人教高一必修一ATP的主要來源細(xì)胞呼吸第1頁/共39頁提出問題：生物在有氧和無氧條件下是否都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸呢？第2頁/共39頁實(shí)驗(yàn)課題探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式一、實(shí)驗(yàn)原理1、酵母菌是單細(xì)胞真菌屬于兼性厭氧菌。進(jìn)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使溴麝香草酚酞水溶液由藍(lán)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(yīng)，變成灰綠色。二、實(shí)驗(yàn)假設(shè)酵母菌在有氧情況下進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2，在無氧情況下進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生CO2和酒精。第3頁/共39頁三、實(shí)驗(yàn)用具（略）四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)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(yīng)；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(yīng)。3、酵母菌的有氧呼吸比無氧呼吸釋放的CO2要多第4頁/共39頁五、實(shí)驗(yàn)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.Ａ試管密封，Ｂ試管不密封．六、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)灰綠色第5頁/共39頁七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果酵母菌在有氧和無氧條件下均能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下，通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的CO2，在無氧條件下通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的CO2。八、小組交流第6頁/共39頁1、兩者的共同點(diǎn)：都是物質(zhì)的氧化分解過程；都能產(chǎn)生二氧化碳等產(chǎn)物，并且都釋放出能量。2、不能。否則，組成細(xì)胞的化合物會迅速而徹底地氧化分解，能量會迅速地全部釋放出來，細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)也就會遭到徹底的破壞。3、在無氧條件下，細(xì)胞能夠通過無氧呼吸來釋放能量。但是，無氧呼吸比有氧呼吸釋放的能量少許多。第7頁/共39頁細(xì)胞呼吸也稱呼吸作用，是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他物質(zhì)，釋放出能量并生成ATP的過程。一、細(xì)胞呼吸的概念二、細(xì)胞呼吸的方式有氧呼吸無氧呼吸第8頁/共39頁鞏固練習(xí)：1、在探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計過程中，往往要進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)敘述中正確的是（）A、只能設(shè)置兩個實(shí)驗(yàn)組，互為對比實(shí)驗(yàn)B、在“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)中，沒有對比實(shí)驗(yàn)C、進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)是為了探究某種因素與實(shí)驗(yàn)對象的關(guān)系D、只要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，有沒有對比實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)結(jié)論都沒有影響2、在啤酒生產(chǎn)過程中，發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。生產(chǎn)過程大致如下：將經(jīng)過滅菌的麥芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，產(chǎn)生白色泡沫，溶解氧逐漸耗盡。隨后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，乙醇濃度逐漸上升，泡沫不斷增多。當(dāng)糖濃度下降一定程度后，結(jié)束發(fā)酵。最后分別輸出有形物質(zhì)和鮮啤酒。（1）該過程表明啤酒酵母菌異化作用的特點(diǎn)是

。（2）初期，酵母菌呼吸方式是

。（3）經(jīng)測定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了乙醇和其他發(fā)酵產(chǎn)物，其余1.5%則是用于

。C兼性厭氧呼吸有氧呼吸酵母菌本身的生命活動需要消耗掉了第9頁/共39頁鞏固練習(xí)：3、右圖是一種可測定呼吸速度的密閉系統(tǒng)裝置。請據(jù)圖回答下列問題：（1）關(guān)閉活塞，在適宜溫度下，30min后，讀取有色液滴向

（填“左”或“右”）移動的距離。（2）為了使測得的有色液滴移動數(shù)值更準(zhǔn)確，必須進(jìn)行校正。校正裝置的容器和小瓶中應(yīng)分別放入

、

。左與實(shí)驗(yàn)組等量消毒的無活力的櫻桃與實(shí)驗(yàn)組等量的濃度為20%NaOH溶液第10頁/共39頁鞏固練習(xí)：3、右圖是一種可測定呼吸速度的密閉系統(tǒng)裝置。請據(jù)圖回答下列問題：（3）生活中發(fā)現(xiàn)，受到機(jī)械損傷后的櫻桃易爛。有人推測櫻桃易爛與機(jī)械損傷引起櫻桃呼吸速度升高有關(guān)。請結(jié)合測定呼吸速率實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究機(jī)械損傷能否引起櫻桃呼吸速率升高。實(shí)驗(yàn)變量：

