高中生物人教版5.3ATP的主要來源-細(xì)胞呼吸

1、知識回顧第第5 5章章 細(xì)胞的能量細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用供應(yīng)和利用二部生物組二部生物組人體與外界環(huán)境之間進(jìn)行氣體交換（吸入O2 CO2）的總過程。呼吸：O O2 2COCO2 2 細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi) CO CO2 2細(xì)胞呼吸（本質(zhì)）O O2 2 O O2 2呼吸（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)COCO2 2氣體運(yùn)輸呼吸器官呼吸器官高等動物的呼吸現(xiàn)象和細(xì)胞呼吸 + + 糖糖類等類等+ +水水 能能 量量+ +一. 細(xì)胞呼吸的概念有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸包括包括細(xì)胞呼吸：有機(jī)物在細(xì)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

2、二. 探究酵母菌細(xì)胞的呼吸的方式（實驗） 酵母菌：酵母菌：單細(xì)胞真菌單細(xì)胞真菌, , 在在有氧和無氧條件下有氧和無氧條件下都能都能生存，屬于生存，屬于兼性厭氧菌。兼性厭氧菌。(一一)提出提出問題問題： 1.酵母菌酵母菌是否在是否在有氧有氧、無氧無氧條件下均能產(chǎn)生條件下均能產(chǎn)生CO2 2.是否在是否在無氧無氧條件下產(chǎn)生條件下產(chǎn)生酒精酒精 (二二)作出假設(shè)作出假設(shè)：是是(三三)設(shè)計實驗設(shè)計實驗：1. 裝置裝置如何控制有氧和無氧的條件如何控制有氧和無氧的條件？二. 探究酵母菌細(xì)胞的呼吸的方式（實驗）注：應(yīng)封口放置一段時間后（酵母菌會將瓶中氧氣消耗完，可以確保檢測出的CO2是無氧呼吸產(chǎn)生的），再連通下

3、一個錐形瓶。(三三)設(shè)計實驗設(shè)計實驗：2. 產(chǎn)物檢測產(chǎn)物檢測原理原理CO2溴麝香草酚藍(lán)溴麝香草酚藍(lán)由由藍(lán)藍(lán)變變綠綠再變再變黃黃CO2澄清的石灰水澄清的石灰水澄清石灰水變渾濁澄清石灰水變渾濁酒精酒精重鉻酸鉀（重鉻酸鉀（橙色橙色）變成變成灰綠色灰綠色酸性酸性條件條件渾濁程度渾濁程度變成黃色變成黃色的時間的時間如何如何鑒定有無鑒定有無CO2和酒精的產(chǎn)生和酒精的產(chǎn)生如何比較如何比較CO2產(chǎn)生的多少？產(chǎn)生的多少？（四（四）進(jìn)行實驗進(jìn)行實驗：五五結(jié)論、交流和應(yīng)用結(jié)論、交流和應(yīng)用：酵母菌進(jìn)行酵母菌進(jìn)行有氧呼吸有氧呼吸產(chǎn)生較多產(chǎn)生較多COCO2 2 ，無氧呼吸產(chǎn)生酒精，無氧呼吸產(chǎn)生酒精和較少和較少COCO2

4、2 注：葡萄糖溶液先加熱煮沸（殺菌、除空氣），冷卻后再加入。三. 細(xì)胞呼吸的方式有氧呼吸有氧呼吸:三. 細(xì)胞呼吸的方式有氧呼吸:三. 細(xì)胞呼吸的方式有氧呼吸:有氧呼吸: 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)生能量產(chǎn)生能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖葡萄糖丙酮酸、丙酮酸、HH少量少量線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì)丙酮酸、丙酮酸、H H2 2O O COCO2 2、HH少量少量線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜大量大量H H2 2O OHH、O O2 21. 三三個階段的比較個階段的比較三. 細(xì)胞呼吸的方式有氧呼吸:三. 細(xì)胞呼吸的方式2870 2870 KJ/KJ/

