ATP的主要來源-細胞呼吸

ATP的主要來源

——細胞呼吸動物、人、真菌、多數(shù)細菌等綠色植物能量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi+ATP

酶糖類、脂肪等有機物氧化分解有機物的燃燒：

高溫有氧條件下，有機物中的能量迅速釋放出來，產(chǎn)生劇烈的發(fā)光發(fā)熱現(xiàn)象。細胞內(nèi)有機物的分解則是在溫和的條件下，在酶的催化下緩慢釋放能量的過程

探究酵母菌細胞呼吸的方式細胞呼吸的概念

細胞呼吸是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能量并且生成ATP的過程酵母菌：單細胞真菌，真核生物，有細胞壁和液泡。營養(yǎng)條件好時可進行出芽生殖（無性生殖）營養(yǎng)條件不好時可通過減數(shù)分裂進行有性生殖討論２、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌在什么條件下產(chǎn)生的呢？

１、我們吃的面包和饅頭為什么比較松軟？這與酵母菌有什么關系？酵母菌發(fā)揮這種作用需要什么條件呢？提出問題

酵母菌在有氧條件下產(chǎn)生的氣體是CO2嗎？酒精和CO2是酵母菌在什么條件下產(chǎn)生的？作出假設

酵母菌在有氧條件下產(chǎn)生CO2

酵母菌在無氧條件下產(chǎn)生酒精和CO2設計實驗明確實驗目的，科學設計實驗根據(jù)實驗需要，理清實驗步驟１、怎樣保證酵母菌在整個實驗中能正常生活？（配制培養(yǎng)液）２、怎樣控制有氧和無氧環(huán)境？自變量、因變量、無關變量設置對照實驗3.怎樣鑒定酒精和CO2的產(chǎn)生？如何比較

CO2產(chǎn)生的多少？實驗材料：新鮮食用酵母菌20g實驗試劑：葡萄糖溶液氫氧化鈉溶液澄清石灰水橙色的重鉻酸鉀溶液、濃硫酸實驗儀器：橡皮球、錐形瓶、連通管實驗課題探究酵母菌細胞呼吸的方式一、實驗原理1、酵母菌是單細胞真菌。進行有氧呼吸產(chǎn)生水和CO2

，無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2

2、CO2的檢測方法（1）CO2使澄清石灰水變渾濁（2）CO2使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃3、酒精的檢測橙色的重酪酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應，變成灰綠色。二、實驗假設酵母菌在有氧情況下進行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2，在無氧情況下進行無氧呼吸，產(chǎn)生CO2和酒精三、實驗步驟

1、配制酵母菌培養(yǎng)液（等量原則）置于A、B錐形瓶2、組裝有氧呼吸和無氧呼吸裝置圖，放置在25-35℃、環(huán)境下培養(yǎng)8-9小時。3、檢測CO2的產(chǎn)生4、檢測酒精的產(chǎn)生（1）取2支試管編號（2）各取A、B錐形瓶酵母菌培養(yǎng)液的濾液2毫升注入試管（3）分別滴加0.5毫升重酪酸鉀--濃硫酸溶液，輕輕震蕩、混勻.四、實驗結(jié)果預測1、酵母菌在有氧和無氧情況下均產(chǎn)生了CO2，能使澄清石灰水變渾濁。2、酵母菌在有氧情況下，沒有酒精生成，不能使重鉻酸鉀溶液發(fā)生顯色反應；在無氧情況下，生成了酒精，使重鉻酸鉀溶液發(fā)生灰綠色顯色反應。3、酵母菌的有氧呼吸比無氧呼吸釋放的CO2要多五、觀測、記錄條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時間重鉻酸鉀--濃硫酸溶液有氧無氧變混濁／快無變化變混濁／慢出現(xiàn)灰綠色1.CO2的放出情況：

