ATP的主要來源-細(xì)胞呼吸

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？有氧呼吸與無氧呼吸各什么特點？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?拉瓦錫等在研究人的呼吸作用拉瓦錫等在研究人的呼吸作用拉瓦錫把拉瓦錫把呼吸作用呼吸作用比作碳和氫的比作碳和氫的“緩緩慢燃燒過程慢燃燒過程”。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)經(jīng)過過( (由由酶酶催化的催化的) )一系列一系列 ，生成生成 或其他產(chǎn)物，釋放或其他產(chǎn)物，釋放出出 并生成并生成 的過程。的過程。一、細(xì)胞呼吸

2、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、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 酵母菌是一酵母菌是一種種 。在有氧氣。在有氧氣和無氧氣的條件下都能生和無氧氣的條件下都能生存，屬于存，屬于 型生物。型生物。通過定性測定酵母菌在通過定性測定酵母菌在有有氧氧和和無氧無氧的條件下的條件下細(xì)胞呼細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物吸的產(chǎn)物，可以確定酵母，可以確定酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。菌細(xì)胞呼吸的方式。兼性厭氧兼性厭氧單細(xì)胞真菌單細(xì)胞真菌不銹鋼罐群不銹鋼罐群發(fā)面發(fā)面實驗：探究實驗：探究酵母菌酵母菌細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸的方式實驗假設(shè)：實驗假設(shè)：提出問題：提出問題：實驗方案設(shè)計：實

3、驗方案設(shè)計：1、酵母菌在什么、酵母菌在什么(有氧還是無氧）條件下使葡萄糖有氧還是無氧）條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精發(fā)酵產(chǎn)生酒精?2、酵母菌在不同（有氧和無氧）條件下產(chǎn)生的、酵母菌在不同（有氧和無氧）條件下產(chǎn)生的CO2是否一樣多是否一樣多?1、酵母菌在無氧條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精。、酵母菌在無氧條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精。2 2、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COCO2 2不一樣，有氧不一樣，有氧呼吸比無氧呼吸產(chǎn)生的呼吸比無氧呼吸產(chǎn)生的CO2CO2多。多。實驗：探究實驗：探究酵母菌酵母菌細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸的方式實驗方案設(shè)計：實驗方案設(shè)計：控制控制有氧有氧和和無氧無氧的條件

4、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驗過程中正常生活的方法。保證酵母菌在整個實驗過程中正常生活的方法。通氣或通氣或密封瓶口密封瓶口放置一段時間放置一段時間橙色橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與酒精的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色灰綠色。使澄清的石灰水使澄清的石灰水變混濁變混濁或使溴麝香草酚藍(lán)水或使溴麝香草酚藍(lán)水溶液溶液由藍(lán)變綠再變黃由藍(lán)變綠再變黃。澄清石灰水澄清石灰水混濁程度混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液溶液顏色變化時間顏色變化時間葡萄糖溶液培養(yǎng)

5、、適宜的溫度、葡萄糖溶液培養(yǎng)、適宜的溫度、pHpH、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：材料用具材料用具500ml500ml的平底燒瓶（或錐形瓶），玻璃彎管，帶孔的橡的平底燒瓶（或錐形瓶），玻璃彎管，帶孔的橡膠塞，天平，量筒，燒杯，試管，氣泵、漏斗、濾紙、膠塞，天平，量筒，燒杯，試管，氣泵、漏斗、濾紙、玻璃棒、鐵架臺等玻璃棒、鐵架臺等酵母粉，澄清的石灰水（酵母粉，澄清的石灰水（澄清的石灰水變混濁用于檢澄清的石灰水變混濁用于檢測測CO2CO2）或溴麝香草酚藍(lán)水溶液（）或溴麝香草酚藍(lán)水溶液（溴麝香草酚藍(lán)水溶液溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃由藍(lán)變綠再變黃，用于，用于檢測檢測C

6、O2CO2） ，氫氧化鈉液，氫氧化鈉液，3 3的葡萄糖溶液，重鉻酸鉀溶液（的葡萄糖溶液，重鉻酸鉀溶液（橙色重鉻酸鉀溶液變橙色重鉻酸鉀溶液變灰綠色灰綠色，用于，用于檢測酒精檢測酒精） 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式步驟一：配制酵母菌培養(yǎng)液步驟一：配制酵母菌培養(yǎng)液10g酵母菌酵母菌+240mL5%葡萄糖溶液葡萄糖溶液設(shè)計實驗步驟甲組甲組乙組乙組進行實驗進行實驗甲組甲組乙組乙組步驟二：不同條件下培養(yǎng)酵母菌步驟二：不同條件下培養(yǎng)酵母菌實驗：探究實驗：探究酵母菌酵母菌細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸的方式實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：C錐形瓶內(nèi)的現(xiàn)象：錐形瓶內(nèi)的現(xiàn)象：石灰水混濁程度石灰水混濁程度高高溴麝香

