16ATP的主要來源細胞呼吸精編版

1、必必修修一一ATPATP的主要來源的主要來源細胞呼吸 第三節(jié)第三節(jié) 第五章第五章 動物和人 綠色植物 ADP + pi + ADP + pi + 能能量量 ATP水解酶 ATP ATP 糖類糖類（主要的能源物質(zhì)）中的能量（主要的能源物質(zhì)）中的能量 細胞呼吸細胞呼吸 ：有機物在細胞內(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。 ATPATP（直接的能源物質(zhì)）中能量（直接的能源物質(zhì)）中能量 1. 1. 實驗分析 2. 2. 呼吸作用過程 3. 3. 影響因素 4. 4. 呼吸方式判斷 考點考點1 1 實驗分析 1. 1. 實驗對象實驗對象 酵母菌： 單細胞真菌

2、 兼性厭氧型 蜂窩狀空隙 帶帶 酒酒 味味 2. 2. 問題和假設(shè)問題和假設(shè) 提出問題：酒 精和CO2是在什么條件下產(chǎn)生的？ 作出假設(shè)： 有氧條件下產(chǎn)生CO2 無氧條件下產(chǎn)生CO2和酒精 3. 3. 實驗原理實驗原理 澄清的石灰水（變渾濁） 檢測 COCO2 2： 溴麝香草酚藍（藍 綠 黃） 灰綠色） 檢測酒精：檢測酒精：酸性重鉻酸鉀（橙色 4. 4. 實驗步驟實驗步驟 步驟：步驟：配 制酵母菌溶液 檢測CO2 檢測酒精 接橡皮球 （或氣泵） 質(zhì)量分數(shù)為10% 酵母菌 的NaOH溶液 培養(yǎng)液 澄清的 石灰水 酵母菌 培養(yǎng)液 澄清的 石灰水 有氧呼吸 無氧呼吸 5. 5. 實驗分析實驗分析 思考

3、：思考： 加入NaOH的錐形瓶所起的作用是？ 有人認為NaOH不能完全吸收CO2 ，而對 實驗結(jié)果產(chǎn)生干擾，如何避免？ 如何排除B瓶中氧氣的干擾？ 還有其它思路確保無氧條件嗎? 6. 6. 結(jié)果和結(jié)論結(jié)果和結(jié)論 結(jié)果：結(jié)果： 兩澄清石灰水瓶都變渾濁，但程度不一樣 A瓶不變色，B瓶橙色變成灰綠色 A B 結(jié)論：結(jié)論：有 氧呼吸產(chǎn)生CO2，無氧呼吸產(chǎn)生CO2和酒精 考點考點2 2 呼吸作用過程 ATP 熱能 C6H12O6 能量 4 H 2 C3H4O3 有氧呼吸 （細胞質(zhì)基質(zhì)+線粒體） 6 O2 2 C3H4O3 20 H 6 H2O ATP 能量 ATP 熱能 能量 12 H2O 6 CO2

4、熱能 1. 1. 有氧呼吸有氧呼吸 階段階段 場所場所 酶 反應(yīng)式反應(yīng)式 C6H12O6 2C3H4O3 + 4H + 能量 ATP ATP 2 第一第一 細胞質(zhì) 階段階段 基質(zhì) 第二第二 線粒體 階段階段 基質(zhì) 第三第三 線粒體 內(nèi)膜 階段階段 2C3H4O3 + 6H2O 6CO2 + 20H + 能量 酶 2 24H +6O2 12H2O + 能量 酶 34 1. 1. 有氧呼吸有氧呼吸 C第一階段： 6H12O6 2C3H4O3 + 4H + 能量 酶 酶 第二階段：2C 3H4O3 + 6H2O 6CO2 + 20H + 能量 第三階段： 24H +6O2 12H2O + 能量 酶

5、1. 1. 有氧呼吸有氧呼吸 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 （一階段） （二階段） （三 階段）（ 二階段） （三階段） （所有階段） 酶 思考：思考：18 O2用于有氧呼吸，則18O出現(xiàn)于那些物質(zhì)中？ 短時間： H2O 答案答案 長時間： H20、 CO2 （18O2 H2180 C18O2 ） 有 有 1. 1. 有氧呼吸有氧呼吸 能量分析：能量分析： 葡萄糖 1 mol 氧化分解 能量 2870 KJ 1161 KJ （ 40 % ） ATP （ 38 mol） 1709 KJ 熱能 H = NADH = 還原型輔酶 H H 理解：理解：

6、一、二階段產(chǎn)生，三階段消耗 1. 1. 有氧呼吸有氧呼吸 少量能量 丙酮酸水 少量能量 酶 葡萄糖酶 二氧化碳酶 H 氧氣水 理解一 大量能量 1. 1. 有氧呼吸有氧呼吸 理解二理解二 甲 C6H12O6 乙 CO2 乙 O2 H2O 細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化 有氧呼吸：有氧呼吸： 作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解， 產(chǎn)生CO2和水，釋放能量，生成大量ATP 的過程。 2. 2. 無氧呼吸無氧呼吸 C6H12O6 ATP 4 H + 2 C3H4O3 能量 熱能 2 C2H5OH + 2 CO2 2 C3H6O3 無氧呼吸 （細胞質(zhì)基質(zhì)） 2. 2. 無氧呼吸無氧呼吸 階段階段

