27五月2023ATP的主要來源細(xì)胞呼吸理科班1．說出線粒體的結(jié)構(gòu)和功能。2．說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同。3．說明細(xì)胞呼吸的原理，并探討其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。4.進(jìn)行酵母菌細(xì)胞呼吸方式的探究。學(xué)習(xí)目標(biāo)第3節(jié)ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸學(xué)習(xí)指導(dǎo)1.呼吸作用和呼吸有什么不同？2.細(xì)胞呼吸的概念是什么？3.有氧呼吸和無氧呼吸的概念、反應(yīng)式、反應(yīng)場所、各個(gè)反應(yīng)階段和能量變化是怎樣？4.無氧呼吸有哪兩種方式？各自的例子有哪些？5.有氧呼吸和無氧呼吸有什么異同點(diǎn)？6.細(xì)胞呼吸在生活和生產(chǎn)中有什么應(yīng)用？8min呼吸作用有氧呼吸無氧呼吸呼吸：

機(jī)體與環(huán)境之間O2和CO2交換的過程。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CO2或其他物質(zhì)，釋放出能量并生成ATP的過程。對比呼吸和呼吸作用的區(qū)別二師附中

酒精和CO2是酵母菌在什么條件產(chǎn)生的(有氧？無氧？)提出問題作出假設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)酒精有氧產(chǎn)生無氧CO2產(chǎn)生驗(yàn)證假設(shè)、形成結(jié)論實(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使溴麝香草酚藍(lán)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。實(shí)驗(yàn)課題探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式（一）有氧呼吸是否需要氧氣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（3min）目的：驗(yàn)證有氧呼吸消耗氧氣用具：錐形瓶，塞子，點(diǎn)燃的蠟燭材料：酵母菌，葡萄糖培養(yǎng)液步驟：（1）用1個(gè)密閉的錐形瓶，內(nèi)裝有酵母菌的葡萄糖液，放在適宜的條件下培養(yǎng)；（2）若干小時(shí)后，取下塞子，將點(diǎn)燃的蠟燭放入錐形瓶中，觀察點(diǎn)燃的蠟燭是否立即熄滅；預(yù)測結(jié)果：_________________討論：此實(shí)驗(yàn)是否由不嚴(yán)密之處？如何改正？缺乏對照，應(yīng)該再設(shè)一個(gè)裝置：用另一個(gè)密閉錐形瓶，內(nèi)裝入培養(yǎng)液，放在相同的條件下，相同時(shí)間后，取下塞子，將點(diǎn)燃的蠟燭放入瓶中，觀察蠟燭是否立即熄滅。點(diǎn)燃的蠟燭立即熄滅（二）細(xì)胞呼吸產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1、細(xì)胞呼吸是否產(chǎn)生CO2？

根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，把下列裝置的序號鏈接起來，從而驗(yàn)證有氧呼吸、無氧呼吸均產(chǎn)生CO2.（要求：所給裝置均要用到）

有氧呼吸：3-4-5-6-1-2-7；無氧呼吸：2-7，其中1密封

（二）細(xì)胞呼吸產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1、細(xì)胞呼吸是否產(chǎn)生CO2？

思考：如何控制有氧條件和無氧條件？怎樣保證酵母菌在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中正常生活？如何比較有氧呼吸、無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的多少？

去除空氣中的CO22、細(xì)胞呼吸是否產(chǎn)生酒精？檢測過程：（1）取上述實(shí)驗(yàn)（有氧呼吸、無氧呼吸）中酵母菌培養(yǎng)液2ml，分別加入甲、乙兩支試管中；（2）向試管中滴加0.5ml__________________，輕輕振蕩，觀察試管中的顏色變化。結(jié)果：酒精如何檢測？橙色的重絡(luò)酸鉀在酸性條件下可以與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。酸性重鉻酸鉀溶液甲試管乙試管結(jié)論：無氧呼吸產(chǎn)生酒精，有氧呼吸不產(chǎn)生酒精。3、有氧呼吸丙酮酸產(chǎn)生場所，CO2產(chǎn)生場所，無氧呼吸的場所各是什么？過程（1）：在有氧條件下，把酵母菌研磨、離心并分離成上清液（含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀（含細(xì)胞器），把等量的上清液、沉淀物和未曾離心的勻漿分別放入甲、乙、丙三支試管內(nèi)，并各加入等量的葡萄糖，置于適宜條件下，一段時(shí)間后三支試管內(nèi)各自可能產(chǎn)生何種物質(zhì)？甲中產(chǎn)生丙酮酸、[H]，乙中沒有新物質(zhì)產(chǎn)生，丙中產(chǎn)生CO2和水。含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)含細(xì)胞器含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)+細(xì)胞器有氧呼吸中丙酮酸產(chǎn)生的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)3、有氧呼吸丙酮酸產(chǎn)生場所，CO2產(chǎn)生場所，無氧呼吸的場所各是什么？甲中無變化，乙、丙中產(chǎn)生CO2和水過程（2）若把上述加入的葡萄糖變成丙酮酸，則各試管產(chǎn)物又會(huì)有怎樣的變化呢？含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)含細(xì)胞器含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)+細(xì)胞器有氧呼吸中CO2的產(chǎn)生場所是線粒體（細(xì)胞器）。3、有氧呼吸丙酮酸產(chǎn)生場所，CO2產(chǎn)生場所，無氧呼吸的場所各是什么？甲、丙中產(chǎn)生CO2和酒精。過程（3）若把上述三支試管密封成無氧狀態(tài)，則各試管產(chǎn)物會(huì)有怎樣的變化？含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)含細(xì)胞器含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)+細(xì)胞器無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。

