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1、第三节 ATP的主要来源 细胞呼吸,本节重点,1.细胞呼吸的概念及其与ATP形成的关系,2.有氧呼吸和无氧呼吸的过程及其特点,3.细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用,拉瓦锡等在研究人的呼吸作用,拉瓦锡把呼吸作用比作碳和氢的“缓慢燃烧过程”。,问题探讨,1.细胞呼吸与物质的燃烧有 什么共同点？,2.细胞呼吸能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？,3.在无氧条件下，细胞还能够通过细胞呼吸释放 能量吗？,都是物质的氧化分解，都能产生二氧化碳等产物，并释放能量,不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解能量迅速全部释放出来，细胞的基本结构会遭到彻底破坏,能。细胞能通过无氧呼吸释放能量,类型,概念：,
2、（主要形式）,一、什么叫细胞呼吸（呼吸作用）？,指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。,细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。,指细胞在无氧（或缺氧）条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放少量能量的过程。,自主构建,有氧呼吸的场所是什么,有氧呼吸分为哪几个阶段,哪个阶段会产生H H的去向如何,每个阶段都释放能量吗 各阶段释放能量的量有何不同,有机物中储存的能量去向如何,各个阶段发生了什么化学反应,（一）有氧呼吸,有氧呼吸最常利用的物质是
3、,C6H12O6,2、有氧呼吸的过程,6CO2,12H2O,线粒体,细胞质基质,线粒体基质,线粒体内膜,有氧呼吸三个阶段的比较,细胞质基质,主要是葡萄糖,丙酮酸H,少量,丙酮酸H2O,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,C6H12O6+6H2O+6O2,6CO2+12H2O,+能量,酶,各元素的来源及去路,3、有氧呼吸的总反应式：,1.有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段？,2.呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段？,3.消耗了2摩尔葡萄糖，那么有多少能量转移到了ATP中？,4.下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：,产生CO2的阶段（）产生H2O的阶段（）氧气参与的阶段（）产生ATP的阶段（）
4、产生ATP最多的阶段（）,例1.下图是有氧呼吸的过程图解，请依图回答：,(1)写出长方框内1、2、3所依次代表的物质名称：、_、。(2)依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的多少、_、。(3)有氧呼吸的主要场所是 _，进入该场所的呼吸底物是_。(4)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_,葡萄糖丙酮酸二氧化碳,H2O,丙酮酸,CO2,少,少,大量,线粒体,丙酮酸,6,自主构建,无氧呼吸的场所是什么,无氧呼吸分为哪几个阶段,各阶段发生了什么样的反应,每个阶段都释放能量吗 各阶段释放能量是大量还是少量,无氧呼吸产生的产物有哪些,（二）、无氧呼吸,1、无氧呼吸的过程,葡
5、萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,+能量（少量）,场所：细胞质基质,2丙酮酸+4H,丙酮酸不彻底分解,场所：细胞质基质,A.乳酸发酵,酶,2C3H6O3(乳酸),B.酒精发酵,酶,2C2H5OH(酒精),+2CO2,2丙酮酸+4H,2丙酮酸+4H,2molATP,C6H12O6,C2H50H（酒精）+CO2+少量能量,C3H6O3（乳酸）+少量能量,（大部分高等植物、酵母菌）,（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚、人、高等动物、乳酸菌）,196.65kJ,225.94kJ,能量去向,1mol葡萄糖分解为乳酸后，共放出196.65kJ的能量，分解为酒精和二氧化碳后，共释放225.94kJ其中有61
6、.08KJ的能量储存在ATP中，其余的能量以热能的形式散失,未释放的能量储存在何处？,问：无氧呼吸和有氧呼吸有何异同？,比较有氧呼吸与无氧呼吸的,主要在线粒体内,需氧分子参加,CO2 H2O,较多能量,细胞质基质内,不需氧分子参加,C3H603,较少能量,CO2,C2H5OH,1第一阶段都在细胞质基质内,由葡萄糖分 解成丙酮酸2都是在酶的催化下进行的；3都有能量释放。,有氧呼吸和无氧呼吸的相同之处：,实质：,（1）为生物体的生命活动提供能量（细胞分裂、植株的生长、矿质元素吸收、肌收等）（2）为体内其他化合物的合成提供原料（丙酮酸、合成氨基酸的原料）,分解有机物，释放能量,意义：,有氧呼吸与无氧
