ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸

1、 生物體生命活動所需能量的直接來源生物體生命活動所需能量的直接來源 是什么是什么? ? 這種物質(zhì)是如何形成的？這種物質(zhì)是如何形成的？動物和人動物和人綠色植物綠色植物能能 量量ADP+Pi+ADP+Pi+ATPATP酶酶思考題思考題ATP 的主要來源的主要來源 細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸 概念：概念：有機物在有機物在活細(xì)胞活細(xì)胞內(nèi)內(nèi)氧化分解氧化分解為二氧化碳和水為二氧化碳和水或分解為一些不徹底的氧化產(chǎn)物，并且伴隨或分解為一些不徹底的氧化產(chǎn)物，并且伴隨著著能量釋放能量釋放的過程。的過程。 實質(zhì)：實質(zhì)：生物氧化生物氧化 特征：特征：1、溫和條件下逐步進(jìn)行、溫和條件下逐步進(jìn)行2、需酶的作用、需酶的作用3、能量分

2、段釋放、能量分段釋放一、細(xì)胞呼吸一、細(xì)胞呼吸討論討論、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌 在什么條件下產(chǎn)生的呢？在什么條件下產(chǎn)生的呢？、我們吃的面包和饅頭為什么比較、我們吃的面包和饅頭為什么比較 松軟？這與酵母菌有什么關(guān)系？酵母松軟？這與酵母菌有什么關(guān)系？酵母菌發(fā)揮這種作用需要什么條件呢？菌發(fā)揮這種作用需要什么條件呢？探究：探究：酵母菌細(xì)胞呼吸的方式酵母菌細(xì)胞呼吸的方式酵母菌：單細(xì)胞真菌酵母菌：單細(xì)胞真菌營養(yǎng)方式：異養(yǎng)營養(yǎng)方式：異養(yǎng)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

3、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存在有氧和無氧的條件下都可以生存, 屬于兼性厭氧菌。屬于兼性厭氧菌。2、 CO2的檢測方法的檢測方法（1） CO2使澄清石灰水變渾濁使澄清石灰水變渾濁（2） CO2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、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CO2，在無氧情況下，在無氧情況下進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)

4、生進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生CO2和酒精。和酒精。三、設(shè)計實驗三、設(shè)計實驗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、B錐形瓶錐形瓶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 的環(huán)境的環(huán)境 下培養(yǎng)下培養(yǎng)8-10小時。小時。3、檢測、檢測CO2的產(chǎn)生的產(chǎn)生4、檢測酒精的產(chǎn)生、檢測酒精的產(chǎn)生（1）?。┤?支試管編號支試管編號（2）各?。└魅、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毫升，注入試管毫升，注入試管（3）分別滴加）分別滴加0.5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、混勻四

5、、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)酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。行細(xì)胞

6、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)生酒酒精精和和少量少量的的CO2。問題探討問題探討1、呼吸作用和物質(zhì)的燃燒有什么共同點、呼吸作用和物質(zhì)的燃燒有什么共同點?2、呼吸作用能像燃料在體外燃燒那么劇、呼吸作用能像燃料在體外燃燒那么劇烈嗎？烈嗎？3、無氧條件下，細(xì)胞能進(jìn)行呼吸作用釋、無氧條件下，細(xì)胞能進(jìn)行呼吸作用釋放能量嗎？放能量嗎？問題探討問題探討1.兩者的共同點是：都是物質(zhì)的氧化兩者的共同點是：都是物質(zhì)的氧化分解過程；都能產(chǎn)生二氧化碳等產(chǎn)物，分解過程；都能產(chǎn)生二氧化碳等產(chǎn)物，并且都

7、釋放出能量。并且都釋放出能量。2.不能。否則，組成細(xì)胞的化合不能。否則，組成細(xì)胞的化合物會迅速而徹底地氧化分解，能物會迅速而徹底地氧化分解，能量會迅速地全部釋放出來，細(xì)胞量會迅速地全部釋放出來，細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)也就會遭到徹底的破壞。的基本結(jié)構(gòu)也就會遭到徹底的破壞。3.在無氧條件下，細(xì)胞能夠通過無氧呼吸來在無氧條件下，細(xì)胞能夠通過無氧呼吸來釋放能量。但是，無氧呼吸比有氧呼吸釋放釋放能量。但是，無氧呼吸比有氧呼吸釋放的能量要少許多。的能量要少許多。“呼吸呼吸”和和“呼吸作用呼吸作用”有什么區(qū)別有什么區(qū)別？ “呼吸呼吸”是指生物體或細(xì)胞吸入氧氣和呼出二氧是指生物體或細(xì)胞吸入氧氣和呼出二氧化碳的過程，而

