ATP的主要來(lái)源細(xì)胞呼吸一輪復(fù)習(xí)

1、 ATP的主要來(lái)源 細(xì)胞呼吸吸ATP的主要來(lái)源細(xì)胞呼第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第3節(jié)本節(jié)重點(diǎn)1.細(xì)胞呼吸的概念及其與ATP形成的關(guān)系2.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過程及其特點(diǎn)3.細(xì)胞呼吸的原理在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用拉瓦錫等在研究人的呼吸作用拉瓦錫把呼吸作用比作碳和氫的“緩慢燃燒過程”。問題探討1、呼吸作用與物質(zhì)燃燒的比較： 共同點(diǎn)：都是物質(zhì)的氧化分解過程；都產(chǎn)生CO2等產(chǎn)物、釋放能量。 不同點(diǎn)： （1）燃燒是一種劇烈氧化的形式 （2）呼吸作用是細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的氧化分解形式呼吸：機(jī)體與環(huán)境之間O2和CO2交換的過程。呼吸作用也稱細(xì)胞呼吸 對(duì) 比 2、呼吸和呼吸作用的區(qū)別 呼吸作用是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一

2、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。也叫細(xì)胞呼吸二、細(xì)胞呼吸的類型細(xì)胞呼吸1有氧呼吸2無(wú)氧呼吸 1、有氧呼吸場(chǎng)所C6H12O6能量（少量） 2丙酮酸 4H酶C6H12O6酶2丙酮酸4H能量(少量)2、有氧呼吸(以消耗葡萄糖為例）的過程(三個(gè)階段） 第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 葡萄糖的初步分解C6H12O6能量（少量） 2丙酮酸 4H酶2丙酮酸+6H2O 6CO220H能量（少量） 酶能量（少量）20H6CO26H2O酶第二階段：線粒體基質(zhì) 丙酮酸徹底分解C6H12O6能量（少量） 2丙酮酸 4H酶 24H+6O2 12H2O+能量（大量） 酶 6H2O能量（少量）2

3、0H酶6CO212H2O酶6O2第三階段：線粒體內(nèi)膜 H的氧化+能量（大量）2.有氧呼吸過程葡萄糖的初步分解C6H12O6酶12丙酮酸(C3H4O3)+4 H + 能量（少量） 場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸徹底分解酶26CO2 +20H + 能量（少量）場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)2丙酮酸H的氧化酶312H2O + 能量（大量）場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜24H +6 O2+ 6H2O2ATP2ATP34ATP酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量總反應(yīng)式：C6H12O6酶2丙酮酸4H能量（少量） 24H+6O2 12H2O+能量（大量） 2丙酮酸+6H2O 6CO220H能量（少量） 酶酶有氧呼吸中

4、氧元素的轉(zhuǎn)移途徑：討論 1.追蹤18O2的去向:2.追蹤C(jī)6H1218O6的去向:3.追蹤H218O的去向:O2H2O葡萄糖丙酮酸CO2H2OCO2有氧呼吸 場(chǎng) 所 反應(yīng)物 產(chǎn) 物 釋能第一階段第二階段第三階段有氧呼吸三個(gè)階段的比較細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)主要是葡萄糖丙酮酸H少量丙酮酸、H2OCO2、H少量H、O2H2O大量線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜對(duì)比主要場(chǎng)所：線粒體能量去向： 一部分以熱能形式散失 另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中總反應(yīng)式：有氧呼吸概念：細(xì)胞在_的參與下，通過_的催化作用，把_等有機(jī)物_，產(chǎn)生_和_，釋放_(tái),生成_的過程。 C6H12O6+6O2 6CO2+ 6H2O +能量酶有氧呼吸小結(jié)(1709kJ

5、/1mol葡萄糖,約60%)(1161kJ/1mol葡萄糖,約40%)氧多種酶葡萄糖CO2H2O能量徹底氧化分解大量ATP38molATP1.用含18O 的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，18O 轉(zhuǎn)移的途徑是 （ ）A. 葡萄糖 丙酮酸 氧 B. 葡萄糖 丙酮酸 氧 C. 葡萄糖 氧 水 D. 葡萄糖 丙酮酸 二氧化碳變題：用含18O的氧氣供應(yīng)植物細(xì)胞呼吸，則18O可能出現(xiàn)在哪些物質(zhì)中？考點(diǎn)：有氧呼吸的過程。D答：水、CO2、葡萄糖、纖維素。2.在四支試管中分別含有下列不同的化學(xué)物質(zhì)和活性酵母細(xì)胞制備物，經(jīng)一定時(shí)間的保溫后，能產(chǎn)生的 CO2的是A. 葡萄糖細(xì)胞膜已經(jīng)破裂的細(xì)胞B. 葡萄糖線粒

