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1、第5章 细胞的能量供应和利用 第3节 ATP的主要来源细胞呼吸,细胞呼吸是 指在细胞内经过一系列的 ，最终生成 或其他产物，释放出 并生成 的过程。,一、细胞呼吸的概念,有机物,氧化分解,能量,ATP,二氧化碳,产物及能量释放,实质,“细胞呼吸”与我们通常所说的“呼吸”是一回事吗？,探究酵母菌细胞呼吸的方式,提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,分析结果、得出结论,酵母菌有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸吗？在两种条件下产物分别是什么呢？,酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸，有氧条件下产生二氧化碳，无氧条件下产生酒精。,一、细胞呼吸的概念和方式,一、细胞呼吸的概念和方式,探究酵母菌细胞呼
2、吸的方式,1.怎样控制有氧和无氧的条件？2.怎样鉴定有无二氧化碳的产生？如何比较二氧化碳产生的多少？3.怎样鉴定有无酒精的产生？4.怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？,有氧条件：用橡皮球（或气泵）充气无氧条件：装有酵母菌培养液的锥形瓶密封放置一段时间,用澄清的石灰水观察是否变混浊，也可用溴麝香草酚蓝水溶液来鉴定（由蓝变绿再变黄）。,橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色,溶有重铬酸钾的浓硫酸,灰绿色,一、细胞呼吸的概念和方式,探究酵母菌细胞呼吸的方式,1.怎样控制有氧和无氧的条件？2.怎样鉴定二氧化碳的产生情况？3.怎样鉴定有无酒精的产生？4.怎样保证酵母菌在整
3、个实验过程中能正常生活？,有氧条件：用橡皮球（或气泵）充气无氧条件：装有酵母菌培养液的锥形瓶密封放置一段时间,观察澄清的石灰水混浊程度，也可观察溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短。（由蓝变绿再变黄）。,橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色,提供充足的营养物质，如葡萄糖溶液或米饭等,一、细胞呼吸的概念和方式,目的？,排除空气中二氧化碳对实验结果的干扰。,B瓶应封口后放置一段时间，再连接澄清石灰水的锥形瓶，其目的是？,消耗 B 瓶中的 O2以形成无氧的环境。,A组：有氧,B组：无氧,更混浊快,无变化,变混浊慢,出现灰绿色,有大量二氧化碳,有少量的二氧化碳,无酒精,有酒精
4、,一、细胞呼吸的概念和方式,探究酵母菌细胞呼吸的方式,在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳。在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的二氧化碳。,有氧和无氧,产CO2的多少及酒精的有无,温度、营养物质的浓度和量等,实验分析：,1澄清石灰水变浑浊的程度2溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄所用时间长短3.重铬酸钾溶液的颜色变化,实验组,实验组,有同学认为，在有氧呼吸实验装置中的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，有可能对实验结果产生干扰，你同意吗？怎样保证实验更严谨？,一、细胞呼吸的概念和方式,思考一,B组：无氧,配置酵母菌培养液时，加入的是煮沸后冷却的葡萄糖溶液，目的是？,铺
5、上一层石蜡油，目的是？,制造无氧的环境。,葡萄糖溶液煮沸的目的是减少溶解氧的含量，也能防止杂菌的干扰。冷却后再加酵母菌是为了防止溶液温度过高将酵母菌杀死。,一、细胞呼吸的概念和方式,思考二,下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。以下说法中正确的是 ( )A两个装置均需要在黑暗条件下进行B装置乙是对照组，装置甲是实验组C装置乙中应让先放置一会再与连接D装置甲中NaOH的作用是吸收处的CO2,一、细胞呼吸的概念和方式,练一练,C,下图测定植物细胞呼吸的装置。,（1）为什么要用不透光的玻璃罩来罩住植物? 防止植物进行光合作用干扰实验结果。 （2）如果将D瓶中的石灰水换成饱和的Na2CO3溶液也可起