7、呼吸的物质的量的比较：1.消耗等量的葡萄糖：无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2物质的量的比：,2.消耗等量的葡萄糖：有氧呼吸消耗的O2与无氧呼吸和有氧呼吸产生的CO2物质的量的比：,4.产生等量的CO2时，无氧呼吸与有氧呼吸产生ATP的物质的量之比：,3.产生等量的CO2时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖的物质的量之比：,5.消耗等量的葡萄糖：无氧呼吸与有氧呼吸产生ATP 的物质的量之比：,1:3,3:4,3:1,3:19,1:19,C6H12O6 6O2 6H2O 6CO2+12H2O+能量,C6H12O6 2CO2+2C2H5OH+能量,酶,酶,B,根据酒精或水产物判断,D,酵母菌：是一种单细胞
8、真菌，依赖外来的有机物进行异养生活，以出芽生殖的方式产生后代，属于兼性厌氧菌。,二 探究酵母菌细胞呼吸的方式 P92,设计实验,、配制培养液,、控制好有氧、无氧环境,3、科学检测因变量,4、限制好无关变量,自变量、因变量、无关变量,设置对比实验,二 探究酵母菌细胞呼吸的方式 P92,、怎样鉴定有无酒精产生？,、这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒,、怎样鉴定有无二氧化碳产生？,二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊；也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色,具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾，如果
9、呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬,变混浊快,无变化,变混浊慢,出现灰绿色,、分析实验结果,二 探究酵母菌细胞呼吸的方式,2、如何检验酒精产物,酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞 呼吸。在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产 生大量的二氧化碳和水。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。,3、实验的结论,思考回答问题：下图是探究酵母菌呼吸作用方式的实验装置。,请回答：1.酵母菌的异化作用方式是？2.装置甲中，NaOH的作用是什么？3.装置甲与乙的产物有何不同？4.画出酵母菌呼吸时，产生的CO2与O2浓度的关系图？,再探究：,有同学认为，在有氧呼吸实验装置中
10、的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？,再探究：,有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？,葡萄糖 水溶液,葡萄糖 水溶液,再探究：,为了控制无氧呼吸实验装置中的氧气，对酵母菌培养瓶采取用形夹夹住橡皮管的方法进行密封处理，结果发生了锥形瓶爆裂或橡皮塞被顶脱的现象，这是为什么呢？,适宜的温度条件下，在下列装置中都加入活酵母，其中适于产生酒精的装置是（）,训练迁移,A,B,C,D,加入葡萄糖和水,加入葡萄糖,加入水,加入葡萄糖和水并不断搅拌,A,2，外部
11、因素：温度：温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。如图所示。,三,在生产实践上利用低温（以不破坏植物组织为标准）贮藏蔬菜和水果，在大棚栽培中夜间适当降温，以减少呼吸消耗，提高产量。,氧气：,根据氧对呼吸作用影响的原理，在贮存蔬菜、水果时就降低氧的浓度，抑制呼吸作用，减少有机物的消耗。延长水果、蔬菜的保鲜时间。,A点，有氧呼吸与无氧呼吸之和的最低点,CO2：增加 CO2的浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度得到解释。据此原理，在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。,水：在一定范围内，细胞呼吸
12、强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。在种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗，延长作物的储存时间。水果、蔬菜要求低湿度。,B,上图表示非绿色之物器官呼吸时，O2吸收量和CO2释放量的相互关系，正确的是（）A、在a点无氧呼吸最弱B、在b点仍能产生少量酒精和乳酸C、在a点当cd=ac时，有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多D、不能在该图中做出无氧呼吸释放的CO2的曲线,C,气体交换的相对量,R,P,Q,CO2的生成量,N,M,5,10,15,20,25,O,O2的浓度,（1）CO2生成量和O2吸收量所围成的面积代表的生物学含义是？,（2）Q、R、M、N、P中哪一点代表的生物学含义是无氧呼