6、體C. 丙酮酸細(xì)胞膜已經(jīng)破裂的細(xì)胞D. 丙酮酸線粒體考點(diǎn)：有氧呼吸各步驟的場(chǎng)所。ACD3.把青蛙和小白鼠從 25 的溫室中移到5 的環(huán)境中，這兩種生物的需氧量變化是 （ ）A. 兩種動(dòng)物的需氧量都減少 B. 兩種動(dòng)物的需氧量都增加 C. 前者需氧量減少，后者需氧量增加 D. 前者需氧量增加，后者需氧量減少 考點(diǎn)：熱能的意義。C 暫時(shí)缺氧狀態(tài)下的活細(xì)胞，還能進(jìn)行細(xì)胞呼吸嗎？與生活聯(lián)系 高等植物在水淹的情況下，可以進(jìn)行短暫的無(wú)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)缺氧環(huán)境條件。 蘋果放久了為什么會(huì)有酒味？動(dòng)物能否進(jìn)行無(wú)氧呼吸？C6H12O64 H 2C2H5OH + 2CO2酶酶2

7、C3H6O3 2丙酮酸酶少量能量第一階段 (細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))第二階段 (細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))3、無(wú)氧呼吸的過程乳酸酒精大多數(shù)植物、酵母菌高等動(dòng)物、乳酸菌、高等植物的某些器官如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+少量能量A.乳酸發(fā)酵 例：高等動(dòng)物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等）C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+ 2CO2+ 少量能量B.酒精發(fā)酵 例：大多數(shù)植物（蘋果儲(chǔ)存久了、高等植物水淹）、酵母菌反應(yīng)式 無(wú)氧呼吸的概念 一般是指細(xì)胞在_的條件下，通過_的催化作用，把_等有機(jī)物分解為 _ 的產(chǎn)物，同時(shí)釋放出_的過程。缺氧 酶不徹底氧化 少量能

8、量 葡萄糖 同樣是分解葡萄糖，為何無(wú)氧呼吸只能釋放少量能量？ 葡萄糖中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。 生物體處于長(zhǎng)期缺氧的狀態(tài)能否生存？為什么？無(wú)氧呼吸釋放能量少；酒精和乳酸大量積累對(duì)生物體有害有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系 類型項(xiàng)目 有氧呼吸 無(wú)氧呼吸 區(qū) 別 場(chǎng) 所 條 件 產(chǎn) 物 釋 能 聯(lián) 系細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需氧、酶等不需氧、需酶大量少量?jī)烧叩谝浑A段完全相同都分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較二氧化碳和水氧化徹底酒精、二氧化碳或乳酸氧化不徹底拓展：一些特殊的細(xì)胞和生物的呼吸作用的場(chǎng)所真核生物：如哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞進(jìn)行的是無(wú)氧呼吸；一些寄生蟲

9、如：蛔蟲進(jìn)行無(wú)氧呼吸原核生物：藍(lán)藻進(jìn)行有氧呼吸，場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；大多數(shù)的細(xì)菌也是有氧呼吸場(chǎng)所也是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)1. 右圖表示呼吸作用過程中葡萄糖 分解的兩個(gè)途徑。酶1、酶2、 酶3依次分別存在于 ( ) A.線粒體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) B.線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 C.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) D.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體2、與有氧呼吸相比，無(wú)氧呼吸最主要的特點(diǎn)是 、分解有機(jī)物 、釋放能量 、需要酶催化 、有機(jī)物分解不徹底D請(qǐng)寫出各個(gè)字母代表的物質(zhì)是什么？A丙酮酸 B是CO2 C是還原H D是O2 E是酒精3、生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過程的圖解如下： （1）圖中A是_，其產(chǎn)生的部位是