7、場所場所 酶 反應(yīng)式反應(yīng)式 C6H12O6 2C3H4O3 + 4H + 能量 ATP ATP 2 第一第一 細胞質(zhì) 基質(zhì) 階段階段 第二第二 細胞質(zhì) 階段階段 基質(zhì) 酒精：2C3H4O3 + 4H 2C2H5OH + 2CO2 乳酸：2C3H4O3 + 4H 2C3H6O3 酶 酶 0 2. 2. 無氧呼吸無氧呼吸 C酒精式：酒精式： 6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 能量 C乳酸式：乳酸式： 6H12O6 2C3H6O3 + 能量 酒精式： 植物、酵母菌 酶 酶 舉例舉例 乳酸式： 動物、乳酸菌 、馬鈴薯塊莖、 甜菜塊根、玉米的胚 2. 2. 無氧呼吸無氧呼吸 能量分析能量分

8、析（乳酸式）：（乳酸式）： 葡萄糖 1 mol 氧化分解 能量 196.65 KJ 61.08 KJ （ 31 % ） ATP （ 2 mol） 135.57 KJ 熱能 * * 說明：說明：第二階段不產(chǎn)生能量。 （一階段產(chǎn)生，二階段消耗） = NADH = 還原型輔酶 H H 2. 2. 無氧呼吸無氧呼吸 （提示：模仿有氧呼吸的語言）細胞 無氧呼吸：無氧呼吸： 無氧條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成不徹底的 氧化產(chǎn)物，釋放少量能量，生成少量 ATP的過程。 * * 說明說明：微生物的無氧呼吸也稱“發(fā)酵”。 3. 3. 比較比較 有氧呼吸有氧呼吸 場所場所 條件條件 細胞質(zhì)基

9、質(zhì) + 線粒體 酶+O2 無氧呼吸無氧呼吸 細胞質(zhì)基質(zhì) 酶 區(qū)別區(qū)別 產(chǎn)物產(chǎn)物 能量能量 聯(lián)系聯(lián)系 CO2 + H2O 較多 乳酸 或 酒精 + CO2 較少 第一階段相同； 都分解有機物釋放能量 3. 3. 比較比較 為什么地球上多數(shù)生物主要進行有氧呼吸？ 思考：思考： 答案：答案：有氧產(chǎn)能效率更高 + 無氧產(chǎn)物對細胞有害。 好氧型的生物可以進行無氧呼吸嗎？ 思考：思考： 答案：答案：能，但不能長時間無氧呼吸，區(qū)別與兼性厭氧型。 有氧呼吸一定要在線粒體中進行嗎？ 思考：思考： 答案：答案：不一定，比如藍藻等原核生物。 典例精講典例精講 CO2+H20 A C 葡萄糖 丙酮酸 D 酒精+CO2

10、 B 乳酸 思考：思考： 產(chǎn)生 H 和消耗 H 的過程分別是？ 產(chǎn)ATP的過程和產(chǎn)ATP最多的過程分別是？ 人體內(nèi)產(chǎn)ATP的過程有那些？ 人體和酵母菌產(chǎn)生CO2的場所分別是？ 典例精講典例精講 例1：將酵母菌的勻漿進行離心，得到上清液（含細胞質(zhì)基質(zhì)）和 沉淀物（含細胞器），把等量的上清液、沉淀物和未處理的勻漿 分別裝入甲、乙、丙3只試管中，如圖所示，回答相關(guān)問題： 甲 （上清液） 乙 （沉淀物） 丙 （勻漿） （1）向三只試管加入葡萄糖溶液和通入氧氣，產(chǎn)物分別是？ （2）向三只試管加入丙酮酸溶液和通入氧氣，產(chǎn)物分別是？ （3）向三只試管加入葡萄糖溶液和隔絕空氣，產(chǎn)物分別是？ 典例精講典例精講

11、例2：將下列關(guān)于“葡萄糖 丙酮酸 CO2”的過程，敘述錯誤的是（ ） A . 過程可在植物細胞中進行，也可在動物細胞中進行 B 過程可產(chǎn)生ATP，也可不產(chǎn)生ATP B . C . 過程可產(chǎn)生H，也可消耗H D . 過程可在線粒體中進行，也可在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行 考點考點3 3 影響因素 生物種類 內(nèi)部因素 發(fā)育時期 不同器官 影響因素影響因素 溫度 O2濃度 外部因素 CO2 H2O 1.1. 溫度溫度 呼吸速率溫度通過影響相關(guān)酶的活性來影響呼吸速率。 解讀：解讀： 應(yīng)用：應(yīng)用： 低溫儲存水果、蔬菜、糧食； 蔬菜大棚夜間適當降溫。 O 溫度 2.2. O O2 2濃度濃度 A點 僅無氧 解讀：解