8、化碳的過程，而“呼吸作用呼吸作用”是指細(xì)胞內(nèi)有機物分是指細(xì)胞內(nèi)有機物分解釋放能量的過程。解釋放能量的過程。思考思考 “呼吸呼吸”是是“呼吸作用呼吸作用”的前提和基礎(chǔ)，沒有呼的前提和基礎(chǔ)，沒有呼吸過程吸入的氧氣，就不能進(jìn)行呼吸作用；而吸過程吸入的氧氣，就不能進(jìn)行呼吸作用；而“呼呼吸作用吸作用”是是“呼吸呼吸”的繼續(xù)。的繼續(xù)?！昂粑粑焙秃汀昂粑饔煤粑饔谩庇惺裁绰?lián)系有什么聯(lián)系？思考思考細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi) + + 糖糖 類類+ + 水水 COCO2 2能能 量量呼吸作用（本質(zhì)）呼吸作用（本質(zhì)）高等動物的呼吸現(xiàn)象和呼吸作用高等動物的呼吸現(xiàn)象和呼吸作用O2O2呼吸（現(xiàn)象）呼吸（現(xiàn)象）呼吸器官呼吸器官血液

9、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COCO2 2氣體運輸氣體運輸+ +二、細(xì)胞呼吸的類型二、細(xì)胞呼吸的類型有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸閱讀教材有氧呼吸的有關(guān)內(nèi)容，思考下列問題：閱讀教材有氧呼吸的有關(guān)內(nèi)容，思考下列問題：1 1、生物體的能源物質(zhì)有哪些？主要的能、生物體的能源物質(zhì)有哪些？主要的能源物質(zhì)是什么？最常利用的能源物質(zhì)是源物質(zhì)是什么？最常利用的能源物質(zhì)是什么？什么？2 2、有氧呼吸發(fā)生的場所在哪里、有氧呼吸發(fā)生的場所在哪里? ?3、有氧呼吸分為三個階段，有氧呼吸分為三個階段，每一階段分別生成了什么物質(zhì)每一階段分別生成了什么物質(zhì)？最終的產(chǎn)物是什么？最終的產(chǎn)物是什

10、么? ?4 4、哪些階段生成、哪些階段生成HH？哪些？哪些階段釋放能量？釋放能量最階段釋放能量？釋放能量最多的是哪一階段？多的是哪一階段？葡萄糖葡萄糖酶酶少量能量少量能量酶酶丙酮酸丙酮酸H O2 CO2H2O 少量能量少量能量大量能量大量能量酶酶HH2O 5、是不是每個階段都需要、是不是每個階段都需要的參與呢？的參與呢？6、有氧呼吸的概念是什么？、有氧呼吸的概念是什么？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)示意圖第一個階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中第一個階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中第二個階段：線粒體基質(zhì)中第二個階段：線粒體基質(zhì)中第三個階段：線粒體內(nèi)膜上第三個階段：線粒體內(nèi)膜上有氧

11、呼吸的過程酶酶酶酶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：是指細(xì)胞在是指細(xì)胞在氧氧的參與下，的參與下，通過通過多種酶多種酶的催化作用，把的催化作用，把葡葡萄糖萄糖等有機物等有機物徹底徹底氧化分解，氧化分解，產(chǎn)生出產(chǎn)生出二氧化碳和水二氧化碳和水，釋放，釋放大大量量能量能量, ,生成許多生成許多ATPATP的過程。的過程。概念：概念：C C6 6H H1212O O6

12、 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 26CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶 項目項目階段階段場所場所反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物能量能量細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)基質(zhì)線粒體線粒體線粒體線粒體葡萄糖葡萄糖H、O2CO2、HH2O少量少量能量能量少量少量能量能量大量大量能量能量第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段丙酮酸、丙酮酸、 H2O丙酮酸、丙酮酸、H劉翔在訓(xùn)劉翔在訓(xùn)練時常會練時常會在第二天在第二天早上肌肉早上肌肉發(fā)酸發(fā)酸,為為什么什么?、無氧呼吸的過程（兩個階段）、無氧呼吸的過程（兩個階段）第一階段：與有氧呼吸第一階段完全相同。第一階段：與有氧呼吸第一階段完全相同。

