1、第三節(jié) ATP的主要來源 細(xì)胞呼吸,下列轉(zhuǎn)變需經(jīng)哪些生理過程才能實(shí)現(xiàn)？,光能,糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能,ATP中活躍的化學(xué)能,直接用于各種生命活動(dòng),光合作用,細(xì)胞呼吸,ATP水解,思考,細(xì)胞呼吸：,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產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程,細(xì)胞呼吸的方式,有氧呼吸,無氧呼吸,實(shí)質(zhì)：細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的氧化分解，并且釋放能量,什么是細(xì)胞呼吸？,自學(xué)探究： 閱讀P93-94，思考 1、有氧呼吸主要發(fā)生在哪里？ 2、線粒體的什么位置含有與有氧呼吸有關(guān)的酶？ 3、有氧呼吸的過程可分為三個(gè)階段。每個(gè)階段的原料、產(chǎn)物、釋放能量的多少和場(chǎng)所分別是什么？ 4、什

2、么叫做有氧呼吸？,BACK,酶,一、有氧呼吸,C6H12O6(葡萄糖),丙酮酸,CO2,O2,H2O,有氧呼吸的過程,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),C6H12O6 2C3H4O3+4H+少量能量,酶,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),線粒體基質(zhì),2C3H4O3+6H2O 6CO2+20H+少量能量,酶,線粒體內(nèi)膜,24H+6O2 12H2O+大量能量,酶,有氧呼吸的三個(gè)階段,（2870KJ）,用于合成ATP約1161KJ,熱能,總反應(yīng)式：,Q:1mol的葡萄糖通過有氧呼吸徹底氧化分解所生成的 能量轉(zhuǎn)化成ATP，其轉(zhuǎn)換效率大約為多少？這些能量 可以使多少mol的ADP轉(zhuǎn)化成ATP？,40% 38mol,討論: (1)比較有氧呼吸三個(gè)階

3、段的反應(yīng)有哪些共同之處? (2)這三個(gè)階段的酶相同嗎？這些酶分別位于哪里？ (3)二氧化碳產(chǎn)生于第幾階段？水產(chǎn)生于第幾階段？水消耗于第幾階段？能量主要產(chǎn)生于第幾階段？ (4)有氧呼吸的場(chǎng)所是什么？主要場(chǎng)所呢？ (5)氧氣消耗于第幾階段？沒有線粒體還能進(jìn)行有氧呼吸嗎？ (6)生成的水中，氧元素由什么提供？那么釋放出的二氧化碳中的氧元素來自于什么？試寫出有氧呼吸的完全反應(yīng)式。 (7)1mol葡萄糖氧化分解，能釋放多少能量？這些能量用于什么？,有氧呼吸概念： 細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用， 把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳 和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。,特點(diǎn)： 反應(yīng)條件

4、溫和 能量逐步釋放 能量有一部分儲(chǔ)存在ATP中 需要酶且每一步所需要的酶都不同,1.下圖是有氧呼吸的過程圖解，請(qǐng)依圖回答：,(1)寫出長(zhǎng)方框內(nèi)1、2、3所依次代表的物質(zhì)名稱： 、 _、 。 (2)依次填出橢圓框內(nèi)4、5、6所代表的能量的多少 、 _、 。 (3)有氧呼吸的主要場(chǎng)所是 _，進(jìn)入該場(chǎng)所的呼吸底物是_。 (4)用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，18O轉(zhuǎn)移的途徑是_,葡萄糖丙酮酸二氧化碳,H2O,丙酮酸,CO2,少,少,大量,線粒體,丙酮酸,6,2. 用18O標(biāo)記氧氣, 使其參加有氧呼吸, 最初可在下列何種物質(zhì)中發(fā)現(xiàn)它:,A丙酮酸 BCO2 CH2O DH2O和CO2,二、

5、無氧呼吸,Q1:無氧呼吸進(jìn)行場(chǎng)所是哪里？ Q2:動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞發(fā)生的反應(yīng)有什么不同？,自學(xué)探究：閱讀P94-95，思考,C6H12O6, H ,2C2H5OH + 2CO2,酶,酶,2C3H6O3（乳酸）,丙酮酸,酶,少量能量 （形成2個(gè)ATP）,動(dòng)物：乳酸 植物：酒精 甜菜的塊根 馬鈴薯塊莖 乳酸 乳酸發(fā)酵： 酒精發(fā)酵：,無氧呼吸全過程,第階段,（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）,第階段,（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）,第階段也有少量能量放出，但不足以形成ATP。,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),C6H12O6 2C3H4O3+4H +少量能量,酶,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),動(dòng)物：2C3H4O3+4H 2C3H6O3,酶,植物：2C3H4O3+4H 2C2

