必修1第五章第三節(jié)_ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸用

1、ATP與與ADP的相互轉(zhuǎn)化：的相互轉(zhuǎn)化：能量的能量的儲存儲存能量的能量的 釋放釋放 ATP 酶酶 ADP + Pi + 能量能量ADP+Pi+ 能量能量 酶酶 ATP（A-PPP）（A-PP）（合成酶）（合成酶）（呼吸作（呼吸作用和光合用和光合作用）作用）（用于生命（用于生命活動）活動）（水解酶）（水解酶） 有機(jī)物有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解氧化分解，最終生成，最終生成二氧化碳二氧化碳或或其其他產(chǎn)物他產(chǎn)物，釋放出能量并生成釋放出能量并生成ATP的的過程，叫做細(xì)胞呼吸。過程，叫做細(xì)胞呼吸。探究活動探究活動探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式探究酵母菌細(xì)胞呼吸

2、的方式探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式一、實驗原理一、實驗原理 1.1.酵母菌是一種單細(xì)胞真菌酵母菌是一種單細(xì)胞真菌, ,在有氧和無氧的條件下都可以生在有氧和無氧的條件下都可以生存存, ,屬于兼性厭氧菌。屬于兼性厭氧菌。 2.CO2.CO2 2的檢測方法的檢測方法 （1 1）COCO2 2使澄清石灰水變渾濁使澄清石灰水變渾濁 （2 2）COCO2 2使使溴麝香草酚藍(lán)溴麝香草酚藍(lán)水溶液由水溶液由藍(lán)藍(lán)變變綠綠再變再變黃黃 3.3.酒精的檢測酒精的檢測 橙色橙色的的重鉻酸鉀重鉻酸鉀溶液在溶液在酸性條件酸性條件下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色灰綠色。二、作出假設(shè)二、作出假設(shè) 酵母菌在有氧情況

3、下進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生酵母菌在有氧情況下進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生COCO2 2，在無氧情況，在無氧情況下進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生下進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生COCO2 2和酒精。和酒精。三、設(shè)計實驗三、設(shè)計實驗 1. 1.配制酵母菌培養(yǎng)液（等量原則）置于配制酵母菌培養(yǎng)液（等量原則）置于A A、B B錐形瓶錐形瓶 2.2.組裝有氧呼吸和無氧呼吸裝置圖，放置在組裝有氧呼吸和無氧呼吸裝置圖，放置在25-35 25-35 的環(huán)境下的環(huán)境下培養(yǎng)培養(yǎng)8-108-10小時小時 3.3.檢測檢測COCO2 2的產(chǎn)生的產(chǎn)生 4.4.檢測酒精的產(chǎn)生檢測酒精的產(chǎn)生 （1 1）?。┤? 2支試管編號支試管編號 （2 2）各取）各取A A、

4、B B錐形瓶酵母菌培養(yǎng)液的濾液錐形瓶酵母菌培養(yǎng)液的濾液2 2毫升，注入試管毫升，注入試管 （3 3）分別滴加）分別滴加0.50.5毫升重鉻酸鉀毫升重鉻酸鉀-濃硫酸溶液，輕輕振蕩、混勻濃硫酸溶液，輕輕振蕩、混勻（除去（除去CO2，排除干擾），排除干擾）四、實驗結(jié)果預(yù)測四、實驗結(jié)果預(yù)測1.酵母菌在有氧和無氧情況下均產(chǎn)生了酵母菌在有氧和無氧情況下均產(chǎn)生了CO2，能使澄清石灰，能使澄清石灰水變渾濁。水變渾濁。2.酵母菌在有氧情況下，沒有酒精生成，不能使重鉻酸鉀溶酵母菌在有氧情況下，沒有酒精生成，不能使重鉻酸鉀溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；在無氧情況下，生成了酒精，使重鉻酸鉀溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；在無氧情況下，生成了酒