12、讀： CO2釋放量 A 總呼吸 有氧 無氧 O B C D O2濃度 OD段 無氧 + 有氧 D點后 僅有氧 C點 總呼吸作用最低 B點 CO2釋放量：無氧 = 有氧 應(yīng)用：應(yīng)用： 低氧儲存水果、蔬菜、糧食； 植物松土。 3.3. CO CO2 2 呼吸速率CO解讀：解讀： 2是細胞呼吸的產(chǎn)物，對細胞呼吸具有抑制作用。 儲存糧食、水果、蔬菜充入CO2濃度或N2。 應(yīng)用：應(yīng)用： O CO2濃度 4.4. H H2 2O O 呼吸速率在一定范圍內(nèi)，細胞呼吸強度隨含水量增加先加強后減弱。 解讀：解讀： 應(yīng)用：應(yīng)用： 儲存糧食曬干，水果、蔬菜看情況； 合理灌溉。 O 含水量 創(chuàng)創(chuàng) 可可貼貼 植植物物松

13、松土土 有有氧氧運運動動 釀釀 酒酒 儲儲存存糧糧食食 儲儲存存蔬蔬菜菜 考點考點4 4 呼吸方式判斷 有氧呼吸：有氧呼吸： C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 無氧呼吸：無氧呼吸： C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 能量 酶 酶 C6H12O6 2C3H6O3 + 能量 1.1. 定性分析定性分析 耗O2 = 產(chǎn)CO2 有氧呼吸 耗O2 產(chǎn)CO2 不耗O2，不產(chǎn)CO2 1.1. 定性分析定性分析 液滴不移 有氧呼吸 液滴右移 液滴右移 酵母菌 雙呼吸 酒精發(fā)酵 底物為脂肪 一般不考查 乳酸發(fā)酵 1.1. 定性分析定性分析 吸收Na

14、OHNaOH組：組： CO2，測O2 清水組：清水組：測綜合氣壓 校正物理誤差（溫度帶來的氣壓變化 ） 死材料組：死材料組： 防止微生物干擾材料消毒處理：材料消毒處理： 1.1. 定性分析定性分析 實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象 裝置裝置A A 裝置裝置B B 不移 不移 不移 右移 沒進行呼吸作用 無氧呼吸 結(jié)論結(jié)論 左移 左移 不移 右移 有氧呼吸 有氧呼吸 + 無氧呼吸 1.1. 定性分析定性分析 2.2. 定量計算定量計算 有氧呼吸：有氧呼吸：C 6H12O6 + 6O2 6CO2 酶 酒精發(fā)酵：酒精發(fā)酵：C 6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 （表格、曲線、柱狀圖 ） 題型歸納：題型歸納：

15、 酶 總CO2 = 有氧產(chǎn)CO2 （耗O2） + 無氧產(chǎn)CO2 （產(chǎn)酒） 知二求一 典例精講典例精講 已知：已知：呼吸商（RQ） = 釋放的CO2 / 吸收的O2 RQ 1 4/3 2 思考：思考： RQ等于1，大于1時，細胞的呼吸方式？ RQ為1、4/3、2時細胞有氧和無氧消耗 葡萄糖的情況分別是？ 典例精講典例精講 例1：下表是某種子在甲、乙、丙三種條件下萌發(fā)，測得的氣體量變化結(jié)果（單位：mol），相關(guān)說法正確的是（ ） CO2釋放量 O2吸收量 甲 12 0 乙 8 6 丙 10 10 A . 在甲條件下進行產(chǎn)生CO2和乳酸的無氧呼吸 B . 在乙條件下有氧呼吸消耗的葡萄糖多于無氧呼吸

16、C . 在丙條件下有氧呼吸強度達到了最大值 D 在乙條件下釋放的CO2來自細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 D . 典例精講典例精講 例2：將含酵母菌的葡萄糖溶液均 物質(zhì)的量（mol） 10 8 6 4 2 2 10 8 O2吸收量 CO2釋放量 5 6 6 分為4份，分別置于甲、乙、丙、 丁四種條件下培養(yǎng)，測得CO2和 O2體積變化的相對值如圖。下列 4 敘述正確的是（ ） O 甲 乙 丙 丁 A . 甲條件下，細胞呼吸的產(chǎn)物除CO2外，還有乳酸 B乙條件下，有氧呼吸比無氧呼吸消耗的葡萄糖多 C丙條件下，細胞呼吸產(chǎn)生的ATP最少 D 丁條件下，產(chǎn)物中的CO2全部來自線粒體 D典例精講典例精講 例3：有一瓶酵母菌的葡萄糖培 養(yǎng)液，通入不同濃度的O2時， 產(chǎn)生的酒精和CO2量如圖所示， 產(chǎn)生物質(zhì)的量30 產(chǎn)生CO2的量 9 12.5 6.5 15 6 mol據(jù)圖分析錯誤的是 （ ） A . 氧濃度為a時酵母沒有有氧 呼吸，只進行無氧呼吸 產(chǎn)生酒精的量 0 d 氧濃度 B . 氧濃度為b和d時，酵母菌的呼吸過程不相同 C 氧濃度為c時，2/5的葡萄糖用于酵母菌酒精發(fā)酵 C . D