《ATP的主要來源-細胞呼吸》

會計學1《ATP的主要來源——細胞呼吸》問題探討1.呼吸作用與物質的燃燒有什么共同點？2.呼吸作用與物質在體外燃燒有什么區(qū)別嗎？物質分解的過程、產物都想同，并且都能釋放等量的能量有。

①細胞呼吸是在溫和的條件下進行的；

②能量的釋放是在一系列的反應過程中逐步釋放的；

③釋放的能量部分的以熱能的形式散失，部分的轉移貯存到ATP中。第1頁/共37頁一、細胞呼吸的概念

細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其它產物，釋放出能量并生成ATP的過程。第2頁/共37頁二、探究酵母菌細胞呼吸的方式（一）提出問題（二）作出假設（三）設計實驗特別關注的問題1.怎樣控制有氧和無氧條件？2.怎樣鑒定酒精和CO2的產生？如何比較

CO2產生的多少？3.怎樣保證酵母菌在整個實驗中能正常生活？第3頁/共37頁酵母菌是一種單細胞真菌，在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。實驗步驟：①酵母菌能使葡萄糖發(fā)酵產生酒精，是在有氧條件下還是在無氧條件下進行的？②酵母菌細胞呼吸會產生CO2，在不同條件下產生的是否一樣多？1提出問題第4頁/共37頁2作出假設酵母菌在有氧條件下可以產生CO2，無氧條件下除產生CO2外，還產生酒精。3設計實驗⑴實驗原理

①CO2可以使澄清石灰水變渾濁，也可以使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。

②重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學反應，由橙色變成灰綠色。第5頁/共37頁⑵實驗步驟：配置酵母菌培養(yǎng)液組裝實驗裝置檢測CO2的產生檢測酒精的產生4進行實驗5得出結論第6頁/共37頁

配制酵母菌培養(yǎng)液AB10g酵母菌+240mL5%葡萄糖溶液A組B組第7頁/共37頁A實驗組(有氧情況下)10%NaOH酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水（渾濁）第8頁/共37頁有氧呼吸第9頁/共37頁B實驗組(無氧情況下)酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水(渾濁)第10頁/共37頁無氧呼吸第11頁/共37頁0.5mL重鉻酸鉀的濃硫酸溶液A組B組橙色橙色灰綠色第12頁/共37頁（四）實驗結果1.CO2的放出情況：

A、B兩組都有CO2的產生，但A組產生的

CO2更多2.酒精產生的情況：

A組沒有酒精的產生，B組產生了酒精。第13頁/共37頁

酵母菌在有氧和無氧條件下均能進行細胞呼吸，均能產生二氧化碳在有氧的條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生大量的二氧化碳和水。在無氧的條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生酒精和少量的二氧化碳。分析實驗結果第14頁/共37頁注意事項

該實驗是比較酵母菌在有氧和無氧條件的呼吸作用，因此該實驗是互為對照實驗。作為對照實驗，在實驗設計時的注意事項是什么？

控制實驗變量。該實驗的變量是有無氧氣。根據“參考資料”中的圖可知，圖A應為有氧條件，圖B為無氧條件。第15頁/共37頁問題回顧：1.呼吸作用的場所是？主要是線粒體，還有細胞質基質2.線粒體的結構怎樣？

雙膜結構，內膜向內折疊成嵴（增大了內膜的面積），嵴的周圍充滿了液態(tài)的基質，內膜和基質中都含有許多與呼吸作用有關的酶。第16頁/共37頁有氧呼吸的過程圖解

三、有氧呼吸第17頁/共37頁有氧呼吸的過程第一階段：

C6H12O6（丙酮酸）第二階段：

2CH3COCOOH+6H2O酶第三階段：

24[H]+6O2C6H12O6+6O2

+6H2O6CO2+12H2O+能量酶總反應式：2CH3COCOOH+4[H]+能量6CO2+20[H]+能量酶12H2O+能量酶（大量）第18頁/共37頁有氧呼吸三個階段的比較（1）C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+能量（2）2CH3COCOOH+6H2O6CO2+20[H]+能量酶（3）24[H]+6O212H2O+能量酶1.能量：都有能量的釋放，但以第三階段釋放的能量最多2.場所：第一階段在細胞質基質中，第二階段發(fā)生在線粒體基質中，第三階段發(fā)生在線粒體內膜上。3.氧氣：只有第三階段才需要氧氣，作用是氧化[H],生成水第19頁/共37頁有氧呼吸的概念

細胞在氧氣的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。計算：

1mol葡萄糖通過有氧呼吸可釋放2870kj的能量，其中有1161kj的能量被轉移貯存到ATP中。那么，1mol葡萄糖通過有氧呼吸可形成____mol的ATP，其能量轉換效率是______。3840.5%第20頁/共37頁呼吸：