5、精，使重鉻酸鉀溶液發(fā)生灰綠色顯色反應(yīng)。液發(fā)生灰綠色顯色反應(yīng)。條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時間 重鉻酸鉀重鉻酸鉀-濃硫酸溶液濃硫酸溶液有氧無氧觀察、記錄觀察、記錄變混濁快變混濁快無變化無變化變混濁慢變混濁慢出現(xiàn)灰綠色出現(xiàn)灰綠色實驗結(jié)論實驗結(jié)論酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在在有氧有氧條件下，通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生條件下，通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量大量的的CO2和和H2O;在在無氧無氧條件下條件下,通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精酒精和和少量少量的的CO2。細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸的方式有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸1.1.概念概念 細(xì)胞在細(xì)

6、胞在氧氧的參與下，通過多種的參與下，通過多種酶酶的催化作用，把的催化作用，把糖類等有機(jī)物糖類等有機(jī)物徹底徹底氧氧化分解化分解，產(chǎn)生出，產(chǎn)生出二氧化碳和水二氧化碳和水，釋放，釋放出出能量，生成許多能量，生成許多ATP的過程。的過程。 有氧呼吸有氧呼吸是高等動物和植物細(xì)胞是高等動物和植物細(xì)胞呼吸的呼吸的主要形式主要形式。也是通常所指的呼。也是通常所指的呼吸形式。吸形式。電鏡下線粒體的電鏡下線粒體的顯微結(jié)構(gòu)顯微結(jié)構(gòu)線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖2 2、有氧呼吸的過程、有氧呼吸的過程有氧呼吸的過程圖解有氧呼吸的過程圖解（基質(zhì)中）（基質(zhì)中）2 24 42ATP C C6 6H H1212O O6

7、6酶酶2 2丙酮酸丙酮酸 + 4 + 4HH + 2ATP + 2ATP( (細(xì)胞基質(zhì)中細(xì)胞基質(zhì)中) )2 2、有氧呼吸的過程、有氧呼吸的過程有氧呼吸的過程圖解有氧呼吸的過程圖解（基質(zhì)中）（基質(zhì)中）2 2（線粒體基質(zhì)中）（線粒體基質(zhì)中）2ATP4 420202ATP C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 2丙酮酸丙酮酸 + 4 + 4HH + + 2ATP2ATP 2 2丙酮酸丙酮酸 + 6H + 6H2 2O O酶酶6CO6CO2 2 + 20+ 20 HH + + 2ATP2ATP( (細(xì)胞基質(zhì)中細(xì)胞基質(zhì)中) )( (線粒體基質(zhì)中線粒體基質(zhì)中) )有氧呼吸的過程圖解有氧呼吸的過程圖

8、解（基質(zhì)中）（基質(zhì)中）2 2（線粒體基質(zhì)中）（線粒體基質(zhì)中）（線粒體（線粒體膜上）膜上） C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 2丙酮酸丙酮酸 + 4 + 4HH + + 2ATP2ATP 2 2丙酮酸丙酮酸 + 6H + 6H2 2O O酶酶6CO6CO2 2 + 20+ 20 HH + + 2ATP2ATP 2424H H + 6O + 6O2 2酶酶12H12H2 2O +O +3434ATPATP總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：C C6 6H H1212O O6 6 + 6+ 6O O2 2 + 6H+ 6H2 2O O 6C 6CO O2 2 + 12H+ 12H2 2O O + + 3

9、8ATP38ATP酶酶( (線粒體基質(zhì)中線粒體基質(zhì)中) )( (細(xì)胞基質(zhì)中細(xì)胞基質(zhì)中) )( (線粒體膜上線粒體膜上) )有氧呼吸三個階段都釋放有氧呼吸三個階段都釋放能量能量,那么這些能量釋放出那么這些能量釋放出來以后來以后,有哪些去路有哪些去路?1mol1mol葡萄糖葡萄糖2870kJ2870kJ有氧呼吸有氧呼吸熱能散失熱能散失ATP(1161kJ) 有氧呼吸的能量去路：有氧呼吸的能量去路： 1mol葡萄糖釋放葡萄糖釋放2870KJ，有，有1161KJ轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移至移至ATP（合成（合成38molATP）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）O O2 2、酶、酶有機(jī)物、有機(jī)物、O O