A、B兩組都有CO2的產(chǎn)生，但A組產(chǎn)生的

CO2更多2.酒精產(chǎn)生的情況：

A組沒有酒精的產(chǎn)生，B組產(chǎn)生了酒精1、使用1瓶處理的目的是什么？2、為什么將葡糖糖溶液先煮沸、再冷卻后加入錐形瓶？煮沸可將葡糖糖溶液中的細菌殺死，排除其他細菌影響；煮沸可排除溶液中的氧。冷卻，避免將酵母菌殺死3、B瓶封口放置一段時間后，再連通錐形瓶3試分析原因保證瓶內(nèi)原有氧氣被消耗4、若要比較甲乙兩組實驗產(chǎn)能的多少，如何改進實驗裝置？5、怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？這一原理可以用來檢測汽車司機是否喝了酒．橙色的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)生化學反應，變成灰綠色．具體做法：讓司機呼出的氣體直接接觸到用硫酸處理過的重鉻酸鉀，如果呼出的氣體中含有酒精，重鉻酸鉀會變成灰綠色的硫酸鉻．6、有同學認為，在有氧呼吸實驗裝置中１０％的氫氧化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能對實驗結(jié)果有干擾，你同意嗎？你如何避免這種可能性的發(fā)生，以保證實驗更嚴謹？7、有人認為：實驗裝置中酒精和二氧化碳的產(chǎn)生是葡萄糖水溶液的純化學反應，與酵母菌無關，你如何駁斥這種錯誤觀點？

葡萄糖水溶液

葡萄糖水溶液細胞呼吸有氧呼吸無氧呼吸包括

細胞呼吸的方式

酵母菌在有氧和無氧條件下均能進行細胞呼吸。在有氧條件下，通過細胞呼吸產(chǎn)生大量的CO2，在無氧條件下通過細胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的CO2。有氧呼吸的過程第一階段：

C6H12O6第二階段：

2C3H4O3+6H2O酶第三階段：

24[H]+6O2C6H12O6+6H2O

+6O26CO2+12H2O+能量酶總反應式：2CH3COCOOH+4[H]+能量6CO2+20[H]+能量酶12H2O+能量酶（大量）丙酮酸徹底分解[H]的氧化（丙酮酸C3H4O3)葡萄糖的初步分解有氧呼吸的過程圖解有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸的場所：C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP熱能2ATP熱酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能34ATP熱線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)②①③有氧呼吸怎樣進行1C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量

2870kJ1161kJ1709kJ酶有氧呼吸有氧呼吸

場所

反應物

產(chǎn)物

釋能第一階段第二階段第三階段有氧呼吸三個階段的比較細胞質(zhì)基質(zhì)主要是葡萄糖丙酮酸[H]少量丙酮酸H2OCO2、[H]少量[H]、O2H2O大量線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜對比1、哪個階段產(chǎn)生CO2？2、哪個階段有氧氣參與反應？3、哪個階段產(chǎn)生ATP最多？4、ATP產(chǎn)生的場所？有氧呼吸過程中5、分解1摩爾的葡萄糖需多少摩爾O2和產(chǎn)生多少摩爾CO2？細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要）都是6摩爾第二階段第三階段第三階段有氧呼吸的概念

細胞在氧氣的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。無氧呼吸的過程葡萄糖丙酮酸[H]少量能量

乙醇脫氫酶

乳酸脫氫酶酒精+CO2乳酸酶1、酒精發(fā)酵：

C6H12O6酶2、乳酸發(fā)酵：

C6H12O6

無氧呼吸2CH3CH2OH（酒精）+2CO2+能量2C3H6O3（乳酸）+能量酶酵母菌和大多數(shù)的植物的無氧呼吸屬于此種類型乳酸菌和動物細胞及馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細胞在缺氧時的無氧呼吸屬于此種類型問題思考：無氧呼吸有何意義和危害？實例a.高等植物在水淹的情況下，可以進行短時間的無氧呼吸，將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，釋放出能量以適應缺氧環(huán)境條件b.高等動物和人體在劇烈運動時，需要在相對較短的時間內(nèi)消耗大量的能量，肌肉細胞則以無氧呼吸的方式供給能量，滿足人體的需要c.酵母菌在缺氧的條件下，可以將有機物分解成酒精和二氧化碳無氧呼吸的概念

細胞在缺氧的條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物進行不徹底的氧化分解，產(chǎn)生酒精或乳酸等中間產(chǎn)物，釋放少量能量，生成ATP的過程。無氧呼吸的特點