。實(shí)驗(yàn)假設(shè)：

。操作步驟：第一步：按裝置圖中所示進(jìn)行操作，30min后，記錄有色液滴移動距離為a。第二步：

。機(jī)械損傷機(jī)械損傷能引起櫻桃呼吸速度升高

取走容器內(nèi)的櫻桃，向容器內(nèi)加入與對照組等量消毒的受到機(jī)械損傷后的櫻桃，其他處理及裝置與對照組完全相同，記錄相同時間內(nèi)有色液滴移動距離為b第11頁/共39頁鞏固練習(xí)：3、右圖是一種可測定呼吸速度的密閉系統(tǒng)裝置。請據(jù)圖回答下列問題：操作步驟：第三步

。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：比較a、b數(shù)值的大小如果a＜b，則說明機(jī)械損傷能引起櫻桃呼吸速率升高；如果a＝b，則說明機(jī)械損傷對櫻桃呼吸速率沒有影響；如果a＞b，則說明機(jī)械損傷能引起櫻桃呼吸速度降低。第12頁/共39頁學(xué)習(xí)要不斷地進(jìn)取哦！第13頁/共39頁線粒體——“動力工廠”（有氧呼吸的主要場所）外膜內(nèi)膜嵴外膜、內(nèi)膜、嵴、基質(zhì)（含少量DNA和有關(guān)酶）功能：結(jié)構(gòu):有氧呼吸的主要場所（一）有氧呼吸1、有氧呼吸的主要場所-------線粒體2、有氧呼吸最常利用的物質(zhì)------葡萄糖第14頁/共39頁3、有氧呼吸過程圖解4、有氧呼吸的反應(yīng)式C6H12O6+6O26CO2+12H2O+能量酶（其中1161KJ轉(zhuǎn)移到ATP中）能形成多少摩爾的ATP？1161kJ/30.54kJ·mol－1＝38mol能量利用率為多少？1161kJ/2870kJ×100%＝40.45%第15頁/共39頁5、有氧呼吸的過程階段場所反應(yīng)物生成物第一階段第二階段第三階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖丙酮酸[H]少量ATP線粒體基質(zhì)丙酮酸水CO2[H]少量ATP線粒體內(nèi)膜[H]O2H2O第16頁/共39頁二、無氧呼吸1葡萄糖2丙酮酸C2H5OH(酒精）＋CO2＋能量（少量）C3H6O3（乳酸）＋能量（少量）無氧細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第一階段第二階段1）無氧呼吸過程第17頁/共39頁二、無氧呼吸能形成多少摩爾的ATP？61.08kJ/30.54kJ·mol－1＝2mol能量利用率為多少？61.08kJ/196.65kJ×100%＝31.06%第18頁/共39頁2）類型習(xí)慣上把微生物的無氧呼吸稱發(fā)酵。A、酒精發(fā)酵酵母菌無氧條件C6H12O6酶2C2H5OH＋2CO2