10、2 2、H H2 2O COO CO2 2、H H2 2O O2870kj2870kj能量：能量：1161kj1161kj能量存于能量存于ATPATP中，其余以中，其余以熱能熱能散失。散失。有氧呼吸有氧呼吸1 1、概念、概念 一般是指細(xì)胞在一般是指細(xì)胞在無氧無氧條件條件下，通過酶的催化作用，把下，通過酶的催化作用，把葡葡萄糖等有機(jī)物萄糖等有機(jī)物分解成為分解成為不徹底不徹底氧化產(chǎn)物氧化產(chǎn)物，同時釋放出，同時釋放出少量能少量能量量的過程。的過程。無氧呼吸的場所：無氧呼吸的場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2無氧呼吸的過程無氧呼吸的過程葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶

11、酶+ +能量能量（少量少量） 場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2 2丙酮酸丙酮酸+ +4H4H 丙酮酸不徹底分解丙酮酸不徹底分解 場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) A.A.乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )B.B.酒精發(fā)酵酒精發(fā)酵酶酶2C2C2 2H H5 5OHOH( (酒精酒精) )+2CO+2CO2 22 2丙酮酸丙酮酸+ +4H4H 2 2丙酮酸丙酮酸+ +4H4H 例：高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴例：高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等）薯塊莖、甜菜塊根等）例：大多數(shù)植物、酵母菌例：大多數(shù)植物、酵母菌總

12、反應(yīng)式：總反應(yīng)式：C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )+ 2ATP+ 2ATPC C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C2 2H H5 5OHOH( (酒精酒精) )+ + 2CO2CO2 2 + 2ATP+ 2ATP無氧呼吸的意義無氧呼吸的意義 高等植物在水淹的情況下，可以進(jìn)高等植物在水淹的情況下，可以進(jìn)行短暫的無氧呼吸，將葡萄糖分解為行短暫的無氧呼吸，將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，釋放出能量以適應(yīng)乙醇和二氧化碳，釋放出能量以適應(yīng)缺氧環(huán)境條件。缺氧環(huán)境條件。 人在劇烈運動時，需要在相對較人在劇烈運動時，需要在相對較短的時

13、間內(nèi)消耗大量的能量，肌肉細(xì)短的時間內(nèi)消耗大量的能量，肌肉細(xì)胞則以無氧呼吸的方式供給能量，滿胞則以無氧呼吸的方式供給能量，滿足人體的需要。足人體的需要。葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸12H2O+6CO2+能量能量2C2H5OH +2CO2+能量能量2C3H6O3 +能量能量或或 酶酶酶酶在有氧時在有氧時在無氧時在無氧時相同階段相同階段不同階段不同階段（有氧呼吸）（有氧呼吸）（無氧呼吸）（無氧呼吸）共共同同點點實質(zhì)：實質(zhì)：過程：過程：葡葡萄萄糖糖丙丙酮酮酸酸有氧有氧無氧無氧CO2 + H2O + 能量（大量）能量（大量）C C2 2H H3 3OH+COOH+CO2 2 + + 能量（少量）能量（少量）

14、 C C3 3H H6 6O O3 3 + + 能量（少量）能量（少量） 氧化分解有機(jī)物，釋放能量氧化分解有機(jī)物，釋放能量都有丙酮酸（中間產(chǎn)物）的生成都有丙酮酸（中間產(chǎn)物）的生成1.為生物體的生命活動為生物體的生命活動提供能量。提供能量。ADP+Pi供生命活動的能量供生命活動的能量酶酶有機(jī)物有機(jī)物ATP呼吸作用呼吸作用氧化分解氧化分解肌肉收縮肌肉收縮神經(jīng)傳導(dǎo)和生物發(fā)電神經(jīng)傳導(dǎo)和生物發(fā)電物質(zhì)合成物質(zhì)合成吸收與分泌吸收與分泌 2.呼吸過程能為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。呼吸過程能為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。 3 3、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用：、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用： 分析細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用分析細(xì)胞呼