6、H5OH +2CO2,酶,C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量 (動(dòng)物) 或 C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量（大多數(shù)植物）,總反應(yīng)式：(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)),酶,酶,特點(diǎn)： 動(dòng)物細(xì)胞無氧呼吸生成乳酸，植物是生成酒精 只在第一階段釋放少量能量，生成少量ATP 葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中 反應(yīng)場(chǎng)所始終都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,思考：無氧呼吸中1mol葡萄糖放出多少能量？形成幾個(gè)ATP？能量轉(zhuǎn)化率是多少？,放能：196.65KJ。其中61.08KJ形成2個(gè)ATP，轉(zhuǎn)化率：31.06%,1mol葡萄糖，為什么無氧呼吸釋放的能量少？未釋放的能量?jī)?chǔ)存在哪里？,有機(jī)

7、物沒有徹底氧化分解。大部分能量?jī)?chǔ)存在酒精或乳酸中。,人長(zhǎng)跑時(shí)呼出的二氧化碳全是由有氧呼吸產(chǎn)生的嗎？,全是有氧呼吸產(chǎn)生。因?yàn)槿说臒o氧呼吸只能產(chǎn)生乳酸,無氧呼吸概念： 指細(xì)胞在無氧參與的條件下，通過多種酶的 催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物不徹底地氧化分解， 生成酒精和二氧化碳或乳酸，并釋放少量能量的 過程。,無氧呼吸及有氧呼吸過程圖解,葡萄糖,2丙酮酸 +4H,無氧,有氧,6CO2 + 6H2O + 能量,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,線粒體中,形成38個(gè)ATP,形成2個(gè)ATP,注意：有O2時(shí)，無氧呼吸會(huì)受到抑制。,有氧呼吸是在無氧呼吸的基礎(chǔ)上進(jìn)化而來，但絕大多數(shù)生物仍保留了無氧呼吸的酶系統(tǒng)以應(yīng)付暫時(shí)缺

8、氧的狀態(tài)。,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體,需要O2、酶,CO2、H2O,大量能量（38個(gè)ATP）,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),不需要O2、酶,酒精和CO2、乳酸,少量能量（2個(gè)ATP）,兩者反應(yīng)的第一階段相同 都是分解有機(jī)物、釋放能量的過程,意 義：,為生物體各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量。,下圖表示生物體內(nèi)呼吸作用的過程，圖中a-d表示某種物質(zhì)，表示相關(guān)生理過程，據(jù)圖回答：,（1）圖中a、b、c、d所代表的物質(zhì)名稱分別為 、 、 、 。 （2）過程，能在人體細(xì)胞中進(jìn)行的是 ； 在線粒體中進(jìn)行的是 ；在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的是 ；釋放能量最多的是 。,丙酮酸,水,水,CO2, ,（3）將一只實(shí)驗(yàn)小鼠放入含有放射性18O2氣體的容器內(nèi)

9、，18O2進(jìn)入細(xì)胞后，最先出現(xiàn)的放射性化合物是 。 （4）有氧呼吸的主要場(chǎng)所是 ，進(jìn)入該場(chǎng)所的呼吸底物是_,C,水,線粒體,丙酮酸,（5）如果氧氣供應(yīng)不足，則人體內(nèi)的葡萄糖的分解產(chǎn)物是 ，釋放的能量 ，反應(yīng)場(chǎng)所是 。 （6）寫出人體中有氧呼吸，無氧呼吸的總反應(yīng)式 _ _,乳酸,較少,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),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，

10、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。,三、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用,對(duì)于板結(jié)的土壤及時(shí)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(zhǎng)和對(duì)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(zhǎng)繁殖，這能夠促使這些微生物對(duì)土壤中有機(jī)物的分解，從而有利于植物對(duì)無機(jī)鹽的吸收。,水稻的根系適于在水中生長(zhǎng)，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

11、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(huì)進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，時(shí)間長(zhǎng)了，酒精就會(huì)對(duì)根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，使根系變黑、腐爛。,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(shí)請(qǐng)醫(yī)生處理。,有氧運(yùn)動(dòng)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(dòng)，是人體細(xì)胞在缺氧條件下進(jìn)行的高速運(yùn)動(dòng)。無氧運(yùn)動(dòng)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(huì)有肌肉酸脹乏力的感覺。,酵母菌 ：