7、草酚藍(lán)變色時間溴麝香草酚藍(lán)變色時間短短E錐形瓶內(nèi)的現(xiàn)象：錐形瓶內(nèi)的現(xiàn)象：B B錐形瓶內(nèi)（酵母菌濾液）的現(xiàn)象：錐形瓶內(nèi)（酵母菌濾液）的現(xiàn)象：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D D錐形瓶內(nèi)（酵母菌濾液）的現(xiàn)象：錐形瓶內(nèi)（酵母菌濾液）的現(xiàn)象：加入重鉻酸鉀，顏色變?yōu)榧尤胫劂t酸鉀，顏色變?yōu)榛揖G色灰綠色乙組乙組甲組甲組（無氧裝置）（無氧裝置）（有氧裝置）（有氧裝置）實驗結(jié)論實驗結(jié)論3 3、酵母菌、酵母菌有氧有氧條件和條件和無氧無氧條件下條件下都產(chǎn)生都產(chǎn)生COCO2 2有氧條件時產(chǎn)生的有氧條件時產(chǎn)生的COCO2

8、2比無氧條件產(chǎn)生的比無氧條件產(chǎn)生的CO2CO2多。多。2 2、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)生酒精酒精和和少量少量COCO2 21 1、有氧有氧條件下，酵母菌將葡萄糖氧化分條件下，酵母菌將葡萄糖氧化分解，生成解，生成大量大量CO2CO2再探究再探究有人認(rèn)為：實驗裝置中酒精和二氧化碳的產(chǎn)生是有人認(rèn)為：實驗裝置中酒精和二氧化碳的產(chǎn)生是葡萄糖水溶液的純化學(xué)反應(yīng)，與酵母菌無關(guān)，你葡萄糖水溶液的純化學(xué)反應(yīng)，與酵母菌無關(guān)，你如何駁斥這種錯誤觀點？如何駁斥這種錯誤觀點？ 葡萄糖 水溶液 葡萄糖 水溶液再探究：再探究：有同學(xué)認(rèn)為，在有氧呼吸實驗裝置中的氫氧化有同學(xué)認(rèn)為，在

9、有氧呼吸實驗裝置中的氫氧化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能對實驗結(jié)果鈉溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能對實驗結(jié)果有干擾，你同意嗎？你如何避免這種可能性的發(fā)生，有干擾，你同意嗎？你如何避免這種可能性的發(fā)生，以保證實驗更嚴(yán)謹(jǐn)？以保證實驗更嚴(yán)謹(jǐn)？如何檢測汽車司機是否喝了酒？如何檢測汽車司機是否喝了酒？應(yīng)用實驗原理解決實際問題應(yīng)用實驗原理解決實際問題具體做法：讓司機呼出的氣體直接具體做法：讓司機呼出的氣體直接接觸到用硫酸處理過的重鉻酸鉀，接觸到用硫酸處理過的重鉻酸鉀，如果呼出的氣體中含有酒精，重鉻如果呼出的氣體中含有酒精，重鉻酸鉀會變成灰綠色的硫酸鉻。酸鉀會變成灰綠色的硫酸鉻。細(xì)胞呼吸（氧化分解

10、反應(yīng)）細(xì)胞呼吸（氧化分解反應(yīng)）有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸絕大多數(shù)生物的絕大多數(shù)生物的主要呼吸方式主要呼吸方式 酒精的檢測方法酒精的檢測方法溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液與酒精反應(yīng)，溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液與酒精反應(yīng)，使重鉻酸鉀溶液發(fā)生顏色變化，由原有使重鉻酸鉀溶液發(fā)生顏色變化，由原有的橙色變?yōu)榛揖G色。的橙色變?yōu)榛揖G色。 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使溴麝香草酚藍(lán)水溶液使溴麝香草酚藍(lán)水溶液 由藍(lán)變綠再變黃由藍(lán)變綠再變黃兩個兩個本實驗設(shè)置了對比實驗，本實驗設(shè)置了對比實驗，請問其中有幾個實驗組？請問其中有幾個實驗組？設(shè)置對比實驗的目的是什么

11、？設(shè)置對比實驗的目的是什么？ 目的是目的是通過對結(jié)果的比較通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素與分析，來探究某種因素與實驗對象的關(guān)系實驗對象的關(guān)系有氧呼吸的過程圖解有氧呼吸的過程圖解有氧呼吸的過程有氧呼吸的過程第一階段：第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) C C6 6H H1212O O6 6（丙酮酸）（丙酮酸）第二階段：第二階段：線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì) 2CH 2CH3 3COCOOH + 6HCOCOOH + 6H2 2O O酶酶第三階段：第三階段：線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜 24 24H H + 6O + 6O2 2C C6 6H H1212O O6 6 + 6+ 6O O2 2 + 6H+ 6H2