氧氣的存在抑制了無氧呼吸的進行

有氧呼吸與無氧呼吸的比較共同點實質(zhì)：過程：葡萄糖丙酮酸有氧無氧CO2+H2O+能量（大量）C2H5OH+CO2+能量（少量）C3H6O3+能量（少量）氧化分解有機物，釋放能量都有丙酮酸（中間產(chǎn)物）的生成無氧呼吸沒有H2O產(chǎn)生，乳酸發(fā)酵沒有CO2產(chǎn)生有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別比較項目有氧呼吸無氧呼吸呼吸場所是否需氧物質(zhì)代謝能量代謝主要在線粒體內(nèi)細胞質(zhì)基質(zhì)必需有氧的參與氧能抑制無氧呼吸將有機物徹底分解成CO2和H2O有機物分解不徹底,形成中間產(chǎn)物(酒精或乳酸）1mol2870

(kj)1161ATP熱能(38mol)葡萄糖1mol葡萄糖196.65（kj）61.08ATP(2mol)熱能同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？一種生物能否進行有氧呼吸與什么相關？不在于是否有線粒體而在于這種生物體內(nèi)是否含有與有氧呼吸相關的酶例如：原核生物沒有線粒體，但仍然有可能進行有氧呼吸（硝化細菌）場所：細胞質(zhì)基質(zhì)個別動物沒有線粒體，如寄生在動物腸道內(nèi)的蛔蟲，只能進行無氧呼吸2．用含O18的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子的轉(zhuǎn)移途徑是（）。

A．葡萄糖→丙酮酸→水

B．葡萄糖→丙酮酸→氧

C．葡萄糖→氧→水

D．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳3下列有關有氧呼吸的敘述中，正確的是（）

A．此過程的第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸，產(chǎn)生少量［H］和ATPB．此過程的第二階段是丙酮酸分解成水和二氧化碳，產(chǎn)生少量的ATPC．此過程的第三階段是葡萄糖氧化成水和二氧化碳，產(chǎn)生大量的ATPD．此過程必須有氧分子參與，始終在線粒體中進行

1．右圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時，CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關敘述正確的是()。A.氧濃度為a時，最適于貯藏該植物器官B．氧濃度為b時，無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍C．氧濃度為c時，無氧呼吸最弱D．氧濃度為d時，有氧呼吸強度與無氧呼吸強度相等B

影響呼吸作用的因素

內(nèi)部因素——遺傳因素（決定酶的數(shù)量和種類）

1、不同種類植物呼吸速率不同，一般情況下，水生植物>旱生植物，陽生植物>陰生植物

2、同一植物不同器官呼吸速率不同

生殖器官>營養(yǎng)器官3、同一植物在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同幼苗期、開花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降溫度呼吸速率應用：低溫保鮮；增大晝夜溫差（1）溫度（3）水細胞含水量呼吸速率酶數(shù)量的限制環(huán)境中水含量呼吸速率長時間無氧呼吸供能不足應用：種子曬干保存（2）CO2過高CO2抑制細胞呼吸應用：增加CO2的濃度保鮮影響細胞呼吸的外部因素影響細胞呼吸的外界因素1、溫度、水分、二氧化碳濃度和pH值都能影響生物的細胞呼吸。下列關于外界因素對細胞呼吸影響的說法錯誤的是：A溫度主要通過對酶活性的影響來影響細胞呼吸的進行。B細胞呼吸有最適pH，在最適pH之前，pH越高，細胞呼吸越強，在最適pH之后，隨pH升高，細胞呼吸減弱。C二氧化碳濃度升高會抑制細胞呼吸的進行。D細胞內(nèi)的結(jié)合水/自由水的值越大細胞呼吸越強。D2、O2濃度對細胞呼吸的影響氧氣濃度對細胞呼吸的影響強度類型一定范圍內(nèi)，氧氣濃度升高有利于有氧呼吸的進行；但氧氣的存在對很多厭氧生物的無氧呼吸有很強的抑制作用對于酵母菌和植物器官，在氧氣充足的情況下進行有氧呼吸，沒有氧氣的情況下進行無氧呼吸，在較低氧氣濃度下，兩種呼吸方式同時進行細胞呼吸類型的判斷（以酵母為例）1、若只產(chǎn)生CO2，不消耗O2，則只進行無氧呼吸（如A點）。2、若產(chǎn)生的CO2的摩爾數(shù)比吸收O2的摩爾數(shù)多，則兩種呼吸同時并存（圖中AC段）。3、若產(chǎn)生CO2的摩爾數(shù)與吸收O2的摩爾數(shù)相等，則只進行有氧呼吸（圖中C點以后）。4、B點表示無氧呼吸與有氧呼吸速率相等（CO2釋放量表示），此時CO2的總釋放量最低。D點表示O2濃度超過一定值（10%）以上時。無氧呼吸消失，說明有O2存在時，無氧呼吸受到抑制。O2%CO2釋放量有氧呼吸無氧呼吸ABCDCO2的總量510152025