12、是一種單細(xì)胞真菌，依賴外來的有機(jī)物進(jìn)行異養(yǎng)生活，以出芽生殖的方式產(chǎn)生后代，屬于兼性厭氧菌。,四、探究酵母菌的呼吸方式,探究目的：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。 探究原理：溴麝香草酚蘭試劑(BTB試劑）通入大量CO2會(huì)從藍(lán)色變成綠色再變成黃色，重鉻酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能夠與酒精發(fā)生氧化還原反應(yīng)，顏色從橙色變成灰綠色。 材料用具：20g新鮮的食用酵母菌、600ml的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液、澄清石灰水、溴麝香草酚蘭試劑、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液、體積分?jǐn)?shù)為95%-97%的含一定濃度重鉻酸鉀的濃硫酸溶液、錐形瓶5個(gè)、潔凈的試管、小氣泵,思考P92三個(gè)問題,想一想：為會(huì)么B瓶應(yīng)封口放置一段一時(shí)間

13、后，再連通盛有石灰水的錐形瓶？,消耗完錐形瓶中的氧氣，從而確保是無氧呼吸產(chǎn)生的C02通過澄清的石灰水中,怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？,這一原理可以用來檢測(cè)汽車司機(jī)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(xué)反應(yīng)，變成灰綠色,具體做法：讓司機(jī)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(huì)變成灰綠色的硫酸鉻,實(shí)驗(yàn)結(jié)果：,甲、乙裝置結(jié)果分析：,1、2號(hào)試管結(jié)果分析：,BTB顯著變色時(shí)間，甲裝置快，原因是有氧呼吸產(chǎn)生的CO2多 乙裝置慢，原因是乙裝置在相同時(shí)間內(nèi)無 氧呼吸產(chǎn)生的CO2少,1號(hào)試管中無顏色變化 2號(hào)試管中有顏色變化。橙色灰

14、綠色,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,甲裝置中A瓶酵母菌進(jìn)行有氧呼吸 乙裝置中B瓶酵母菌進(jìn)行無氧呼吸,下圖是關(guān)于探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的兩組實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)據(jù)圖回答問題：,（1）酵母菌應(yīng)加到_瓶中；澄清的石灰水應(yīng)加到_瓶中，此外CO2還可以使溶液由變?cè)僮僟。 （2）一段時(shí)間后在_瓶中取少量培養(yǎng)液，滴加_溶液檢測(cè)酒精的存在，顏色變化為_。,B、D,C、E,藍(lán),溴麝香草酚藍(lán),綠,黃,D,酸性重鉻酸鉀,橙色灰綠色,下圖是關(guān)于探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的兩組實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)據(jù)圖回答問題：,（3）寫出甲、乙裝置中各發(fā)生作用的總反應(yīng)式：_ _。 （4）乙裝置通常要反應(yīng)一段時(shí)間后才將D與E連通，原因是_。,消耗完錐形瓶中的氧氣，從而確保是

15、無氧呼吸產(chǎn)生的C02通過澄清的石灰水中,下圖是關(guān)于探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的兩組實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)據(jù)圖回答問題：,（5）A瓶加入的試劑是_，其目的是 _ （6）圖中裝置有無錯(cuò)誤之處，如果有請(qǐng)加以改正,Na0H,排除空氣中CO2,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾,(7)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論：預(yù)期最可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是 組裝置中澄清石灰水先渾濁，且渾濁程度大。說明了 。,甲,酵母菌在有氧呼吸條件下比無氧條件下細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的中CO2快且多,同一植物在不同生長(zhǎng)發(fā)育期呼吸速率 。種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)、開花期呼吸速率 ，成熟期 。,五影響植物呼吸作用的因素及在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用,（1）內(nèi)因：,不同種植物的呼吸速率 。 一般規(guī)律：水生 陸生

16、；陽生 陰生,同一植物的不同器官呼吸速率 。一般來講，生殖器官 營養(yǎng)器官。,不同,大于,大于,不同,較高,較低,不同,大于,（2）外因：,溫度：,因?yàn)闇囟扔绊?的活性，從而影響呼吸速率。,生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用：,酶,用于低溫儲(chǔ)存蔬菜水果；大棚栽培中夜間適當(dāng)降低溫度，降低呼吸作用增加產(chǎn)量。,水分,自由水含量越多，代謝越旺盛，細(xì)胞呼吸越強(qiáng)。,生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用：,種子入庫前要 ，以 呼吸速率；,曬干,降低,種子播種前要 ，以 呼吸速率；,浸泡,提高,有氧：C6H12O66O26H2O 6CO212H2O 無氧：C6H12O62C2H5OH2CO2,CO2釋放,0,氧氣：,下圖表示植物非綠器官在不同O2濃