＋能量B、乳酸發(fā)酵乳酸菌C6H12O6酶2C3H6O3

＋能量無氧條件第19頁/共39頁

蘋果玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根——缺氧時，植物被淹時，可產(chǎn)生酒精和二氧化碳；——缺氧時，可產(chǎn)生乳酸；酵母菌：有氧呼吸——二氧化碳和水；無氧呼吸——酒精和二氧化碳?！叩葎游飫×疫\(yùn)動時，在肌肉內(nèi)產(chǎn)生乳酸。3）進(jìn)行無氧呼吸的生物或器官組織:第20頁/共39頁一般來說，如果無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸或酒精過多，會對細(xì)胞產(chǎn)生毒害。酵母菌在無氧以及其他條件適宜的情況下，隨著發(fā)酵產(chǎn)物（如酒精）的增多，營養(yǎng)物質(zhì)的減少以及pH發(fā)生變化等的影響，它的繁殖速率逐漸下降，死亡率逐漸上升，酒精發(fā)酵最終就會停止。其他的例子如用乳酸桿菌使牛奶發(fā)酵形成酸牛奶，最終情況也是這樣。第21頁/共39頁葡萄糖丙酮酸6H2O+6CO2+能量（大量）2C2H5OH+2CO2+能量（少量）2C3H6O3+能量（少量）或酶酶4）有氧呼吸與無氧呼吸之間的聯(lián)系：第22頁/共39頁5）有氧呼吸與無氧呼吸的比較有氧呼吸無氧呼吸場所條件產(chǎn)物能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)有氧，呼吸酶無氧或缺氧，呼吸酶CO2和H2O酒精和CO2或乳酸釋放大量能量，產(chǎn)生大量ATP釋放少量能量，形成少量ATP第23頁/共39頁意義：１、為生物體的生命活動提供能量。２、為體內(nèi)其它化合物的合成提供原料。第24頁/共39頁四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用選用“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口，既為傷口敷上了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖，從而有利于傷口的痊愈。酵母菌是兼性厭氧微生物。酵母菌在適宜的通氣、溫度和pH等條件下，進(jìn)行有氧呼吸并大量繁殖；在無氧條件下則進(jìn)行酒精發(fā)酵。醋酸桿菌是一種好氧細(xì)菌。在氧氣充足和具有酒精底物的條件下，醋酸桿菌大量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒狀桿菌是一種好氧細(xì)菌。在有氧條件下，谷氨酸棒狀桿菌能將葡萄糖和含氮物質(zhì)（如尿素、硫酸銨、氨水）合成為谷氨酸。谷氨酸經(jīng)過人們的進(jìn)一步加工，就成為谷氨酸鈉──味精。第25頁/共39頁對于板結(jié)的土壤及時進(jìn)行松土透氣，可以使根細(xì)胞進(jìn)行充分的有氧呼吸，從而有利于根系的生長和對無機(jī)鹽的吸收。此外，松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長繁殖，這能夠促使這些微生物對土壤中有機(jī)物的分解，從而有利于植物對無機(jī)鹽的吸收。水稻的根系適于在水中生長，這是因?yàn)樗镜那o和根能夠把從外界吸收來的氧氣通過氣腔運(yùn)送到根部各細(xì)胞，而且與旱生植物相比，水稻的根也比較適應(yīng)無氧呼吸。但是，水稻根的細(xì)胞仍然需要進(jìn)行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧氣不足，水稻根的細(xì)胞就會進(jìn)行酒精發(fā)酵，時間長了，酒精就會對根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，使根系變黑、腐爛。第26頁/共39頁較深的傷口里缺少氧氣，破傷風(fēng)芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖。所以，傷口較深或被銹釘扎傷后，患者應(yīng)及時請醫(yī)生處理。有氧運(yùn)動是指人體細(xì)胞充分獲得氧的情況下所進(jìn)行的體育鍛煉。人體細(xì)胞通過有氧呼吸可以獲得較多的能量。相反，百米沖刺等無氧運(yùn)動，是人體細(xì)胞在缺氧條件下進(jìn)行的高速運(yùn)動。無氧運(yùn)動中，肌細(xì)胞因氧不足，要靠乳酸發(fā)酵來獲取能量。因?yàn)槿樗崮軌虼碳ぜ〖?xì)胞周圍的神經(jīng)末梢，所以人會有肌肉酸脹乏力的感覺。第27頁/共39頁

人與鳥類和哺乳類維持體溫的能量來源都是細(xì)胞呼吸。在這些生物的細(xì)胞呼吸過程中，葡萄糖等分子中穩(wěn)定的化學(xué)能釋放出來：除一部分儲存在ATP中外，蓁的則轉(zhuǎn)化成熱能，可以直接用于提升體溫；ATP水解釋放出的能量，除了維持各項(xiàng)生命活動外，有一部分也能轉(zhuǎn)化成熱能，用于提升體溫。而維持體溫的相對穩(wěn)定，還需復(fù)雜的調(diào)節(jié)機(jī)制。第28頁/共39頁練習(xí)題:1、生物的生命活動所需要的能量主要來自：()Ａ、糖類的氧化分解Ｂ、脂類的氧化分解Ｃ、蛋白質(zhì)的氧化分解Ｄ、核酸的氧化分解A第29頁/共39頁２、人體進(jìn)行有氧呼吸的主要場所是()Ａ、肺細(xì)胞Ｂ、內(nèi)環(huán)境Ｃ、線粒體Ｄ、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C第30頁/共39頁３、有氧呼吸最常用的物質(zhì)是()Ａ、淀粉Ｂ、糖原Ｃ、葡萄糖Ｄ、ATPC第31頁/共39頁4、與有氧呼吸相比，無氧呼