10、_。丙酮酸 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) （2）反應(yīng)中，必須在有氧條件下進(jìn)行_，可在人體細(xì)胞中進(jìn)行的是_。（3）糧食貯藏過程中有時(shí)會(huì)發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象，這是因?yàn)開。（4）如果有氧呼吸和無(wú)氧呼吸產(chǎn)生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比為_。 種子在有氧呼吸過程中產(chǎn)生了水 13 二、細(xì)胞呼吸類型的判斷及有關(guān)計(jì)算A:細(xì)胞呼吸類型的判斷：在以葡萄糖為呼吸底物的情況下，CO2的釋放量和O2的消耗量是判斷細(xì)胞呼吸方式的重要依據(jù)。我們來(lái)歸納為二看原則：一看O2的消耗（1）沒有消耗是無(wú)氧呼吸有CO2生成，是產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸沒有CO2生成，是產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸（2）有消耗 進(jìn)行二看 看 O2與CO2生成量的關(guān)系二、看 O2與CO

11、2生成量的關(guān)系（1）O2=CO2，只有有氧呼吸（2）O2CO2的情況在25下10 min內(nèi)，如果甲裝置中墨滴左移30 mm，乙裝置中墨滴左移200 mm，這說(shuō)明該小麥種子發(fā)芽過程中所消耗的能源物質(zhì)除糖類外還應(yīng)有_，理由是_。 脂肪 脂肪中氫百分含量較高，吸收的O2大于釋放的CO2。 4、細(xì)胞呼吸意義 1、為生命活動(dòng)提供能量2、為體內(nèi)其他化合物合成提供原料 ONH2 CH3CCOOHCH3CHCOOH 丙酮酸丙氨酸呼吸作用能量熱能散失能量轉(zhuǎn)移ATPADPPi能量細(xì)胞分裂生長(zhǎng)發(fā)育礦質(zhì)元素吸收肌肉收縮神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)C6H12O6CO2H2O（1）用透氣紗布或“創(chuàng)可貼”包扎傷口：增加 通氣量，抑制破傷

12、風(fēng)桿菌的無(wú)氧呼吸。 早期通氣促進(jìn)酵母菌有氧呼吸， 利于菌種繁殖 后期密封發(fā)酵罐促進(jìn)酵母菌無(wú) 氧呼吸，利于產(chǎn)生酒精 （3）食醋、味精制作：向發(fā)酵罐中通入無(wú)菌空 氣，促進(jìn)醋酸桿菌、谷氨酸棒狀桿菌進(jìn)行有氧 呼吸。（2）釀 酒時(shí)三、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 （4）土壤松土促進(jìn)根細(xì)胞呼吸作用，有利于主動(dòng)運(yùn)輸，為礦質(zhì)元素吸收供應(yīng)能量（5）稻田定期排水：促進(jìn)水稻根細(xì)胞有氧呼吸。（6）提倡慢跑：促進(jìn)肌細(xì)胞有氧呼吸,防止無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸使肌肉酸脹。 提問:我們已經(jīng)知道呼吸作用是會(huì)消耗能量,有氧呼吸比無(wú)氧呼吸消耗更多的能量,那么在水果,蔬菜的保鮮過程需要什么的條件才能夠保鮮的時(shí)間更久呢?（一）內(nèi)部因素遺傳因素1.不同的

13、植物種類，呼吸速率各有不同，如旱生植物小于水生植物；2.同一植物的不同器官或組織，呼吸速率也有明顯的差異，如生殖器官大于營(yíng)養(yǎng)器官。 3.同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期細(xì)胞呼吸速率不同，如幼苗期細(xì)胞大于成熟期細(xì)胞（決定酶的種類和數(shù)量）四、影響細(xì)胞呼吸的外界因素(1)溫度：植物最適30-35溫度呼吸強(qiáng)度應(yīng)用：貯存水果時(shí)，適當(dāng)降低溫度，可降低與細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性，而延長(zhǎng)保存時(shí)間，溫室栽培中增大晝夜溫差，以減少呼吸消耗有機(jī)物（2）O2的濃度 在O2濃度為零時(shí)只進(jìn)行無(wú)氧 呼吸；濃度為10%以下，既 進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼 吸；濃度為10%以上，只進(jìn)行有氧呼吸（如圖）。 生產(chǎn)中常利用降低氧氣濃度能抑制呼