12、 2O O 6C 6CO O2 2 + 12H+ 12H2 2O O + + 能量能量酶酶總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：2CH2CH3 3COCOOH + 4COCOOH + 4HH+ + 少量少量能量能量6CO6CO2 2+20+20 HH+ +少量少量能量能量酶酶12H12H2 2O + O + 能量能量酶酶（大量）（大量）有氧呼吸的概念有氧呼吸的概念問題探討問題探討1.呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么共同點？呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么共同點？2.呼吸作用與物質(zhì)在體外燃燒有什么區(qū)別嗎？呼吸作用與物質(zhì)在體外燃燒有什么區(qū)別嗎？物質(zhì)分解的過程、產(chǎn)物都想同，并且物質(zhì)分解的過程、產(chǎn)物都想同，并且都能釋放等量的能量都

13、能釋放等量的能量有。有。 細(xì)胞呼吸是在溫和的條件下進行的；細(xì)胞呼吸是在溫和的條件下進行的； 能量的釋放是在一系列的反應(yīng)過程中逐能量的釋放是在一系列的反應(yīng)過程中逐 步釋放的；步釋放的； 釋放的能量部分的以熱能的形式散失，釋放的能量部分的以熱能的形式散失， 部分的轉(zhuǎn)移貯存到部分的轉(zhuǎn)移貯存到ATPATP中。中。呼吸：呼吸： 細(xì)胞呼吸也稱呼吸作用細(xì)胞呼吸也稱呼吸作用有機物有機物氧化分解氧化分解COCO2 2生成生成ATPATP1 1、酒精發(fā)酵：、酒精發(fā)酵： C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 2、乳酸發(fā)酵：、乳酸發(fā)酵： C C6 6H H1212O O6 62 2CHCH3 3CHCH2 2

14、OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2+ +能量能量2 2C C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+ + 能量能量酶酶無氧呼吸的概念無氧呼吸的概念乳酸等中間產(chǎn)物乳酸等中間產(chǎn)物無氧呼吸的特點無氧呼吸的特點共共同同點點實質(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 + 能量能量（大量）C C2 2H H3 3OH+COOH+CO2 2 + + 能量能量（少量） C C3 3H H6 6O O3 3 + + 能量（少量）能量（少量） 氧化分解有機物，釋放能量氧化分解有機物，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）的生成有氧呼吸

15、和無氧呼吸的區(qū)別有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別主要在線粒體內(nèi)主要在線粒體內(nèi)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)必需有氧的參與必需有氧的參與氧能抑制無氧呼吸氧能抑制無氧呼吸將有機物徹底分將有機物徹底分解成解成COCO2 2和和H H2 2O O有機物分解不徹底有機物分解不徹底,形成中間產(chǎn)物形成中間產(chǎn)物(酒精酒精或乳酸）或乳酸）1mol2870 (kj)1161ATP熱能熱能(38mol)葡萄糖葡萄糖1mol葡萄糖葡萄糖196.65（kj）61.08ATP(2mol)熱能熱能同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 1. 1.有氧呼吸分三個階段有氧呼吸分三個階段, ,三個階段的共同特點三個

16、階段的共同特點是都有能量的釋放是都有能量的釋放, ,但釋放能量最多的是但釋放能量最多的是_;_;在線粒體中進行的是第在線粒體中進行的是第_階段階段; ;第第_階段階段需要需要O O2,2,氧的作用是氧的作用是_;_;第第_階段產(chǎn)生階段產(chǎn)生HH最多；丙酮酸是第最多；丙酮酸是第_階段的產(chǎn)物。階段的產(chǎn)物。第三階段第三階段二、三二、三一一三三氧化氧化HH二二2. 2. 現(xiàn)有甲酵母菌進行有氧呼吸現(xiàn)有甲酵母菌進行有氧呼吸, ,乙酵母菌進行發(fā)乙酵母菌進行發(fā) 酵酵, ,若它們消耗等量的葡萄糖若它們消耗等量的葡萄糖, ,則它們放出則它們放出COCO2 2 和吸收的和吸收的O O2 2之比是之比是 ( )( )

17、A.3 A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3C3. 3. 下列下列5 5支試管中分別含有不同化學(xué)物質(zhì)和活性支試管中分別含有不同化學(xué)物質(zhì)和活性 酵母菌細(xì)胞制備物。在適宜溫度條件下，會產(chǎn)酵母菌細(xì)胞制備物。在適宜溫度條件下，會產(chǎn) 生生COCO2 2的試管有的試管有 （ ） 葡萄糖葡萄糖+ +已破裂的細(xì)胞已破裂的細(xì)胞 葡萄糖葡萄糖+ +線粒體線粒體 丙酮酸丙酮酸+ +線粒體線粒體 葡萄糖葡萄糖+ +細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔 絕空氣）絕空氣） 丙酮酸丙酮酸+ +細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣） A.A. B. B. C. C. D. D.C 4. 4.右圖表示在儲存蔬右圖表示在儲存蔬菜、水果時，大氣中菜、水果時，大氣中O O2 2的的濃度對植物組織內(nèi)濃度對植物組織內(nèi)COCO2 2產(chǎn)產(chǎn)生的影響，試分析：生的影響，試分析：釋放的相對值釋放的相對值CO2 （1 1）A A點表示植物組織點表示植物組織釋放釋放COCO2 2較多，這些較多，這些COCO2 2是