13、第二階段：第二階段：丙酮酸丙酮酸2C2C2 2H H5 5OH +2COOH +2CO2 2（酵母菌，高等植物）（酵母菌，高等植物）（酒精）（酒精）( (細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）酶酶( (細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)） 2C 2C3 3H H6 6O O3 3 （人和高等動物，馬鈴薯塊（人和高等動物，馬鈴薯塊莖，甜菜塊根莖，甜菜塊根) ) 酶酶（乳酸）（乳酸）C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C2 2H H5 5OH + 2COOH + 2CO2 2 + + 少量少量能量能量 （酒精）（酒精）C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3 + + 少量

14、能少量能量量（乳酸）（乳酸）第一個階段第一個階段2、發(fā)酵、發(fā)酵習(xí)慣上把習(xí)慣上把微生物的無氧呼吸微生物的無氧呼吸稱發(fā)酵。稱發(fā)酵。、酒精發(fā)酵、酒精發(fā)酵（酵母菌（酵母菌 無氧條件）無氧條件）C6 H12O6酶酶2C2 H5 OH2CO2 能量能量B、乳酸發(fā)酵、乳酸發(fā)酵（乳酸菌）（乳酸菌）C6 H12O6酶酶2C3 H6 O3 能量能量無氧呼吸是指細(xì)胞在無氧呼吸是指細(xì)胞在無氧無氧條件下，通過條件下，通過多種酶多種酶的催化的催化作用，把葡萄糖等有機物質(zhì)作用，把葡萄糖等有機物質(zhì)分解為分解為不徹底不徹底的氧化產(chǎn)物，的氧化產(chǎn)物，同時釋放出同時釋放出少量能量少量能量, ,生成生成少少量量ATPATP的過程。的過

15、程。概念概念呼吸方式呼吸方式有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸不不同同點點場所場所條件條件分解分解產(chǎn)物產(chǎn)物能量能量相相同同點點聯(lián)系聯(lián)系實質(zhì)實質(zhì)主要在線粒體內(nèi)主要在線粒體內(nèi)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中氧氣、多種酶氧氣、多種酶無氧參加、需多種酶無氧參加、需多種酶葡萄糖徹底分解、葡萄糖徹底分解、產(chǎn)生產(chǎn)生CO2 2和和H2 2O葡萄糖分解不徹底、葡萄糖分解不徹底、形成乳酸或酒精和形成乳酸或酒精和COCO2 2釋放出大量能量釋放出大量能量釋放出少量能量釋放出少量能量第一階段的反應(yīng)完全相同，并且都第一階段的反應(yīng)完全相同，并且都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)進(jìn)行。在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)進(jìn)行。分解有機物，釋放能量分解有機物，釋放能量為

16、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物有機物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 葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸有氧有氧6CO6CO2 2+6H+6H2 2O+O+能量（大量）能量（大量）無氧無氧2C2C2 2H H5 5OH+2COOH+2CO2 2+ +能量（少量）能量（少量）（酒精）（酒精）2C2C3 3H H6 6O O3 3+ +能量（少量）能量（少量）( (乳酸）乳酸）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)1.1. 在有氧呼吸過程中，

17、在有氧呼吸過程中，COCO2 2的產(chǎn)生的產(chǎn)生 和氧氣的參與分別發(fā)生在（和氧氣的參與分別發(fā)生在（ ） A.A.第一階段和第二階段第一階段和第二階段 B.B.第二階段和第三階段第二階段和第三階段 C.C.第一階段和第三階段第一階段和第三階段 D.D.都在第三階段。都在第三階段。 B 2. 2. 蘋果和馬鈴薯塊莖進(jìn)行無氧呼吸蘋果和馬鈴薯塊莖進(jìn)行無氧呼吸 的產(chǎn)物分別是（的產(chǎn)物分別是（ ） A.A.乳酸、酒精和二氧化碳乳酸、酒精和二氧化碳 B.B.都是酒精和二氧化碳都是酒精和二氧化碳 C.C.都是乳酸都是乳酸 D.D.酒精和二氧化碳、乳酸酒精和二氧化碳、乳酸D3.3.給某動物呼吸含放射性同位給某動物呼吸

18、含放射性同位素素1818O O的的O O2 2，則該動物體內(nèi)首，則該動物體內(nèi)首先出現(xiàn)先出現(xiàn)1818O O的物質(zhì)是的物質(zhì)是( )( ) A. A.葡萄糖葡萄糖 B.B.二氧化碳二氧化碳 C.C.水水 D.D.丙酮酸丙酮酸C4. 4. 有氧呼吸與無氧呼吸的相同點是有氧呼吸與無氧呼吸的相同點是 ( )( )都在線粒體中進(jìn)行都在線粒體中進(jìn)行 都需要酶都需要酶都需要氧都需要氧 都產(chǎn)生都產(chǎn)生ATP ATP 都產(chǎn)生丙酮酸都產(chǎn)生丙酮酸A. A. B. B. C. C. D. D. D5. 5. 種在湖邊的玉米，長期被水淹種在湖邊的玉米，長期被水淹 生長不好，其原因是（生長不好，其原因是（ ）A.A.根細(xì)胞吸收