14、吸作用，減 少有機(jī)物消耗這一原理來(lái)延長(zhǎng)蔬菜、水果保鮮時(shí) 間。但是，在完全無(wú)氧的情況下，無(wú)氧呼吸強(qiáng)， 分解的有機(jī)物也較多，同時(shí)產(chǎn)生酒精，一樣不利 于蔬菜、水果的保質(zhì)、保鮮，所以一般采用低氧（5%）保存，此時(shí)有氧呼吸較弱，而無(wú)氧呼吸又受到抑制。1、若只產(chǎn)生CO2，不消耗O2，2、若產(chǎn)生的CO2比吸收的O2多，3、若產(chǎn)生CO2與吸收的O2相等，4、B點(diǎn)：無(wú)氧呼吸與有氧呼吸速率相等，此時(shí)CO2的總釋放量最低。O2%CO2釋放量有氧呼吸無(wú)氧呼吸ABDCCO2的總量 0 5 10 15 20 25呼吸類型的判斷則只進(jìn)行無(wú)氧呼吸（A點(diǎn)）則兩種呼吸同時(shí)存在。（AC段）則只進(jìn)行有氧呼吸。（圖中C點(diǎn)以后）D點(diǎn)：O

15、2濃度超過一定值時(shí)，無(wú)氧呼吸消失。無(wú)土栽培通入空氣，農(nóng)耕松土等都是為了增加氧氣的含量，加強(qiáng)根部的有氧呼吸,保證能量供應(yīng)，促進(jìn)礦質(zhì)元素的吸收。（3）CO2濃度從化學(xué)平衡的角度分析，CO2濃度增加，呼吸速率下降（如圖）。在密閉的地窖中，氧氣濃度低,CO2濃度較高，抑制細(xì)胞的呼吸作用，使整個(gè)器官的代謝水平降低，有利于保存蔬菜、水果。(4)水分自由水含量越多，代謝越旺盛，細(xì)胞呼吸越強(qiáng)。 應(yīng)用：糧油種子貯藏前風(fēng)干、晾曬：減少水分， 呼吸作用 干種子萌發(fā)前浸泡：含水量增高， 呼吸作用。降低細(xì)胞提高細(xì)胞1、亞麻2、玉米3、小麥 提問:我們已經(jīng)知道呼吸作用是會(huì)消耗能量,有氧呼吸比無(wú)氧呼吸消耗更多的能量,那么在

16、水果,蔬菜的保鮮過程需要什么的條件才能夠保鮮的時(shí)間更久呢? 貯藏蔬菜和水果，適當(dāng)降低溫度和氧氣濃度，增加CO2的濃度3、貯藏種子，必須降低含水量2、貯藏蔬菜和水果，適當(dāng)降低溫度和氧氣濃度，增加CO2的濃度1、中耕松土，保證根的正常呼吸作用，促進(jìn)礦質(zhì)元素的吸收小結(jié)：呼吸作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用4、把植物體下部變黃的枝葉去掉，減少養(yǎng)分的消耗，使有機(jī)物向人們需要的器官積累知識(shí)總結(jié)呼吸作用的概念呼吸作用類型有氧呼吸無(wú)氧呼吸呼吸作用葡萄糖的初步分解丙酮酸徹底分解H的氧化丙酮酸不徹底分解乳酸發(fā)酵酒精發(fā)酵葡萄糖的初步分解VS1.場(chǎng)所3.物質(zhì)變化4.能量變化2.條件如圖所示為不同距離的跑步過程中，有氧呼吸和無(wú)氧

17、呼吸供能的百分比。下列說(shuō)法中正確的是（） A跑步距離越長(zhǎng)，無(wú)氧呼吸供能所占比例越大B1500米跑時(shí)，有氧呼吸與無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖的量相當(dāng)C100米跑時(shí)，所需ATP主要由有氧呼吸產(chǎn)生D馬拉松跑時(shí)，肌肉細(xì)胞呼吸釋放的CO2與吸收的O2之比為11D稻田長(zhǎng)期浸水，會(huì)導(dǎo)致水稻幼根變黑腐爛。測(cè)得水稻幼根從開始浸水到變黑腐爛時(shí)細(xì)胞呼吸速率的變化曲線如圖。下列敘述正確的是（）A階段幼根細(xì)胞的有氧呼吸速率和無(wú)氧呼吸速率皆降低B階段幼根細(xì)胞的有氧呼吸速率和無(wú)氧呼吸速率皆升高C階段幼根因無(wú)氧呼吸的特有產(chǎn)物丙酮酸積累過多而變黑腐爛D從理論上講，為避免幼根變黑腐爛，稻田宜在階段前適時(shí)排水D如圖表示某植物的非綠色器官在