6、到相同的作用，为什么? 呼吸作用产生的CO2被饱和Na2CO3溶液吸收形成NaHCO3，NaHCO3因溶解度较小而析出，故同样会出现混浊现象。,一、细胞呼吸的概念和方式,练一练,双层膜,有氧呼吸的主要场所：线粒体,一、细胞呼吸的概念和方式,有氧呼吸,使内膜的表面积大大增加！,含有许多与有氧呼吸有关的酶,一、细胞呼吸的概念和方式,有氧呼吸,自主学习：教材93页94页1.有氧呼吸最常利用的物质是什么？概况为几个阶段？2.每个阶段进行的场所是什么？反应物、反应的条件、产物是什么？各释放了多少能量？3.试写出每个阶段的反应方程式，提示葡萄糖分子式为C6H12O6，丙酮酸的分子式为C3H4O3，还原态氢
7、用H表示，能量用文字表示。,C6H12O6,6CO2,12H2O,线粒体基质,细胞质基质,有氧呼吸的过程图解：,一、细胞呼吸的概念和方式,线粒体内膜,场所：线粒体内膜,酶,12H2O + 大量能量（34ATP）,24H + 6O2,酶,6CO2 +20 H +少量能量（2ATP）,2C3H4O3,（丙酮酸）,+6H2O,场所：细胞质基质,场所：线粒体基质,有氧呼吸,一、细胞呼吸的概念和方式,一、细胞呼吸的概念和方式,有氧呼吸顺口溜：,1.糖变酸2.水来掺，冒出气泡CO23.氢氧见，化作纯水御春寒,细胞质基质,线粒体基质,线粒体内膜,酶,酶,酶,C6H12O6,丙酮酸、H2O,H、氧气,丙酮酸、
8、H,CO2、H,H2O,少,少,多,少,少,多,一、细胞呼吸的概念和方式,1水在第几阶段参与反应，又在哪一阶段生成？在第几阶段产生二氧化碳？答案：第二阶段 第三阶段 第二阶段2哪些阶段需要酶的催化？与有氧呼吸有关的酶存在于哪些场所？答案：第一、二、三阶段 细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜3哪个场所（哪个阶段）产生的还原氢最多？最后还原氢参与反应的场所在哪儿？哪个场所（哪个阶段）产生的能量最多？答案：线粒体基质（第二阶段） 线粒体内膜 线粒体内膜（第三阶段）4生成的水中的氧、二氧化碳中的氧分别来自什么物质？答案：氧气 葡萄糖和水5.氧气参与了哪个阶段的反应？哪些阶段需要在有氧条件下？氧气参与了
9、第三阶段的反应，第二阶段和第三阶段需要在有氧条件下进行。,问题思考：,一、细胞呼吸的概念和方式,有氧呼吸总反应式：,一、细胞呼吸的概念和方式,概念：有氧呼吸是指细胞在 的参与下，通过 的催化作用，把 氧化分解，产生 ，释放能量，生成 的过程。,氧,多种酶,葡萄糖等有机物,彻底,二氧化碳和水,大量ATP,用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是（ ） 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,一、细胞呼吸的概念和方式,练一练,D,一、细胞呼吸的概念和方式,无氧呼吸,自主学习：教材94页95页1.无氧呼吸最常利用的物质是什么？概况为几个阶段？
10、2.无氧呼吸和有氧呼吸相比哪个阶段相同？不同的阶段反应的过程是什么？3.试写出每个阶段的反应方程式。,葡萄糖（C6H12O6）,2丙酮酸（2C3H4O3 ）,4H,酶,第一阶段,三、无氧呼吸,细胞质基质,2丙酮酸（2C3H4O3 ）,4H,酶,第二阶段,三、无氧呼吸,细胞质基质,酶,乳酸（C3H6O3）,酒精（C2H5OH）+CO2,酶,葡萄糖（C6H12O6）,C6H12O6,酶,2 C3H6O3(乳酸),+ 少量能量,C6H12O6,2 C2H5OH,+ 2CO2 + 少量能量,酶,例：乳酸菌、高等动物、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）,例：大多数植物、酵母菌,只在
11、第一阶段释放出少量的能量！大部分能量则存留在酒精或是乳酸中。,一、细胞呼吸的概念和方式,无氧呼吸,概念：无氧呼吸是指细胞在 的条件下，通过 的催化作用，把 分解成 的氧化产物，同时释放出 能量的过程。,无氧,多种酶,葡萄糖等有机物,不彻底,少量,C6H12O6,2 C2H5OH,+ 2CO2 + 少量能量,微生物的无氧呼吸也叫发酵（酒精发酵和乳酸发酵）。,什么叫发酵？能量在第几阶段释放？未释放的能量储存在哪里？,一、细胞呼吸的概念和方式,无氧呼吸,肌细胞进行无氧呼吸产生了乳酸,酒精中毒,苹果贮藏久了，为什么会有酒味散发出来？,苹果进行无氧呼吸产生了酒精,呼吸作用过程中：产生H2O，释放热量,为
12、什么把手插进堆放一段时间的新鲜谷堆，会有潮湿和发烫的感觉？,细胞质基质,细胞质基质,无氧、酶,无氧、酶,葡萄糖,丙酮酸、H,丙酮酸、H,乳酸或酒精和CO2,少,无,少,无,无氧呼吸两个阶段的比较：,一、细胞呼吸的概念和方式,细胞质基质、线粒体(主要）,细胞质基质,氧气、酶,缺氧、酶,葡萄糖、H2O、O2,葡萄糖,CO2 、 H2O,乳酸/酒精和CO2,第1、2阶段,第1阶段,还原O2,还原丙酮酸,多,少,多,少,（过程）第一阶段完全相同；（条件）都需要多种酶的催化；（本质）分解有机物，释放能量。,有氧呼吸和无氧呼吸的比较,一、细胞呼吸的概念和方式,有氧呼吸总反应式：,无氧呼吸总反应式：,1.如