15、吸原理的應(yīng)用 水果的低溫保鮮水果的低溫保鮮糧食的保存糧食的保存水生植物的水生植物的通氣組織通氣組織 影響呼吸作用速率的外界因素：影響呼吸作用速率的外界因素： 溫度、溫度、CO2 、O2、水分、水分、PHPH、呼吸底物呼吸底物 呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn): : 作物栽培、糧食貯藏、果蔬保作物栽培、糧食貯藏、果蔬保鮮鮮 呼吸作用與人呼吸作用與人類生活：類生活： 傷口處理、傷口處理、運動健身、釀酒制運動健身、釀酒制醋制味精醋制味精珠江啤酒廠珠江啤酒廠1.1.人體進(jìn)行有氧呼吸的場所是人體進(jìn)行有氧呼吸的場所是A.A.肺泡肺泡 B.B.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C.C.線粒體線粒體 D.D.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

16、和線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 2.2.下列有關(guān)線粒體的描述中，不正確的是下列有關(guān)線粒體的描述中，不正確的是A.A.線粒體具有內(nèi)外兩層膜，內(nèi)膜折疊成嵴，使線粒體具有內(nèi)外兩層膜，內(nèi)膜折疊成嵴，使內(nèi)膜的表面積大大增加內(nèi)膜的表面積大大增加 B.B.線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多與有氧呼吸有線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多與有氧呼吸有關(guān)的酶關(guān)的酶 C.C.線粒體進(jìn)行呼吸作用時必須有氧的參與線粒體進(jìn)行呼吸作用時必須有氧的參與D.D.細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞產(chǎn)生COCO2 2的部位一定是線粒體的部位一定是線粒體3.3.右圖為大氣中氧的濃度對植物組織內(nèi)右圖為大氣中氧的濃度對植物組織內(nèi)COCO2 2產(chǎn)生產(chǎn)生的影響，為了有利于貯藏的影響

17、，為了有利于貯藏蔬菜和水果，貯藏室內(nèi)蔬菜和水果，貯藏室內(nèi)的氧氣應(yīng)調(diào)節(jié)到圖中的的氧氣應(yīng)調(diào)節(jié)到圖中的哪一點所對應(yīng)的濃度哪一點所對應(yīng)的濃度A.AA.A點點 B.BB.B點點C.CC.C點點 D.DD.D點點4.4.有氧呼吸全過程的三個階段中，相同的產(chǎn)物是有氧呼吸全過程的三個階段中，相同的產(chǎn)物是A.COA.CO2 2 B.H B.H2 2O C.H D.ATPO C.H D.ATP5.5.下列關(guān)于植物呼吸作用的敘述，正確的是下列關(guān)于植物呼吸作用的敘述，正確的是A.A.呼吸作用的中間產(chǎn)物丙酮酸可以通過線粒呼吸作用的中間產(chǎn)物丙酮酸可以通過線粒體雙層膜體雙層膜B.B.是否產(chǎn)生二氧化碳是有氧呼吸與無氧呼吸是否

18、產(chǎn)生二氧化碳是有氧呼吸與無氧呼吸的主要區(qū)別的主要區(qū)別C.C.高等植物進(jìn)行有氧呼吸，低等植物進(jìn)行無高等植物進(jìn)行有氧呼吸，低等植物進(jìn)行無氧呼吸氧呼吸D.D.種子庫中貯藏的風(fēng)干種子不進(jìn)行呼吸作用種子庫中貯藏的風(fēng)干種子不進(jìn)行呼吸作用 6.6.生物體吸收的生物體吸收的O O2 2用于用于A.A.在線粒體內(nèi)含成在線粒體內(nèi)含成COCO2 2B.B.在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中與在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中與HH結(jié)合生成水結(jié)合生成水 C.C.部分形成部分形成COCO2 2，部分與，部分與HH結(jié)合生成水結(jié)合生成水 D.D.在線粒體內(nèi)與在線粒體內(nèi)與HH結(jié)合生成水結(jié)合生成水 7.7.用含用含1818O O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，的