19、水分過多根細(xì)胞吸收水分過多 B.B.營養(yǎng)缺乏營養(yǎng)缺乏C.C.光合作用的強度不夠光合作用的強度不夠 D.D.細(xì)胞有氧呼吸受阻細(xì)胞有氧呼吸受阻D6.6.種子在浸水和不浸水的條件下種子在浸水和不浸水的條件下, ,進(jìn)行呼吸作用的過程中都產(chǎn)生進(jìn)行呼吸作用的過程中都產(chǎn)生過的中間產(chǎn)物是過的中間產(chǎn)物是( )( )A.A.酒精酒精 B. B. 乳酸乳酸 C.COC.CO2 2和和H H2 2O D.O D.丙酮酸丙酮酸DC6H12O6(葡萄糖葡萄糖)2C3H4O3(丙酮酸丙酮酸)6CO2+6H2O+能量能量2C2H5OH+2CO2+能量能量(酒精酒精)2C3H6O3(乳酸乳酸)+能量能量氧 酶的不同有氧呼吸無氧

20、呼吸7.7.根據(jù)下圖回答問題根據(jù)下圖回答問題(1)(1)圖中圖中和和所示的過程是所示的過程是 。(2)(2)圖中圖中和和所示的過程是所示的過程是 。(3)(3)丙酮酸之所以會發(fā)生丙酮酸之所以會發(fā)生或或不同的變化，不同的變化，一方面是由于是否有一方面是由于是否有 參與，另一參與，另一方面是由于方面是由于 所造成的。所造成的。(4)(4)產(chǎn)生對細(xì)胞有害作用的物質(zhì)是圖中產(chǎn)生對細(xì)胞有害作用的物質(zhì)是圖中 過程。過程。 四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用選用選用“創(chuàng)可貼創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口，既為傷口敷上等敷料包扎傷口，既為傷口敷上了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松

21、透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖，從而有利于傷口的避免厭氧病原菌的繁殖，從而有利于傷口的痊愈。痊愈。 酵母菌是兼性厭氧微生物。酵母菌在適宜酵母菌是兼性厭氧微生物。酵母菌在適宜的通氣、溫度和的通氣、溫度和pH等條件下，進(jìn)行有氧等條件下，進(jìn)行有氧呼吸并大量繁殖；在無氧條件下則進(jìn)行呼吸并大量繁殖；在無氧條件下則進(jìn)行酒精發(fā)酵。酒精發(fā)酵。醋酸桿菌是一種好氧細(xì)菌。在氧氣充足醋酸桿菌是一種好氧細(xì)菌。在氧氣充足和具有酒精底物的條件下，醋酸桿菌大和具有酒精底物的條件下，醋酸桿菌大量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸。量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒狀桿菌是一種厭氧細(xì)菌。在無氧條件下，谷氨酸棒狀谷氨酸棒狀桿菌是一種

22、厭氧細(xì)菌。在無氧條件下，谷氨酸棒狀桿菌能將葡萄糖和含氮物質(zhì)（如尿素、硫酸銨、氨水）合成為桿菌能將葡萄糖和含氮物質(zhì)（如尿素、硫酸銨、氨水）合成為谷氨酸。谷氨酸經(jīng)過人們的進(jìn)一步加工，就成為谷氨酸鈉谷氨酸。谷氨酸經(jīng)過人們的進(jìn)一步加工，就成為谷氨酸鈉味精。味精。對于板結(jié)的土壤及時進(jìn)行松土透氣，對于板結(jié)的土壤及時進(jìn)行松土透氣，可以使根細(xì)胞進(jìn)行充分的有氧呼吸，可以使根細(xì)胞進(jìn)行充分的有氧呼吸，從而有利于根系的生長和對無機鹽從而有利于根系的生長和對無機鹽的吸收。此外，松土透氣還有利于的吸收。此外，松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長繁殖，這土壤中好氧微生物的生長繁殖，這能夠促使這些微生物對土壤中有機能夠促使這些微生物對土壤中有機物的分解，從而有利于植物對無機鹽的吸收。物的分解，從而有利于植物對無機鹽的吸收。水稻的根系適于在水中生長，這是因為水稻水稻的根系適于在水中生長，這是因為水稻的莖和根能夠把從外界吸收來