4、細(xì)胞呼吸是否產(chǎn)熱？用具：錐形瓶，塞子，溫度計(jì)，保溫材料材料：萌發(fā)的消毒過的（不影響種子活力）小麥種子、消毒過的死種子。步驟：（1）用1個(gè)錐形瓶，外面包有保溫材料，內(nèi)裝有萌發(fā)種子；（2）插入一個(gè)溫度計(jì)，兩個(gè)小時(shí)后，觀測這個(gè)錐形瓶內(nèi)的溫度是否有變化。結(jié)果預(yù)測：溫度計(jì)讀數(shù)會(huì)________結(jié)論：__________________上升細(xì)胞呼吸能夠放出熱量思考：此實(shí)驗(yàn)是否有不嚴(yán)密之處？缺乏對照，應(yīng)該加多一個(gè)裝置：取另一個(gè)包有保溫材料的錐形瓶，裝入等量的死種子，其他與實(shí)驗(yàn)組相同。15②③④①內(nèi)膜嵴基質(zhì)線粒體亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖外膜(含酶)(含酶)有氧呼吸的主要場所2、有氧呼吸16C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP熱酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能34ATP熱線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第二階段第一階段第三階段2ATP熱能細(xì)胞膜有氧呼吸過程的示意圖講義P41知識點(diǎn)二有氧呼吸的三個(gè)階段葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+2ATP(丙酮酸)場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①丙酮酸徹底分解酶6CO2

+20[H]+

2ATP

場所：線粒體基質(zhì)②2CH3COCOOH(丙酮酸)[H]的氧化酶12H2O+

34ATP場所：線粒體內(nèi)膜③24[H]+6O2+6H2O

C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶歸納寫出有氧呼吸的反應(yīng)式，并標(biāo)出氧原子的來源與去向。有氧呼吸場所反應(yīng)物產(chǎn)物釋能第一階段第二階段第三階段有氧呼吸三個(gè)階段的比較細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)主要是葡萄糖丙酮酸[H]少量丙酮酸CO2、[H]少量[H]、O2H2O大量線粒體線粒體①主要場所：線粒體②能量去向：一部分以熱能形式散失另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中③總反應(yīng)式：④有氧呼吸概念：細(xì)胞在____的參與下，通過_______的催化作用，把_______等有機(jī)物_______________，產(chǎn)生_____和_____，釋放______,生成_________的過程。C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸小結(jié)(1709kJ/mol,約60%)(1161kJ/mol,約40%)氧多種酶葡萄糖CO2H2O能量徹底氧化分解許多ATP38個(gè)ATP無氧呼吸：一般是指細(xì)胞在缺氧的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解為不徹底氧化的產(chǎn)物，同時(shí)釋放出少量能量的過程。葡萄糖丙酮酸無O2過程：酒精+CO2+少量能量酶(大部分高等植物、酵母菌)乳酸+少量能量酶(馬鈴薯塊莖、玉米胚、脊椎動(dòng)物肌細(xì)胞、乳酸菌)二、無氧呼吸主要場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)22是指細(xì)胞在____條件下，通過酶的催化作用，把糖類等有機(jī)物分解成為_______________，同時(shí)釋放________并生成_____的過程場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第一階段第二階段C6H12O6酶2丙酮酸＋[H]＋能量2C2H5OH＋2CO2

