53ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸(1)

1、本節(jié)聚焦本節(jié)聚焦1 什么是細(xì)胞呼吸什么是細(xì)胞呼吸?它與它與ATP的形成有什的形成有什么關(guān)系么關(guān)系?2 有氧呼吸與無氧呼吸各什么特點(diǎn)？有氧呼吸與無氧呼吸各什么特點(diǎn)？3細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)和生活中有哪些細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)和生活中有哪些應(yīng)用應(yīng)用?1、細(xì)胞呼吸的概念、細(xì)胞呼吸的概念細(xì)胞呼吸是指細(xì)胞呼吸是指 在細(xì)胞內(nèi)在細(xì)胞內(nèi),經(jīng)過由經(jīng)過由酶酶催化的一系列催化的一系列 ，生成生成 或其他產(chǎn)物，釋或其他產(chǎn)物，釋放出放出 并生成并生成 的過程。的過程。一、細(xì)胞呼吸的方式一、細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸一定需要氧氣嗎？細(xì)胞呼吸一定需要氧氣嗎？2、探究酵母菌呼吸的方式、探究酵母菌呼吸的方式 酵母菌是一種酵母菌是一種 。在

2、有氧氣和。在有氧氣和無氧氣的條件下都能生存，屬于無氧氣的條件下都能生存，屬于 型型生物。通過定性測定酵母菌在有氧和無氧的生物。通過定性測定酵母菌在有氧和無氧的條件下細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，可以確定酵母菌細(xì)條件下細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，可以確定酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。胞呼吸的方式。兼性厭氧兼性厭氧單細(xì)胞真菌單細(xì)胞真菌實(shí)驗(yàn)：探究實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌酵母菌細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸的方式實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)材料 酵母菌酵母菌 酵母菌是酵母菌是異養(yǎng)異養(yǎng)兼性厭氧型兼性厭氧型生物，生物，培養(yǎng)時必須提供有機(jī)物。培養(yǎng)時必須提供有機(jī)物。課本課本P91酵母菌培養(yǎng)液酵母菌培養(yǎng)液配制成配制成 葡萄糖溶液葡萄糖溶液實(shí)驗(yàn)：探究實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌酵母菌細(xì)胞呼

3、吸的方式細(xì)胞呼吸的方式實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理酵母菌通過細(xì)胞呼吸可酵母菌通過細(xì)胞呼吸可產(chǎn)生產(chǎn)生酒精酒精。酵母菌通過細(xì)胞呼吸可產(chǎn)生酵母菌通過細(xì)胞呼吸可產(chǎn)生二氧化碳二氧化碳。課本課本P91澄清石灰水和或溴麝香草酚藍(lán)水溶液可用澄清石灰水和或溴麝香草酚藍(lán)水溶液可用于檢測于檢測COCO2 2。溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶有重鉻酸鉀的濃硫酸可用于檢測酒精?？捎糜跈z測酒精。實(shí)驗(yàn)：探究實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌酵母菌細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸的方式實(shí)驗(yàn)假設(shè)：實(shí)驗(yàn)假設(shè)：提出問題：提出問題：實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計：實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計：酵母菌在什么條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精酵母菌在什么條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精?酵母菌在不同條件下產(chǎn)生的酵母菌在不同條件下產(chǎn)生

4、的CO2是否一樣多是否一樣多?酵母菌在酵母菌在無氧無氧條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精酵母菌在不同條件下產(chǎn)生的酵母菌在不同條件下產(chǎn)生的CO2不一樣不一樣， 有氧呼吸比無氧呼吸多有氧呼吸比無氧呼吸多實(shí)驗(yàn)：探究實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌酵母菌細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸的方式實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計：實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計：控制有氧和無氧的條件控制有氧和無氧的條件鑒定酒精產(chǎn)生的方法鑒定酒精產(chǎn)生的方法鑒定鑒定CO2產(chǎn)生的方法產(chǎn)生的方法比較比較CO2多少的方法多少的方法保證酵母菌在整個實(shí)驗(yàn)過程中正常生活的方法保證酵母菌在整個實(shí)驗(yàn)過程中正常生活的方法通氣或密封瓶口放置一段時間通氣或密封瓶口放置一段時間酸性條件下酒精與重鉻