細胞呼吸原理的應用1.在釀酒業(yè)上的應用：先通氣，讓酵母菌進行有氧呼吸，使其數(shù)量增加；然后隔絕空氣，使其發(fā)酵，產(chǎn)生酒精。2.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上：中耕松土，促進根系的有氧呼吸，有利于根系的生長及對礦質(zhì)離子的吸收3.在醫(yī)學上：利用氧氣抑制破傷風等厭氧型細菌的繁殖4.在物質(zhì)的儲存時：控制氧氣的濃度，抑制其呼吸作用，減少有機物的消耗。糧食儲藏和果蔬保鮮

細胞呼吸要消耗有機物，使有機物積累減少因此，對糧食儲藏和果蔬保鮮來說，又要設法降低細胞的呼吸強度，盡可能減少有機物的消耗等糧食儲藏:低溫，低氧，干燥果蔬保鮮：低溫，低氧，低濕我們購買罐頭食品時發(fā)現(xiàn)有這樣的說明：若真空安全鈕鼓起請勿購買。請問這是什么原因？這說明罐頭食品在生產(chǎn)時滅菌不徹底，微生物在無氧條件下發(fā)生無氧呼吸產(chǎn)生了CO2使真空安全鈕鼓起說明食物可能變質(zhì)呼吸作用計算問題C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

C6H12O6

2

C2H5OH（酒精）+2CO2+能量1、無O2吸收，無CO2釋放，進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸2、無O2吸收，有CO2釋放，進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸3、有O2吸收=CO2釋放，進行有氧呼吸4、CO2釋放量>O2吸收量，進行有氧和無氧呼吸當有氧呼吸速率與無氧呼吸速率相等時，CO2和O2的比例關系，CO2/O2=4/3

酶

酶2C3H6O3（乳酸）+能量C6H12O6

酶AB探究一:酵母菌細胞呼吸的類型要通過實驗探究酵母菌的細胞呼吸類型,還要同時設計另一個實驗,簡要說出思路?結(jié)果預測和結(jié)論:結(jié)果預測(紅色液滴移動情況)相應結(jié)論裝置A裝置B123左移不動只有有氧呼吸右移不動只有無氧呼吸左移右移兩種呼吸類型都有1、A中有CO2產(chǎn)生，可以說明

2、B中有CO2產(chǎn)生，可以說明

3、AB中有CO2產(chǎn)生，則

植物細胞該細胞正在進行無氧呼吸該細胞正在進行有氧呼吸有氧呼吸和無氧呼吸在同時進行O2濃度對細胞呼吸的影響1、判斷細胞呼吸的方式氧氣濃度為B時：

。氧氣濃度為B到G（不包括B點和G點）時：

。氧氣濃度大于G（包括G點）時

。2、綠色區(qū)域代表的含義是：

。3、如果DE=3CD，那么有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖的比值為

，若有氧呼吸和無氧呼吸消耗等量的葡萄糖，CD和DE的長度之比為：

。只有無氧呼吸有氧呼吸和無氧呼吸同時進行只有有氧呼吸不同氧氣濃度下無氧呼吸的強度1∶1DE=3CD探究三:如果縱坐標表示某種物質(zhì)的物質(zhì)的量，請在下列兩個坐標中畫出無氧呼吸釋放二氧化碳量和葡萄糖消耗總量的曲線。條件有氧呼吸消耗O2量有氧呼吸產(chǎn)生CO2量有氧呼吸消耗葡萄糖量無氧呼吸產(chǎn)生CO2量無氧呼吸消耗葡萄糖量CO2產(chǎn)生總量葡萄糖消耗總量A條件60B條件124C條件318D條件02單位:mol610611224216121226500424ABCD分別是什么樣的條件?

