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1、第3节 ATP的主要来源 细胞呼吸,观察与思考：,感受一下：我们的呼吸？,想一想：吸入的氧气的用途是什么？呼气中排出的二氧化碳和水到底是怎么产生的？,问题探讨：,法国化学家拉瓦锡曾经把生物的呼吸作用比作碳和氢的“缓慢燃烧过程”。拉瓦锡的这一说法有道理吗？呼吸作用能够像燃料燃烧那样剧烈吗？在无氧条件下细胞还能通过呼吸作用放能吗？,有氧呼吸作用与物质的燃烧的比较,不可控，能量瞬间释放,由酶调控，能量分步释放,化学能光能和热能,化学能ATP和热能,在空气或氧中进行,细胞质基质、线粒体,产物为CO2 和H2O，总能量均为2870kj/mol,生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化
2、碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。,细胞呼吸,我们知道一根火柴被点燃后能在空气中燃烧，是因为有氧气，那么细胞呼吸是否需要氧气呢？生物在有氧和无氧的条件下是否都能进行细胞呼吸呢？今天我们就一起通过实验来进行探究。,一.细胞呼吸的方式,探究酵母菌细胞呼吸的方式,酵母菌，它在有氧或无氧的条件下都能生存。生活的联系：喝的葡萄酒就是用酵母菌发酵得来的，生活中经常会和酵母菌打交道，比如我们吃的馒头和面包，有酵母菌的贡献，我们有时候消化不良，医生会给我们开酵母片等。,问题：酵母菌的发酵都产生了什么物质？,酒精和二氧化碳,有氧条件和无氧条件都能产生酒精和 co2,酒精和co2是在有氧条件下还是在无氧
3、条件下得到的？,3.设计实验：,1.怎样控制有氧和无氧的条件？2.怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无co2产生？如何比较co2产生的多少？3.怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？,设计实验应遵循的原则有_、_,1.提出问题：,2.作出假设：,对照原则,单一变量原则,4.实验材料：质量分数为5%的葡萄糖液，食用酵母菌，澄清石灰水，橙色的重铬酸钾溶液，质量分数为10%的NaOH溶液。锥形瓶（500mL），导气管，量筒，滴管，橡皮塞，橡皮球等。,排除空气中其它气体的干扰，而得到较为纯净的氧气,质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么？,5.进行实验：,有氧条件,无氧条件,自变量：无关变量:因
4、变量：,有无氧气的存在,温度、PH、酵母菌的数量、葡萄糖溶液的浓度等,酒精和二氧化碳等产物,检测CO2的产生：,CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。,检测酒精的产生：,【知识链接】检测司机是否喝了酒。让司机呼出的气体直接接触到载有用硫酸处理过的重铬酸钾或三氧化铬的硅胶（两者均为橙色），如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾或三氧化铬就会变成灰绿色的硫酸铬。,2ML酵母菌培养液的滤液,0.5ML溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液,颜色变化：橙色灰绿色,6.分析结果：,酵母菌在
5、有氧和无氧的条件下都能进行细胞呼吸。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：在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳。,7.结论：,橙色,灰绿色,石灰水变混浊，且时间短,石灰水变混浊，且时间长,驱动问题：,1.有氧呼吸分为几个阶段？每个阶段的场所在哪里？反应物，产物是什么？2.是不是三个阶段中都有氧气参与？氧气参与哪个阶段阶段？3.产物CO2和H2O是不是同时出现的？,二、有氧呼吸,1.有氧呼吸的过程,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,+4H+能量,场所：细胞质基质,丙酮酸彻底分解,酶,6CO2+20H+能量,场所：线粒体基质,2CH3COCOOH,
6、H的氧化,酶,12H2O+能量,场所：线粒体内膜,24H+6O2,+6H2O,（大量）,（少量）,（少量）,2CH3COCOOH,细胞质基质,葡萄糖,丙酮酸H2O,H、O2,丙酮酸H,CO2、H,H2O,少量,少量,大量,有氧呼吸三个阶段的比较,2.总反应式：,3.有氧呼吸概念：,细胞在O2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，产生出CO2和H2O，同时释放出大量能量的过程。,4.C、H、O的来龙去脉：,C：H：O：,H2O H H2O,O2 H2O,C6H12O6 丙酮酸CO2,C6H12O6 丙酮酸CO2,H2O CO2,7班,思考,1、有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段