5、酸鉀溶液進(jìn)行反應(yīng)酸性條件下酒精與重鉻酸鉀溶液進(jìn)行反應(yīng)通入石灰水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液通入石灰水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液顏色變化時間顏色變化時間葡萄糖溶液培養(yǎng)、適宜的溫度、葡萄糖溶液培養(yǎng)、適宜的溫度、pH、空氣、空氣自變量自變量因因變變量量無關(guān)變量無關(guān)變量實(shí)驗(yàn)：探究實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌酵母菌細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸的方式實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：有氧裝置有氧裝置中，第三個錐形瓶：中，第三個錐形瓶：石灰水混濁程度石灰水混濁程度高高溴麝香草酚藍(lán)變色時間溴麝香草酚藍(lán)變色時間短短無氧裝置無氧裝置中，第二個錐形瓶：中，第二個錐形瓶：酵母

6、菌濾液：酵母菌濾液： 加入重鉻酸鉀，顏色仍為加入重鉻酸鉀，顏色仍為橙色橙色石灰水混濁程度石灰水混濁程度低低溴麝香草酚藍(lán)變色時間溴麝香草酚藍(lán)變色時間長長酵母菌濾液：酵母菌濾液： 加入重鉻酸鉀，顏色變?yōu)榧尤胫劂t酸鉀，顏色變?yōu)榛一揖G色綠色在在無氧無氧條件下酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生條件下酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和少酒精和少量量CO2酵母菌在酵母菌在有氧和無氧有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在在有氧有氧條件下酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生條件下酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量大量CO2C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量能量酶酶 有氧呼吸是細(xì)胞在有氧呼

7、吸是細(xì)胞在有氧有氧的條件下，通過的條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底徹底氧化分解氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多生成許多ATP的過程。的過程。二、有氧呼吸二、有氧呼吸2、過程：、過程：3、反應(yīng)式：、反應(yīng)式：4、概念：、概念：1、主要場所：、主要場所：線粒體線粒體發(fā)生場所：發(fā)生場所：反應(yīng)條件：反應(yīng)條件：物質(zhì)變化：物質(zhì)變化：能量去向：能量去向：氧氣、呼吸酶氧氣、呼吸酶有機(jī)物有機(jī)物徹底徹底分解成無機(jī)物分解成無機(jī)物ATP和和熱能熱能細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要）（三個階段）（三個階段）二、

8、有氧呼吸二、有氧呼吸4、小結(jié)：、小結(jié)：三、無氧呼吸三、無氧呼吸1、過程：、過程：2、反應(yīng)式：、反應(yīng)式：3、概念：、概念：細(xì)胞在細(xì)胞在缺氧的缺氧的條件下，通過多種酶的催條件下，通過多種酶的催化作用，把糖類等有機(jī)物分解成化作用，把糖類等有機(jī)物分解成尚未徹底氧尚未徹底氧化化的產(chǎn)物，同時釋放出的產(chǎn)物，同時釋放出少量能量，少量能量，生成生成少量少量ATP的過程。的過程。三、無氧呼吸三、無氧呼吸發(fā)生場所：發(fā)生場所：反應(yīng)條件：反應(yīng)條件：物質(zhì)變化：物質(zhì)變化：能量去向：能量去向：缺氧或無氧、酶缺氧或無氧、酶有機(jī)物有機(jī)物不徹底不徹底分解分解ATP和和熱熱細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（只在第一階段）（只在第一階段）4、小結(jié)

9、：小結(jié)：四、有氧呼吸與無氧呼吸的比較四、有氧呼吸與無氧呼吸的比較1、為生物體的生命活動提供能量。、為生物體的生命活動提供能量。2、為體內(nèi)其他化合物的合成提供、為體內(nèi)其他化合物的合成提供 原料。原料。如如丙酮酸丙酮酸五、細(xì)胞呼吸的意義與應(yīng)用五、細(xì)胞呼吸的意義與應(yīng)用意意 義義應(yīng)應(yīng) 用用閱讀閱讀“學(xué)案學(xué)案”第五部分，討論并回第五部分，討論并回答答五、細(xì)胞呼吸的意義與應(yīng)用五、細(xì)胞呼吸的意義與應(yīng)用應(yīng)應(yīng) 用用拓展拓展:通過本節(jié)學(xué)習(xí)，你能否總結(jié)出哪些通過本節(jié)學(xué)習(xí)，你能否總結(jié)出哪些條件會影響細(xì)胞呼吸的速率？條件會影響細(xì)胞呼吸的速率？ v溫度溫度vO2濃度濃度vCO2濃度濃度v細(xì)胞的含水量細(xì)胞的含水量v呼吸酶的