在一定范圍內(nèi)，隨著氧分壓增大CO2的釋放量減少（1）AB段表示—————————————————————————————————；原因是———————————————————————————————————————。氧分壓CO2釋放量ABC如圖：表示蘋果儲藏過程中，隨著氧分壓的變化，CO2釋放量的曲線。請回答：（3）蘋果在儲藏過程中，最好選擇圖中___點所對應的氧分壓，原因是_______________________________________。（2）BC段表示__________________________

原因是______________________________氧分壓增大，無氧呼吸受到抑制，而有氧呼吸又很弱隨著氧分壓增大，CO2的釋放量增大氧分壓增大，無氧呼吸逐漸減弱，有氧呼吸加強B在B點總呼吸強度最弱，有機物的消耗最少（4）無氧呼吸時間過長，植物也會死亡

，原因是_______________________________________。無氧呼吸產(chǎn)生酒精會使細胞的蛋白質(zhì)變性；無氧呼吸產(chǎn)生能量少1．右圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時，CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關敘述正確的是()。A.氧濃度為a時，最適于貯藏該植物器官B．氧濃度為b時，無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍C．氧濃度為c時，無氧呼吸最弱D．氧濃度為d時，有氧呼吸強度與無氧呼吸強度相等B2.現(xiàn)有甲酵母菌進行有氧呼吸,乙酵母菌進行發(fā)酵,若它們消耗等量的葡萄糖,則它們放出CO2

和吸收的O2之比是()A.3:1B.1:2C.4:3D.2:3C3.下列5支試管中分別含有不同化學物質(zhì)和活性酵母菌細胞制備物。在適宜溫度條件下，會產(chǎn)生CO2的試管有（）①葡萄糖+已破裂的細胞②葡萄糖+線粒體③丙酮酸+線粒體④葡萄糖+細胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣）⑤丙酮酸+細胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣）

A.①③④⑤B.①②④⑤C.①③④D.②③④A4.陸生植物不能長期忍受無氧呼吸，這是因為①產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害②產(chǎn)生的乳酸對細胞有毒害③沒有專門的無氧呼吸結(jié)構(gòu)④產(chǎn)生的能量太少（）

A.①②B.②③C.③④D.①④D5.關于無氧呼吸的敘述中，正確的是()A.不產(chǎn)生CO2B.一定產(chǎn)生CO2C.不形成ATPD.物質(zhì)氧化分解不徹底D6.一運動員正在進行長跑訓練，從他的大腿肌肉細胞中檢測到

3種化學物質(zhì)，其濃度變化如右圖所示，圖中P、Q、R三曲線依次代表（）B鍛煉時間（分）A.O2、CO2、乳酸B.乳酸、CO2、O2C.CO2、O2、乳酸D.CO2、乳酸、O27．經(jīng)測定，蠶豆種子在發(fā)芽的早期，二氧化碳的釋放量比氧氣的吸收量大3～4倍，這說明此時的蠶豆是（）。

A．只進行有氧呼吸B．無氧呼吸比有氧呼吸占優(yōu)勢

C．只進行無氧呼吸D．有氧呼吸比無氧呼吸占優(yōu)勢

8．有氧呼吸與無氧呼吸的相同點是（）。①都在線粒體中進行②都需要酶③都需要氧④都產(chǎn)生ATP⑤都經(jīng)過生成丙酮酸的反應

A．①②⑤B．②③④

C．②③⑤D．②④⑤9、下列生物的呼吸全過程都在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的是：

A酵母菌B小麥

C乳酸菌D玉米10、玉米胚進行無氧呼吸時，產(chǎn)生的物質(zhì)是：

A乳酸B酒精

C乳酸和CO2D酒精和CO2簡答題1、根據(jù)右圖回答問題：（1）從ABC的反應叫

，此反應中1摩爾葡萄糖能釋放

千焦能量，其中有

千焦轉(zhuǎn)移到ATP中。另外BC過程是在細胞的

中進行的。（2）從ABD的反應是在

條件下，在細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的，其反應式為：

。（3）從ABE，此反應中1摩爾葡萄糖釋放

千焦的能量，其中有

千焦轉(zhuǎn)移到ATP分子中。葡萄糖丙酮酸CO2+H2OC酒精乳酸EDAB有氧呼吸28701161線粒體無氧C6H12O6

2C2H5OH+2CO2+能量196.6561.081、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，請回答下面的問題：（1）這種洗衣粉為什么能夠很好地除去衣物上的奶漬和血漬？（2）使用這種洗衣粉為什么要用溫水？（3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用來洗滌下列哪些衣料？（）

A.化纖B.純毛C.純棉