13、何根据CO2和O的量判断酵母菌细胞的呼吸方式？2.无氧呼吸和有氧呼吸要产生等量的CO2，则二者消耗的葡萄糖之比是多少？,问题拓展：,问题拓展：,一、细胞呼吸的概念和方式,1原核生物没有线粒体，可以完成有氧呼吸的全过程吗？答：可以，在细胞膜和细胞质基质上进行。2下列生物中哪些不能够进行有氧呼吸？乳酸菌、念珠藻、变形虫、蛔虫、人的成熟红细胞答：乳酸菌、蛔虫、人的成熟红细胞。3.用酵母菌发酵酿酒，当酒精含量达到12%-16%时，发酵就停止了，为什么？答：酒精达到一定浓度对酵母菌有害，会抑制酵母菌的生长和繁殖。,一、细胞呼吸的概念和方式,1号丙酮酸线粒体,2号葡萄糖线粒体,3号葡萄糖细胞质基质,4只试
14、管中含有活性酵母菌细胞的制备物和不同的化学物质，哪只试管会产生CO2？,问题思考：,4号葡萄糖细胞质基质（无氧）,下列表述正确的是（ ） A长跑时，人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物 B无氧呼吸的两个阶段均释放出少量的能量 C有氧呼吸和无氧呼吸都能产生还原性氢 D有氧呼吸和无氧呼吸的终产物都有水,一、细胞呼吸的概念和方式,练一练,C,呼吸作用过程中有CO2放出时，则可判断此过程( )A一定是厌氧呼吸 B一定是有氧呼吸C一定不是乳酸发酵 D一定不是乙醇发酵3. 呼吸作用过程中有H2O产生时，则可判断此过程: 一定是_(有氧呼吸/厌氧呼吸/乙醇发酵 /乳酸发酵 )。,一、细胞呼吸的概念
15、和方式,练一练,C,有氧呼吸,二、细胞呼吸原理的应用,资料分析：,为什么包扎伤口要选用透气的消毒纱布或松软的创可贴等敷料？,为伤口创造了疏松透气的环境，避免厌氧型病原菌（如破伤风芽孢杆菌）的繁殖，从而利于伤口的痊愈。,二、细胞呼吸原理的应用,资料分析：,为什么利用酵母菌酿酒时要先通入一定量的无菌空气，而后隔绝空气进行密封？,先通气是为了让酵母菌进行有氧呼吸而大量繁殖。达到一定数量后就可以密封，让酵母菌进行无氧呼吸，产生酒精，达到酿酒的效果。,二、细胞呼吸原理的应用,资料分析：,利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌以及发酵罐，在有氧条件下可以生产食醋或味精。,二、细胞呼吸原理的应用,资料分析：,为
16、什么要给作物及时松土？,及时为板结的土壤松土透气可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。,二、细胞呼吸原理的应用,资料分析：,为什么稻田要定期排水？,防止幼根缺氧而产生大量酒精，从而使根系变黑、腐烂。,二、细胞呼吸原理的应用,资料分析：,为什么提倡慢跑（有氧运动）？,防止因剧烈运动肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸，使肌肉酸胀乏力。,温度、PH、氧气、水分、二氧化碳浓度,（1）温度、PH：通过影响_而影响细胞呼吸。,酶活性,二、细胞呼吸原理的应用,影响细胞呼吸的环境因素,（2）O2浓度在一定范围内，氧气浓度增加促进_氧气抑制_O2浓度=0时只进行_；QA段为什么CO2生成
17、量会下降？ 无氧呼吸受抑制，有氧呼吸很弱，CO2的释放减少0O2浓度10%进行_；O2浓度=10%时只进行_ 。表示细胞呼R吸强度最弱，有机物消耗最少 的是_点。（储存水果蔬菜最佳氧气浓度）线段AB=BC，表示有氧呼吸、无氧呼吸释 放的CO2量_。 有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的_倍。,无氧呼吸,无氧呼吸和有氧呼吸,有氧呼吸,R,二、细胞呼吸原理的应用,影响细胞呼吸的环境因素,无氧呼吸,有氧呼吸,相等,三分之一,结果与结论：装置一液滴左移，装置二液滴不动只进行？装置一液滴不动，装置二液滴右移只进行？装置一液滴左移，装置二液滴右移进行？装置一与装置二液滴“均左移”？,有氧呼吸,无氧呼吸,有氧呼吸、无氧呼吸,呼吸底物为脂肪，肯定进行有氧呼吸,（3）CO2浓度： CO2浓度增加，细胞呼吸速率_ 对细胞呼吸有 _作用,抑制,（4）含水量： 在一定范围内呼吸作用强度随含水量增加而_ 。,下降,影响细胞呼吸的环境因素,增加,二、细胞呼吸原理的应用,二、细胞呼吸原理的应用,影响细胞呼吸的环境因素,根据细胞呼吸原理在什么条件下能更好的储存粮食和蔬菜瓜果？,低温（零度上）、低氧、适度适中、适当增加二氧化碳浓度。,