5、molmol1161KJ/1161KJ/molmol38mol 38mol ATPATP( (約約4040%)%)1709KJ/1709KJ/molmol熱能熱能( (約約6060%)%)無氧呼吸1 1、無氧呼吸全過程：、無氧呼吸全過程：2 2、無氧呼吸方程式：、無氧呼吸方程式：三. 細(xì)胞呼吸的方式196.65 196.65 KJ/KJ/molmol61.08 KJ/61.08 KJ/molmol2mol 2mol ATPATP( (約約31%)31%)135.57 KJ/135.57 KJ/molmol熱能熱能( (約約69%)69%)3. 無氧呼吸概念4. 無氧呼吸的實例1.高等動物（如劇

6、烈運(yùn)動、進(jìn)入高原地區(qū)等）、某些植物器官（如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、胡蘿卜葉）、玉米胚、乳酸菌：2.大部分高等植物（如水淹時）、蘋果果實、酵母菌（缺氧下）：三. 細(xì)胞呼吸的方式（三）有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系：三. 細(xì)胞呼吸的方式有氧呼吸無氧呼吸場所條件物質(zhì)轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化影響因素聯(lián)系區(qū)別（三）有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)氧氣、多種酶無氧氣、多種酶葡萄糖徹底氧化分解，生成CO2 和H2O葡萄糖分解不徹底，生成乳酸或酒精和CO2釋放大量能量，產(chǎn)生大量ATP釋放少量能量，產(chǎn)生少量ATP受O2 和溫度等因素影響有氧氣存在時，無氧呼吸受抑制二者第一階段反應(yīng)完全相同，并且都

7、在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行；本質(zhì)都是氧化分解有機(jī)物、釋放能量，產(chǎn)生ATP三. 細(xì)胞呼吸的方式四. 細(xì)胞呼吸的過程分析1. 計算有氧呼吸：有氧呼吸：C6H12O6 6 O2 6 CO2無氧呼吸：無氧呼吸：C6H12O6 X 2 CO2O2：CO2 = 3:43310.50.5O2：CO2 = 3:83352.50.52. 細(xì)胞呼吸類型的判斷四. 細(xì)胞呼吸的過程分析(1)一看反應(yīng)物和產(chǎn)物：一看反應(yīng)物和產(chǎn)物：消耗消耗O2或產(chǎn)物中有或產(chǎn)物中有H2O，一定存在有氧呼吸。，一定存在有氧呼吸。產(chǎn)物中有酒精或乳酸，一定有無氧呼吸。產(chǎn)物中有酒精或乳酸，一定有無氧呼吸。(2)二看物質(zhì)的量的關(guān)系：二看物質(zhì)的量的關(guān)系：不耗不

8、耗O2，也不產(chǎn)生，也不產(chǎn)生CO2：只進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。：只進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。不耗不耗O2，但產(chǎn)生，但產(chǎn)生CO2只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。VCO2 / VO2 =1：只只進(jìn)行有進(jìn)行有氧氧呼吸呼吸 或或 進(jìn)行進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的乳酸的無氧呼吸無氧呼吸。 以 C6H12O6 為底物VCO2 / VO2 1 ：既進(jìn)行有氧呼吸：既進(jìn)行有氧呼吸， 也進(jìn)行也進(jìn)行產(chǎn)生酒精的產(chǎn)生酒精的無氧呼吸無氧呼吸。其其關(guān)系如下：關(guān)系如下：VCO2 / VO2 1：不是以葡萄糖為底物的有氧呼吸，不是以葡萄糖為底物的有氧呼吸，如如脂肪脂肪。(3)三看反應(yīng)場所：三看反應(yīng)場所：植物呼

9、吸作用的指標(biāo)：植植物呼吸作用的指標(biāo)：植物物呼吸作用呼吸作用吸收氧氣，釋放吸收氧氣，釋放COCO2 2，COCO2 2被被NaOHNaOH溶液溶液吸收，吸收，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，毛，毛細(xì)管細(xì)管內(nèi)的水滴內(nèi)的水滴左移左移。單位時單位時間內(nèi)間內(nèi)液滴液滴左移的體積即是左移的體積即是呼呼吸速率吸速率。 條件條件：若以：若以綠色植物綠色植物為實驗材料，整個為實驗材料，整個裝置必須裝置必須遮光遮光處理，否則植物的處理，否則植物的光合作用光合作用會干擾呼吸速率的會干擾呼吸速率的測定。測定。 為防止微生物呼吸對實驗結(jié)果的干擾，應(yīng)將裝置及為防止微生物呼吸對實驗結(jié)果的干擾，應(yīng)將裝置及所測材料所測