酶2C3H603

酶乳酸菌、動(dòng)物細(xì)胞、少數(shù)植物細(xì)胞(如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚)酵母菌、多數(shù)植物細(xì)胞熱能散失2ATP無氧不徹底氧化產(chǎn)物少量能量ATP無氧呼吸只在第___階段產(chǎn)生ATP.一無氧呼吸(對微生物而言，稱為發(fā)酵)講義P41知識點(diǎn)三無氧呼吸總反應(yīng)式C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶例：高等動(dòng)物、乳酸菌、高等植物的某些器官(馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細(xì)胞等)例：大多數(shù)植物、酵母菌同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？發(fā)酵微生物的無氧呼吸(酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵)無氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中無氧呼吸的意義

高等植物在水淹的情況下，可以進(jìn)行短暫的無氧呼吸，將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，釋放出能量以適應(yīng)缺氧環(huán)境條件。人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要在相對較短的時(shí)間內(nèi)消耗大量的能量，肌肉細(xì)胞則以無氧呼吸的方式供給能量，滿足人體的需要。三、有氧呼吸與無氧呼吸的比較有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)相同點(diǎn)場所條件產(chǎn)物能量變化聯(lián)系實(shí)質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需分子氧、酶不需分子氧、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸釋放大量能量，合成38ATP釋放少量能量，合成2ATP從葡萄糖分解為丙酮酸階段相同，以后階段不同分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP知識總結(jié)呼吸作用的概念呼吸作用類型有氧呼吸無氧呼吸呼吸作用葡萄糖的初步分解丙酮酸徹底分解[H]的氧化丙酮酸不徹底分解乳酸發(fā)酵酒精發(fā)酵葡萄糖的初步分解VS1、場所3、物質(zhì)變化4、能量變化2、條件1、呼吸作用能為生物體的生命活動(dòng)提供能量。四、呼吸作用的意義：2、呼吸過程能為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。五、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用細(xì)胞呼吸的中間產(chǎn)物是各種有機(jī)物之間轉(zhuǎn)化的樞紐，細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)實(shí)踐中有廣泛的應(yīng)用。

1.發(fā)酵技術(shù)2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)3.糧食儲藏和果蔬保鮮1.發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)啤酒、果酒和白酒等生產(chǎn)乳酸類、檸檬酸類飲料生產(chǎn)味精、醬油和醋應(yīng)用于垃圾、廢水的處理利用發(fā)酵產(chǎn)生沼氣2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

細(xì)胞呼吸為植物吸收營養(yǎng)物質(zhì)、細(xì)胞的分裂、植株的生長和發(fā)育等提供能量和各種原料，因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，要設(shè)法適當(dāng)增強(qiáng)細(xì)胞呼吸，以促進(jìn)作物的生長發(fā)育。例：水稻生產(chǎn)中的適時(shí)露田和曬田等措施的實(shí)質(zhì)就是為了改善土壤通氣條件以增強(qiáng)根系的細(xì)胞呼吸。3.糧食儲藏和果蔬保鮮

細(xì)胞呼吸要消耗有機(jī)物，使有機(jī)物積累減少。因此，對糧食儲藏和果蔬保鮮來說，又要設(shè)法降低細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度，盡可能減少有機(jī)物的消耗等。

糧食儲藏果蔬保鮮糧食儲藏

糧食儲藏時(shí)，要注意降低溫度和保持干燥，抑制細(xì)胞呼吸，延長保存期限。例：稻谷等種子含水量超過14.5％時(shí)，呼吸速率就會(huì)驟然增加，釋放出的熱量和水分，會(huì)導(dǎo)致糧食霉變。果蔬保鮮

為了抑制細(xì)胞呼吸，果蔬儲藏時(shí)采用降低氧濃度、沖氮?dú)饣蚪档蜏囟鹊确椒?。例：蘋果、梨、柑、橘等果實(shí)在0～1℃時(shí)可儲藏幾個(gè)月不壞；荔枝一般只能短期保鮮，但采用低溫速凍等方法可保鮮6～8個(gè)月。農(nóng)村廣泛采用密閉的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身產(chǎn)生的二氧化碳抑制細(xì)胞呼吸的原理。3、在有氧呼吸過程中,氧氣的作用是——————————————————————4、生物的細(xì)胞呼吸可分為——————

和———————兩種類型，一般情況下供給肌肉活動(dòng)的能量是通過——————呼吸提供，其能源物質(zhì)主要是————————

與氫結(jié)合生成水，釋放能量。有氧呼吸無氧呼吸有氧葡萄糖1、葡萄糖徹底氧化分解的主要場所在——————2、人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌處于暫時(shí)缺氧狀態(tài)，可以通過無氧呼吸獲取能量,此時(shí)葡萄糖被分解為