17、度下,CO2釋放量和O2吸收量的變化曲線,CO2釋放,0,A： ， B： ， C： ， D： 。,O2%,5,10,O2：,注意各點(diǎn)的含義：,只進(jìn)行無氧呼吸,細(xì)胞呼吸最弱，O2約為5%,只進(jìn)行有氧呼吸，O2為10%以上,有氧呼吸達(dá)到平衡，不再隨O2%升高而升高,植物某器官細(xì)胞呼吸圖：,生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用：,種子、果實(shí)儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)使氧含量維持在 點(diǎn)。,B,CO2釋放量,有氧呼吸,無氧呼吸,A,B,C,D,CO2釋放的總量,CO2濃度,增加CO2濃度，對(duì)細(xì)胞呼吸有 作用。,抑制,作為呼吸產(chǎn)物，據(jù)化學(xué)反應(yīng)平衡原理，CO2濃度高會(huì)抑制反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行； CO2濃度增高，會(huì)降低細(xì)胞內(nèi)PH，使呼吸酶的活性降

18、低 同理，低濃度的CO2會(huì)在一定濃度上促進(jìn)細(xì)胞呼吸。,1.下圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下的CO2的的釋放量與O2的吸收量的變化，請(qǐng)根據(jù)圖解答題：,（1）O點(diǎn)時(shí)，該器官的呼吸作用類型是,（2）在O2濃度為b%以下時(shí)（不包括O點(diǎn)），該器官的呼吸作用類型 _,因?yàn)開,寫出反應(yīng)式 ：,無氧呼吸,有氧呼吸和無氧呼吸,二氧化碳的釋放量大于氧氣吸收量,（3）該器官CO2的的釋放與O2的吸收兩條曲線在Q點(diǎn)重合，其呼吸作用類型為_，因?yàn)開。,（4）由該曲線提示的原理，我們?cè)谶M(jìn)行果實(shí)和種子儲(chǔ)藏時(shí)，儲(chǔ)藏室內(nèi)的氧氣的濃度應(yīng)調(diào)節(jié)到圖中的哪一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的濃度?,理由是：,有氧呼吸,二氧化碳的釋放量等于氧氣吸收量

19、,a點(diǎn),a點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的氧氣含量，既抑制了無氧呼吸，同時(shí)又使有氧呼吸處于較低的水平，有機(jī)物的分解最少，有利于果實(shí)種子的貯藏。,2.如果酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸和酒精發(fā)酵時(shí)，分解葡萄糖產(chǎn)生等量的CO2 那么這兩種呼吸作用所消耗葡萄糖的摩爾數(shù)之比是,A、1：2 B、1：3 C、1：4 D、1：6,產(chǎn)生等量的CO2時(shí)，無氧呼吸與 有氧呼吸消耗的葡萄糖物質(zhì)的量 之比為3 ：1,3.酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的CO2的摩爾數(shù)為N。在安靜情況下，人消耗同樣數(shù)量的葡萄糖可以產(chǎn)生的CO2量是（ ） A1/3N mol B3N mol C6N mol D12N mol,消耗等量的葡萄糖時(shí)，無氧呼吸與 有氧呼吸產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量

20、之 比為1 ：3,細(xì)胞呼吸類型的判斷,在葡萄糖為呼吸底物的情況下，CO2釋放量和O2的消耗量是判斷細(xì)胞呼吸類型的重要依據(jù)： （1）無CO2釋放時(shí)，細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。此種情況下，容器內(nèi)氣體體積不發(fā)生變化。 (2)不消耗O2，但產(chǎn)生CO2，細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。此種情況下容器內(nèi)氣體體積增大。 （3）當(dāng)CO2釋放量等于O2消耗量時(shí)，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸。此種情況下，容器內(nèi)氣體體積不變化，但若將CO2吸收，可引起氣體體積減小。 （4）當(dāng)CO2釋放量大于O2消耗量時(shí)，細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸和有氧呼吸兩種方式,1.酵母菌在有氧時(shí)進(jìn)行有氧呼吸，無氧時(shí)進(jìn)行無氧呼吸。將酵母菌放在含有培養(yǎng)液的密閉的錐形瓶中，測(cè)得CO2的釋放量比O2吸收量大1倍，則有氧呼吸與無氧呼吸消耗葡萄糖的量之比為（ ） A 1：6 B 1：3 C 1：2 D 1：0,2. 下面關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