10、材料進(jìn)行進(jìn)行消毒處理消毒處理。NaOH四. 植物有氧呼吸速率的測定對照組設(shè)置對照組設(shè)置：為為防止氣壓、溫度等物理膨防止氣壓、溫度等物理膨脹因素引起的誤差，應(yīng)設(shè)置脹因素引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對照試驗對照試驗用富含脂肪高的種子如油料作物種子做測定實驗，用富含脂肪高的種子如油料作物種子做測定實驗，則液滴移動更明顯則液滴移動更明顯( (耗耗O O2 2量大量大) )。NaOH四. 植物有氧呼吸速率的測定將所測定的將所測定的生物滅活生物滅活（將種（將種子煮沸），其他條件均不變。子煮沸），其他條件均不變。拓展練習(xí)某興趣小組利用下圖所示裝置(橡皮塞上的彎管為帶有紅色液滴的刻度玻璃管)，探究酵母菌的細(xì)胞呼吸類型。

11、裝置裝置1 1裝置裝置2 2裝置裝置1 1裝置裝置2 2序號裝置中紅色液滴的移動現(xiàn)象結(jié)論裝置1裝置21_不移動只進(jìn)行有氧呼吸2不移動_只進(jìn)行無氧呼吸3_既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無氧呼吸向左移向右移向左移向右移請預(yù)測與結(jié)論相符合的現(xiàn)象：拓展練習(xí)（1 1）遺傳特性遺傳特性：不同種類的植物呼吸速率：不同種類的植物呼吸速率不同。旱生植物呼吸速率小于水生植物不同。旱生植物呼吸速率小于水生植物。（2 2）生長發(fā)育時期不同生長發(fā)育時期不同：同一植株的不同：同一植株的不同生長階段呼吸速率不同。幼苗期、開花期植生長階段呼吸速率不同。幼苗期、開花期植物細(xì)胞呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。物細(xì)胞呼吸速率高，成熟期呼吸速

12、率低。（3 3）器官類型器官類型：同一植株的不同器官呼吸：同一植株的不同器官呼吸速率不同。生殖器官呼吸速率大于營養(yǎng)器官。速率不同。生殖器官呼吸速率大于營養(yǎng)器官。五. 影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用-內(nèi)部因素1. 溫度五. 影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用-外部因素2. 氧氣五. 影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用O O2 2濃度濃度(%)(%)COCO2 2釋釋放量放量有有氧氧呼吸呼吸COCO2 2釋放（總呼吸）釋放（總呼吸）a ab bc c無氧呼吸無氧呼吸d d5 102. 氧氣abcABC五. 影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用2. 氧氣五. 影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用3. 水分五. 影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用4. 二氧化碳

13、五. 影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用 種子種子和蔬菜的保鮮和蔬菜的保鮮低濕低濕: :稻谷等種子含水量超過稻谷等種子含水量超過14.5%14.5%時呼吸速率即會驟時呼吸速率即會驟然上升。安全含水量：谷類（然上升。安全含水量：谷類（12-14% 12-14% ）油類）油類（7-9%7-9%）但是但是蔬菜水果儲存時要高濕蔬菜水果儲存時要高濕，因為濕度太低會造成萎，因為濕度太低會造成萎蔫。蔫。低溫：低溫：酶活性在一定溫度范圍內(nèi)，是隨著溫度的升高酶活性在一定溫度范圍內(nèi)，是隨著溫度的升高而增強(qiáng)的而增強(qiáng)的 低氧：低氧：降低反應(yīng)物濃度或增加產(chǎn)物濃度都會降低呼吸降低反應(yīng)物濃度或增加產(chǎn)物濃度都會降低呼吸作用的速率作用的