7、？,2、呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段？,3、如果你在思考上述问题的时候，消耗了2摩尔葡萄糖，那么有多少能量转移到了ATP中？,第二阶段,第三阶段,1161kJx2,4、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（）产生ATP最多的阶段（）,二,三,三,一、二、三,三,思考,为什么放久的苹果有酒香味？为什么长跑以后会感到肌肉酸痛？,三.无氧呼吸,1.概念,实例,a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸,b.高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内就会出现无氧呼吸，出现肌肉酸胀现象。,e.酵母菌在缺氧的条件下，可
8、以将有机物分解成酒精和二氧化碳。,这些生物进行无氧 呼吸的实例，说明了生物与环境之间存在着什么关系？,d.乳酸菌是厌氧型微生物，可以将有机物分解成乳酸。,c.蛔虫没有线粒体，只能进行无氧呼吸。,与有氧呼吸第一阶段相同,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,+4H+能量,场所：细胞质基质,（少量）,2CH3COCOOH,丙酮酸,2.过程,丙酮酸不彻底分解,场所：细胞质基质,CH3COCOOH,酶,C3H6O3(乳酸),+能量,A.乳酸发酵(微生物),例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）,CH3COCOOH,C2H5OH(酒精),+2CO2+能量,B.酒精发酵
9、(微生物),例：大多数植物、酵母菌,酶,仿照有氧呼吸的示意图，尝试自主绘制无氧呼吸的过程示意图，将其过程直观形象地表示出来。,葡萄糖,丙酮酸,CO2+H2O+能量（大量）,乳酸（C3H6O3）+能量(少量),酒精（C2H5OH）+CO2+能量(少量),总结：1.细胞呼吸可表示为：,有氧 酶,无氧 酶,2.细胞呼吸过程中能量的变化,1mol的葡萄糖,2870kJ的能量,有1161kJ的能量储存在38molATP中,约60%的能量都以热能的形式散失,有氧呼吸 能量变化,无氧呼吸 能量变化,释放：196.65KJ 转移：61.08KJ,四、有氧呼吸与无氧呼吸的区别,主要在线粒体内,需氧分子参加,CO
10、2 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,有氧呼吸和无氧呼吸的相同之处：1第一阶段相同。2都是在酶的催化下进行的；3都有有机物的分解和能量释放。,五、细胞呼吸的意义,1、为生命活动提供能量,2、为体内其他化合物合成提供原料,六、细胞呼吸原理的应用？,细胞呼吸的原理？,六、细胞呼吸原理的应用？,细胞呼吸的原理？,六、细胞呼吸原理的应用？,细胞呼吸的原理？,六、细胞呼吸原理的应用？,如果有人向你请教怎么能长期储存农作物种粒、蔬菜或水果，你能利用学过的呼吸作用的原理，提供一些有价值的建议或措施吗？,议一议：,七、呼吸速率的影响因素,最适温度一般
11、为2530,1.温度,2、氧气,把氧气浓度降到越低，呼吸作用速率就越低，这种看法对吗？,七、呼吸速率的影响因素,3、水分,七、呼吸速率的影响因素,储存环境的三点最基本的要求：低温、低湿、低氧。,我国有很多地区有家庭酿酒的传统，请你应用所学知识探究酿酒的制作过程和所用原理！,议一议：,2班,下面是家庭酿酒的具体操作过程：,将大米煮熟,米饭中加一定量的酒药，并拌匀,加盖后在适当温度下保温12小时即成,2、在中间挖一个洞的目的是什么？酿酒时，总是先来“水”，后来“酒”，为什么？,思考！,画概念图,画一个概念图，将呼吸、呼吸作用、细胞呼吸、有氧呼吸和无氧呼吸这5个概念之间的内在联系表示清楚（概念下面可加注少量文字）。,练习题将酵母菌研磨、离心后，得到上清液含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器）。把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的均浆分别放入甲、乙、丙3个试管中，进行四项独立实验（见右图）（1）向3个试管中分别加入等量的葡萄糖，各试管的最终产物 是：甲 乙 丙 _（2）向3个试管中分别加入等量的丙酮酸，各试管的最终产物 是：甲_ 乙_ 丙 _（3）在隔绝空气的情况下，重复实验（1），各试管的最终产物 是：甲_ 乙 丙_,丙酮酸,无反应,CO2和H2O,无反应,CO2和H2O,CO2和H2O,酒精和CO2,无反应,酒精和CO2,