10、活性呼吸酶的活性體外：體外：物質(zhì)物質(zhì)熱能熱能+ O2燃燒燃燒有機(jī)物有機(jī)物能量能量+ O2分解分解體內(nèi)：體內(nèi)：CO2 +H2O+細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸問題探論：問題探論： I呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么異同點(diǎn)呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么異同點(diǎn)?不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：物質(zhì)的體外燃燒物質(zhì)的體外燃燒高溫、反應(yīng)劇烈、能量高溫、反應(yīng)劇烈、能量迅速全部釋放。迅速全部釋放。物質(zhì)的體內(nèi)分解物質(zhì)的體內(nèi)分解 ？相同點(diǎn)：都能分解物質(zhì)，釋放能量。相同點(diǎn)：都能分解物質(zhì)，釋放能量。無機(jī)物無機(jī)物+細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi) + + 有機(jī)物有機(jī)物+ + 水水 二氧化碳能能 量量細(xì)胞呼吸（化學(xué)本質(zhì)）細(xì)胞呼吸（化學(xué)本質(zhì)）多細(xì)胞動物的呼吸現(xiàn)象和細(xì)胞呼吸多細(xì)胞動物

11、的呼吸現(xiàn)象和細(xì)胞呼吸氧氣氧氣呼吸（物理現(xiàn)象）呼吸（物理現(xiàn)象）呼吸器官呼吸器官血液循環(huán)血液循環(huán)血液循環(huán)血液循環(huán)呼吸器官呼吸器官二氧化碳?xì)怏w運(yùn)輸氣體運(yùn)輸+ +1、種子入倉儲存前一半要曬干或烘干，現(xiàn)有含、種子入倉儲存前一半要曬干或烘干，現(xiàn)有含水量為（水量為（1）10、（、（2）12、（、（3）14、（4）16的四種小麥種子，分別貯存于條件的四種小麥種子，分別貯存于條件相同的相同的4個糧倉中。在貯存過程中，種子中的有個糧倉中。在貯存過程中，種子中的有機(jī)物損耗最少的是（機(jī)物損耗最少的是（ ）A（1） B（2） C（3） D（4）2、蔬菜和水果長時間儲藏、保鮮所需要的條件為、蔬菜和水果長時間儲藏、保鮮所需

12、要的條件為（ ）A低溫、干燥、低氧低溫、干燥、低氧 B低溫、濕度適中、低氧低溫、濕度適中、低氧C高溫、干燥、高氧高溫、干燥、高氧 D高溫、濕度適中、高氧高溫、濕度適中、高氧AA實(shí)驗(yàn)：探究實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌酵母菌細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸的方式單單細(xì)胞細(xì)胞真菌真菌屬屬真核真核生物生物實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)材料 酵母菌酵母菌細(xì)胞壁細(xì)胞壁 細(xì)胞膜細(xì)胞膜 細(xì)胞核細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)有氧呼吸裝置：有氧呼吸裝置：無氧呼吸裝置：無氧呼吸裝置：10NaOH溶液溶液吸收通入空氣中的吸收通入空氣中的CO2（避免影響產(chǎn)生的（避免影響產(chǎn)生的CO2含量的結(jié)果）含量的結(jié)果）葡萄糖溶液酵母菌葡萄糖溶液酵母菌（培養(yǎng)酵母菌）（培養(yǎng)酵母菌）第一

13、個第一個 錐形瓶：錐形瓶：第二個第二個 錐形瓶：錐形瓶：第三個第三個 錐形瓶：錐形瓶：澄清的石灰水澄清的石灰水 或者或者根據(jù)混濁程度進(jìn)行比較根據(jù)混濁程度進(jìn)行比較CO2的產(chǎn)生量的產(chǎn)生量橡皮球、氣泵橡皮球、氣泵（保持通入空氣）（保持通入空氣）葡萄糖溶液酵母菌葡萄糖溶液酵母菌封口放置一段時間后，再與第二個封口放置一段時間后，再與第二個錐形瓶連接錐形瓶連接（使酵母菌消耗瓶內(nèi)的氧氣，造成無氧環(huán)境）（使酵母菌消耗瓶內(nèi)的氧氣，造成無氧環(huán)境）第一個第一個 錐形瓶：錐形瓶：第二個第二個 錐形瓶：錐形瓶：溴麝香草酚藍(lán)水溶液溴麝香草酚藍(lán)水溶液藍(lán)藍(lán)綠綠黃，根據(jù)溶液顏色的變化時間長短比較黃，根據(jù)溶液顏色的變化時間長短比