14、速率 。儲存過程中可抽去空氣，補(bǔ)充氮氣，。儲存過程中可抽去空氣，補(bǔ)充氮氣，把氧濃度調(diào)節(jié)到把氧濃度調(diào)節(jié)到3-6%3-6%左右。左右。長期儲存作物種粒、蔬菜或水果還應(yīng)注意防治害蟲、長期儲存作物種粒、蔬菜或水果還應(yīng)注意防治害蟲、消毒滅菌、保鮮保質(zhì)等諸多問題。消毒滅菌、保鮮保質(zhì)等諸多問題。 六. 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，既為傷口等敷料包扎傷口，既為傷口敷敷上了上了藥物，又為傷口創(chuàng)造了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)疏松透氣的環(huán)境境、避免、避免厭氧病原菌的繁殖厭氧病原菌的繁殖，從而有利于傷，從而有利于傷口口的痊愈的痊愈。 酵母菌酵母菌是是兼性厭氧兼性厭氧微生物。酵母菌在

15、微生物。酵母菌在適適宜的宜的通氣、溫度和通氣、溫度和pHpH等條件下，進(jìn)行等條件下，進(jìn)行有有氧呼吸氧呼吸并大量繁殖并大量繁殖；在；在無氧條件無氧條件下則下則進(jìn)進(jìn)行行酒精酒精發(fā)酵發(fā)酵。醋酸桿菌醋酸桿菌是一種是一種好氧好氧細(xì)菌。在氧氣充足細(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。谷氨酸棒狀桿菌谷氨酸棒狀桿菌是一種是一種好氧好氧細(xì)菌。在有氧條件下，谷氨酸棒狀桿菌能將葡細(xì)菌。在有氧條件下，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）合成為谷氨酸。谷氨酸經(jīng)過人萄糖和含氮物質(zhì)（如尿素、硫酸銨

16、、氨水）合成為谷氨酸。谷氨酸經(jīng)過人們的進(jìn)一步加工，就成為谷氨酸鈉們的進(jìn)一步加工，就成為谷氨酸鈉味精。味精。六. 細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用對于對于板結(jié)的土壤板結(jié)的土壤及時進(jìn)行及時進(jìn)行松土透氣松土透氣，可以使，可以使根細(xì)胞進(jìn)行根細(xì)胞進(jìn)行充分的有氧呼吸充分的有氧呼吸，從而有利于根，從而有利于根系的生長和對無機(jī)鹽的吸收。此外，松土透系的生長和對無機(jī)鹽的吸收。此外，松土透氣還有利于土壤中氣還有利于土壤中好氧微生物好氧微生物的生長繁殖的生長繁殖，促使促使這些微生物對土壤中有機(jī)物的分解，從這些微生物對土壤中有機(jī)物的分解，從而有利于植物對無機(jī)鹽的吸收。而有利于植物對無機(jī)鹽的吸收。水稻水稻的根系適于在水中生長的根系適

17、于在水中生長，與，與旱生植物旱生植物相比相比，水稻，水稻的根也比較適應(yīng)無氧呼吸。但的根也比較適應(yīng)無氧呼吸。但是，是，水稻根細(xì)胞水稻根細(xì)胞仍然需要進(jìn)行有氧呼吸，仍然需要進(jìn)行有氧呼吸，所以稻田所以稻田需要需要定期排水定期排水。如果稻田中的氧。如果稻田中的氧氣氣不足不足，水稻根的細(xì)胞就會進(jìn)行酒精發(fā)酵，水稻根的細(xì)胞就會進(jìn)行酒精發(fā)酵，時間時間長了，酒精就會對根細(xì)胞產(chǎn)生毒害長了，酒精就會對根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作作用，用，使根系變黑、腐爛。使根系變黑、腐爛。六. 細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用較深的傷口里缺少氧氣，破傷風(fēng)芽孢桿菌較深的傷口里缺少氧氣，破傷風(fēng)芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖。所以，適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖。所以，傷口較深或被銹釘扎傷后，患者應(yīng)及時請傷口較深或被銹釘扎傷后，患