13、吸的消失点？,（4）若RM=MN时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比一样多吗？,（3）长途运输新鲜蔬菜时，像塑料袋中充入氮气的目的是什么？氧浓度调节到哪一点时，更有利于蔬菜的运输？为什么？,限制因素是什么？,A,面积问题,四、细胞呼吸类型的判断,酵母菌培养液,NaOH,酵母菌培养液,清水,a,b,当a液滴、b液滴 时，只进行有氧呼吸。,当a液滴、b液滴 时，只进行无氧呼吸。,当a液滴、b液滴 时，即有无氧呼吸也有有氧呼吸。,右移,左移,不动,不动,左移,右移,等量萌发的种子,等量萌发的种子,NaOH,H2O,已知呼吸商=CO2释放量O2吸收量，a液滴移动距离为x，b液滴移动距离为y
14、，如只进行有氧呼吸呼吸底物是葡萄糖、则呼吸商=。X距离代表。,a,b,如呼吸底物是脂肪、则呼吸商=。,1,O2的吸收量,x yx,若a、b液滴都不动，则说明,。,进行乳酸型无氧呼吸,变式,O2吸收量=0 只进行无氧呼吸O2吸收量=CO2释放量 只进行有氧呼吸O2吸收量 CO2释放量 既进行有氧呼吸又进 行无氧呼吸,小结：呼吸作用的底物为葡萄糖时,五 细胞呼吸原理的应用,选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。,酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则
15、进行酒精发酵。,醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。,谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠味精。,对于板结的土壤及时进行松土透气，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。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。,水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气腔运送到根部各细
16、胞，而且与旱生植物相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。,较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。,有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所
17、以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。,对细胞呼吸原理的应用,控制呼吸作用的反应条件,抑制酶活性，抑制呼吸作用，减弱有机物分解速度等,1 与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是（）分解有机物 释放能量 需要酶催化 有机物分解不彻底,D,课堂练习,2 高等植物的细胞呼吸只发生在（）活细胞含有叶绿体的细胞不含叶绿体的细胞气孔周围的细胞,A,3种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是（）A根细胞吸收水分过多B营养缺乏C光合作用强度不够D细胞有氧呼吸受阻,D,如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，分解葡萄糖产生等量的CO2 那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是（）,A、1：2B、1：3C、1：4D
18、、1：6,B,课堂练习,同样消耗mol的葡萄糖，有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的()、20倍、19倍、倍多、12.7个百分点,B,把小白鼠和青蛙从25的室温中移至5的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么变化？()A两种动物的耗氧量都减少B两种动物的耗氧量都增加C青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增加D青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少,C,课堂练习,例1、右图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化，请据图回答：(1)外界氧浓度在10以下时，该器官的呼吸作用方式是 _。,(2)该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在P点相交后重合为一条线，此时该器官的呼吸作用