14、較澄清的石灰水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液澄清的石灰水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液根據(jù)混濁程度、根據(jù)混濁程度、顏色的變化時間顏色的變化時間進(jìn)行比較進(jìn)行比較CO2的產(chǎn)生量的產(chǎn)生量酵母菌培養(yǎng)液的濾液酵母菌培養(yǎng)液的濾液 溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶有重鉻酸鉀的濃硫酸（橙色）（橙色）（灰綠色）（灰綠色）（橙色）（橙色）實(shí)驗(yàn)開始：實(shí)驗(yàn)開始：A裝置（裝置（35C)實(shí)驗(yàn)開始：實(shí)驗(yàn)開始：B裝置（裝置（35C)實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)進(jìn)進(jìn)行行3小小時時A裝置裝置（35C)B裝置裝置（35C)實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)進(jìn)進(jìn)行行3小小時時A裝置裝置（35C) B裝置裝置（3535C)C)溴麝香草酚溴麝香草酚藍(lán)水溶液遇藍(lán)水溶液遇CO2的變色的變色過程過程A裝裝置置用溶有重

15、鉻酸鉀的濃硫酸檢測酒精用溶有重鉻酸鉀的濃硫酸檢測酒精溶有重鉻酸溶有重鉻酸鉀的濃硫酸鉀的濃硫酸+ A裝置的裝置的酵母菌濾液酵母菌濾液+ B裝置的裝置的酵母菌濾液酵母菌濾液灰綠色灰綠色不變灰綠色不變灰綠色線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜基質(zhì)基質(zhì)嵴嵴葡萄糖葡萄糖C6H12O6C3H4O3C3H4O3丙酮酸丙酮酸 H H2OO2O2CO2 H O2H2O少量少量ATP少量少量ATP大量大量ATP 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酶酶O2線線粒粒體體第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段場所場所反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物產(chǎn)生產(chǎn)生ATP數(shù)量數(shù)量是否需氧是否需氧細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)

16、線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜葡萄糖葡萄糖丙酮酸和丙酮酸和H少量少量 否否 丙酮酸和水丙酮酸和水CO2和和H少量少量 否否 H和和 O2H2O大量大量 是是 特點(diǎn)：反應(yīng)條件溫和，多步反應(yīng)，逐步放能。特點(diǎn)：反應(yīng)條件溫和，多步反應(yīng)，逐步放能。請計算有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率：請計算有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率：1mol的葡萄糖徹底氧化分的葡萄糖徹底氧化分解，共釋放解，共釋放2870kJ1161kJ儲存在儲存在ATP40.51709kJ以以熱量熱量散失散失59.5能使多少個能使多少個ADP轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為ATP？38mol葡萄糖葡萄糖C6H12O6C3H4O3C3H4O3丙酮酸丙酮酸 H ATPO2酒精酒精 C2

17、H5OH酶酶1 C3H6O3乳酸乳酸 酶酶2 CO2酶酶 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第一階段第一階段 第二階段第二階段場所場所反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物產(chǎn)生產(chǎn)生ATP數(shù)量數(shù)量是否需氧是否需氧細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖葡萄糖丙酮酸和丙酮酸和H少量少量 否否 丙酮酸丙酮酸酒精酒精+CO2無無 否否 特點(diǎn)：反應(yīng)條件溫和，分步反應(yīng)，逐步放能。特點(diǎn)：反應(yīng)條件溫和，分步反應(yīng)，逐步放能。請計算無氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率：請計算無氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率：1mol的葡萄糖不徹底氧化的葡萄糖不徹底氧化分解生成乳酸，共釋放分解生成乳酸，共釋放196.65kJ61.08kJ儲存在儲存在ATP31.1135.57

18、kJ以以熱量熱量散失散失68.9乳酸乳酸能使多少個能使多少個ADP轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為ATP？2molC C6 6H H1212O O6 6酶酶2 C2 C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )+ + 少量能量少量能量C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OHOH( (酒精酒精) )+ 2CO+ 2CO2 2 + + 少量能量少量能量酶酶同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？發(fā)酵發(fā)酵微生物的無氧呼吸微生物的無氧呼吸（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸有氧有氧從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入線粒體從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入線粒體無氧無氧COCO2 2+H+H2 2O+