19、葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，1818O O轉(zhuǎn)移的途徑是轉(zhuǎn)移的途徑是A.A.葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸氧氧 B.B.葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸氧氧 C.C.葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸CO2 D.D.葡萄糖葡萄糖氧氧水水 8.8.檢驗酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)物時，常用到一些特檢驗酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)物時，常用到一些特殊的顏色反應(yīng)，有關(guān)的描述不正確的是殊的顏色反應(yīng)，有關(guān)的描述不正確的是A.COA.CO2 2可使澄清的石灰水變渾濁可使澄清的石灰水變渾濁 B.COB.CO2 2可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃 C.C.乙醇在堿性條件下能與灰綠色的重鉻酸鉀溶乙醇在堿性條件下能與

20、灰綠色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成橙色液反應(yīng)變成橙色 D.D.乙醇在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液乙醇在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色反應(yīng)變成灰綠色 9.9.新鮮蔬菜放在冰箱的冷藏室中能適當(dāng)延長保存新鮮蔬菜放在冰箱的冷藏室中能適當(dāng)延長保存時間的原因是時間的原因是A.A.呼吸作用減弱呼吸作用減弱 B.B.呼吸作用加強(qiáng)呼吸作用加強(qiáng)C.C.光合作用減弱光合作用減弱 D.D.促進(jìn)了物質(zhì)的分解促進(jìn)了物質(zhì)的分解 10.10.把青蛙和小白鼠從把青蛙和小白鼠從2525的溫室中移到的溫室中移到55的環(huán)的環(huán)境中，這兩種生物的需氧量變化是境中，這兩種生物的需氧量變化是A.A.兩種動物的需氧量都減少兩種動

21、物的需氧量都減少 B.B.兩種動物的需氧量都增加兩種動物的需氧量都增加 C.C.青蛙的需氧量減少，小白鼠的需氧量增加青蛙的需氧量減少，小白鼠的需氧量增加 D.D.青蛙的需氧量增加，小白鼠的需氧量減少青蛙的需氧量增加，小白鼠的需氧量減少 11.11.在馬拉松長跑中，運動員骨骼肌肌纖維所消在馬拉松長跑中，運動員骨骼肌肌纖維所消耗的能量主要來自耗的能量主要來自A.A.葡萄糖的有氧分解葡萄糖的有氧分解 B.B.丙酮酸的水解丙酮酸的水解C.C.葡萄糖的酵解葡萄糖的酵解 D.D.脂肪酸的氧化脂肪酸的氧化 12.12.人在劇烈運動后，血心的人在劇烈運動后，血心的 pH pH 會明顯下降，會明顯下降，其原因是

22、其原因是A.A.血漿中乳酸過少血漿中乳酸過少 B.B.血漿中血漿中COCO2 2過多過多C.C.血漿中乳酸過多血漿中乳酸過多 D.D.血漿中丙酮酸過多血漿中丙酮酸過多 13.13.人體內(nèi)代謝終產(chǎn)物人體內(nèi)代謝終產(chǎn)物 COCO2 2的形成場所是的形成場所是 A.A.肺泡肺泡 B.B.血液血液 C.C.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) D.D.線粒體線粒體 1212將酵母菌研磨，離心分離后，得到上清液將酵母菌研磨，離心分離后，得到上清液( (含有細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)含有細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)) )和沉淀物和沉淀物( (含有細(xì)胞器含有細(xì)胞器) )。把等量的上清液、沉淀物和末離心處理的勻漿把等量的上清液、沉淀物和末離心處理的勻漿分別裝入甲、乙、丙三支試管中，分別進(jìn)行以分別裝入甲、乙、丙三支試管中，分別進(jìn)行以下下4 4項獨立實驗。項獨立實