18、不同氧氣濃度下進(jìn)行細(xì)胞呼吸過程中O2的吸收量與CO2釋放量的關(guān)系，其中說(shuō)法正確的是答案：C從乙圖中可以看出，細(xì)胞呼吸的最適溫度是_點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度。AB段說(shuō)明_。丙圖表示酵母菌的呼吸情況，則曲線表示_呼吸類型。如果在瓶中培養(yǎng)酵母菌時(shí)，測(cè)定出瓶中放出CO2的體積與吸收O2的體積比為54，這是因?yàn)橛衉的酵母菌在進(jìn)行曲線所示的呼吸類型（假設(shè)酵母菌進(jìn)行兩種細(xì)胞呼吸的速率相等）。由乙、丙兩圖可知，貯存水果時(shí)應(yīng)選擇_（低溫、室溫、高溫，無(wú)氧、低氧、高氧）的條件。B在一定溫度范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨溫度升高而增大有氧3/7低溫、低氧“探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式”酵母菌淀粉酵母菌酒精葡萄糖 細(xì)胞呼吸酵母菌酵母菌1、兼性

19、厭氧菌2、生長(zhǎng)周期短，繁殖速度快。3、單細(xì)胞的真核細(xì)胞一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.探究酵母菌是否既能有氧呼吸又能無(wú)氧呼吸2.探究酵母菌有（無(wú)）氧呼吸能否產(chǎn)生酒精3.探究酵母菌有（無(wú)）氧呼吸是否產(chǎn)生CO24.探究酵母菌有氧呼吸和無(wú)氧呼吸哪種方式產(chǎn)生的CO2更多二、實(shí)驗(yàn)原理1.酵母菌的生存特點(diǎn)2.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的反應(yīng)過程（反應(yīng)式） 。3.產(chǎn)物檢測(cè)：（1）檢測(cè)CO2 使澄清石灰水變渾濁（根據(jù)渾濁程度檢測(cè)CO2 產(chǎn)生的多少）溴麝香草酚藍(lán)水溶液：藍(lán)變綠再變黃（根據(jù)其變黃色時(shí)間的長(zhǎng)短，檢測(cè)CO2 產(chǎn)生的多少）（2）檢測(cè)酒精：酒精+重鉻酸鉀（濃硫酸溶液）：橙色灰綠色酵母菌有氧、無(wú)氧條件下進(jìn)行的呼吸作用的產(chǎn)物分別是什

20、么？1.提出問題2.作出假設(shè) 酵母菌在有氧情況下進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2，在無(wú)氧情況下進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生CO2和酒精。三、實(shí)驗(yàn)探究過程實(shí)驗(yàn)思路？分析變量自變量:因變量:無(wú)關(guān)變量:細(xì)胞呼吸的條件細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物 有氧無(wú)氧影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可變因素 酒精、CO2分別給酵母菌提供有氧和無(wú)氧的條件，一段時(shí)間后檢測(cè)其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式思考并解決下列問題：(1)怎樣鑒定有無(wú)CO2產(chǎn)生？(2)怎樣鑒定有無(wú)酒精產(chǎn)生？3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)CO2的檢測(cè)：1.通入澄清的石灰水：澄清渾濁2.溴麝香草酚藍(lán)水溶液：藍(lán) 綠黃酒精的檢測(cè)：橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應(yīng)： 橙色灰綠色 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 步驟一：酵母菌培養(yǎng)液的配制 取20g新鮮的食用酵母菌，分成兩等份，分別放入錐形瓶A（500mL）和錐形瓶B（500mL）中。分別向瓶中注入240mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液。 步驟二：A實(shí)驗(yàn)組(有氧情況下)10%NaOH酵母菌培養(yǎng)液 澄清石灰水 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式接橡皮球（或氣泵）4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 第一個(gè)瓶子的作用是：去除空氣中的CO2步驟三：B實(shí)驗(yàn)組(無(wú)氧情況下)酵母菌培養(yǎng)液 澄清