19、方式是_，进行此种呼吸方式所用的底物是_。,无氧呼吸和有氧呼吸,葡萄糖,有氧呼吸,消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的倍，转移到ATP的能量约相当于有氧呼吸的_倍。,例1、右图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化，请据图回答：(3)当外界氧浓度为45时，该器官CO2释放量的相对值为0.6而O2吸收量的相对值为0.4，此时，无氧呼吸,1.5,0.08,实验一：分别向六支试管中通入等量的氧气和等量的葡萄糖，一段时间后，检测各试管，变化情况如下表：（常温）,资料分析,1号试管：有二氧化碳产生；2号试管：有丙酮酸和还原性氢产生；3号试管：有丙酮酸和还原性氢产生；4号试管
20、：有丙酮酸和还原性氢产生5号试管：有二氧化碳产生；6号试管：无任何变化,1.比较2号、3号和4号试管，你能得出什么结论？,含有细胞质基质时，葡萄糖会被分解成丙酮酸和还原氢,2.比较1号、2号和5号试管，你能得出什么结论？,当有细胞质基质，还有线粒体时，葡萄糖除了可以分解成丙酮酸和还原氢外，还可以分解成二氧化碳和水,3.比较5号和6号试管，你能得出什么结论？,在没有细胞质基质的参与下，葡萄糖不直接分解,4.分析整个实验一，你能得出什么结论？,分析整个实验我们应该思考葡萄糖的分解是在哪里进行？,细胞质基质,1、甲酵母菌进行有氧呼吸，乙酵母菌进行发酵，若它们消耗了等量的葡萄糖。问它们放出的二氧化碳和
21、吸入的氧气的体积之比是()A.1:2 B.1:1 C.2:3 D.4:3,D,注：乳酸菌、酵母菌等微生物的无氧呼吸 又称为发酵，即乳酸发酵和酒精发酵。,2、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是 A、根细胞吸收水分过多 B、营养缺乏 C、光合作用强度不够 D、细胞有氧呼吸受阻,D,3、陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，其原因是 产生的酒精对细胞有毒害作用 产生的乳酸对细胞有毒害作用 没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少 A、B、C、D、,大多数植物无氧呼吸产生的是酒精！,4、豌豆发芽的早期，CO释放量比O吸收量多 倍，这是因为种子此时的（）、无氧呼吸比有氧呼吸强、光合作用比呼吸作用强、有
22、氧呼吸比无氧呼吸强、呼吸作用比光合作用强 5、贮存水果和粮食时，充加CO或抽取空气，能延长贮存的时间，主要是由于（）、抑制有氧呼吸、促进有氧呼吸、抑制无氧呼吸、促进无氧呼吸,无氧呼吸生成酒精不吸收氧气但释放二氧化碳，有氧呼吸吸收的氧气和释放的二氧化碳比例为1,呼吸作用受空气中氧气浓度的影响，采取这些措施是为了降低氧气浓度，从而减弱呼有氧呼吸,5、一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质，其浓度变化如下图。图中P、Q、R三曲线依次代表 A、O2、CO2、乳酸 B、乳酸、CO2、O2 C、CO2、O2、乳酸 D、CO2、乳酸、O2,6、运动员在进行不同项目运动时，机体的供能方
23、式不同，对三种运动项目的机体总需氧量，实际摄入氧量和血液中乳酸增加量进行测定，结果如下：,根据资料分析马拉松跑、400米跑、100米跑过程中机体的主要供能方式分别是A、有氧呼吸、无氧呼吸、磷酸肌酸分解B、无氧呼吸、有氧呼吸、磷酸肌酸分解C、有氧呼吸、无氧呼吸、无氧呼吸 D、有氧呼吸、磷酸肌酸分解、无氧呼吸,5 10 15 20 25 30 相对浓度(),相对值,O2的吸收量,CO2的释放量,P,1、在P点以前释放的二氧化碳比吸收的氧气多说明了什么问题？,无氧呼吸强过有氧呼吸！,2、在P点时吸收的氧气量等于释放的二氧化碳，此时有没有无氧呼吸？,此种氧气浓度下无氧呼吸消失了！,3、在P点以后吸收的
24、氧气量等于释放的二氧化碳，此时呼吸以什么方式为主？,有氧呼吸随着氧气浓度的上升而加强！,D,3、在D点后曲线保持平衡说明了什么问题？,有氧呼吸在此时的氧气浓度下达到了最高！,下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2的释放量与O2的吸收量的变化。请回答：(1)如图所示，外界氧浓度在10%以下时，该器官进行什么类型的呼 吸？请说明理由。2)AB段表示CO2量减少，其原因是该器官CO2的释放与O2的吸收的两条曲线在C点相交后重合，表明 其呼吸类型发生什么变化？、图中阴影部分的面积代表_。当外界氧浓度为45时，该器官CO2释放量的相对值为06，而O2吸收量的相对值为0.4。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的_倍,1.5,9、现在市场上出售的“红富士”苹果，甜度高，水分大。但在苹果收获季节价格偏低，某果农想把苹果贮存起来，等价格上涨时出售。请你为该果农设计一个贮存方案：,