機體與環(huán)境之間O2和CO2交換的過程。細胞呼吸也稱呼吸作用

是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成CO2或其他物質，釋放出能量并生成ATP的過程。呼吸和呼吸作用的區(qū)別第21頁/共37頁①場所：A細胞質基質b線粒體基質c線粒體內膜②能量去向：

一部分以熱能形式散失另一部分轉移到ATP中③總反應式：④有氧呼吸概念：細胞在____的參與下，通過_______的催化作用，把_______等有機物_______________，產生_____和_____，釋放______,生成_________的過程。C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量酶(1709kJ/mol,約60%)(1161kJ/mol,約40%)氧多種酶葡萄糖CO2H2O能量徹底氧化分解許多ATP38個ATP有氧呼吸小結第22頁/共37頁無氧呼吸的過程葡萄糖丙酮酸[H]少量能量

乙醇脫氫酶

乳酸脫氫酶酒精+CO2乳酸酶第23頁/共37頁1、酒精發(fā)酵：

C6H12O6酶2、乳酸發(fā)酵：

C6H12O6

四、無氧呼吸2CH3CH2OH（酒精）+2CO2+能量2C3H6O3（乳酸）+能量酶酵母菌和大多數的植物的無氧呼吸屬于此種類型乳酸菌和動物細胞及馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細胞在缺氧時的無氧呼吸屬于此種類型問題思考：無氧呼吸有何意義和危害？第24頁/共37頁無氧呼吸的概念

細胞在缺氧的條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物進行不徹底的氧化分解，產生酒精或乳酸等中間產物，釋放少量能量，生成ATP的過程。無氧呼吸的特點氧氣的存在抑制了無氧呼吸的進行第25頁/共37頁

五、有氧呼吸與無氧呼吸的比較共同點實質：過程：葡萄糖丙酮酸有氧無氧CO2+H2O+能量（大量）C2H3OH+CO2+能量（少量）C3H6O3+能量（少量）氧化分解有機物，釋放能量都有丙酮酸（中間產物）的生成第26頁/共37頁有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別比較項目有氧呼吸無氧呼吸呼吸場所是否需氧物質代謝能量代謝主要在線粒體內細胞質基質必需有氧的參與氧能抑制無氧呼吸將有機物徹底分解成CO2和H2O有機物分解不徹底,形成中間產物(酒精或乳酸）1mol2870

(kj)1161ATP熱能(38mol)葡萄糖1mol葡萄糖196.65（kj）61.08ATP(2mol)熱能同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？第27頁/共37頁

六、影響呼吸作用的外界因素

1.溫度：溫度通過影響酶的活性來影響呼吸速率。

2.O2的濃度：

①在一定范圍內，隨O2濃度的增大，有氧呼吸增強，達到一定濃度以后，由于受線粒體的限制，呼吸作用強度不再增大。

②O2的存在抑制了無氧呼吸的進行。

3CO2濃度過大抑制呼吸作用的進行第28頁/共37頁

七、細胞呼吸原理的應用1.在釀酒業(yè)上的應用：先通氣，讓酵母菌進行有氧呼吸，使其數量增加；然后隔絕空氣，使其發(fā)酵，產生酒精。2.在農業(yè)生產上：中耕松土，促進根系的有氧呼吸，有利于根系的生長及對礦質離子的吸收3.在醫(yī)學上：利用氧氣驅蛔、抑制破傷風等厭氧型細菌的繁殖4.在物質的儲存時：控制氧氣的濃度，抑制其呼吸作用，減少有機物的消耗。第29頁/共37頁課堂練習1.有氧呼吸分三個階段,三個階段的共同特點是都有能量的釋放,但釋放能量最多的是________;在線粒體中進行的是第________階段;第____階段需要O2,氧的作用是________;第____階段產生[H]最多；丙酮酸是第___階段的產物。第三階段二、三一三氧化[H]二第30頁/共37頁2.現有甲酵母菌進行有氧呼吸,乙酵母菌進行發(fā)酵,若它們消耗等量的葡萄糖,則它們放出CO2

和吸收的O2之比是()A.3:1B.1:2C.4:3D.2:3C3.下列5支試管中分別含有不同化學物質和活性酵母菌細胞制備物。在適宜溫度條件下，會產生CO2的試管有（）

①葡萄糖+已破裂的細胞②葡萄糖+線粒體

③丙酮酸+線粒體④葡萄糖+細胞質基質（隔絕空氣）⑤丙酮酸+細胞質基質（隔絕空氣）

A.①③④⑤B.①②④⑤C.①③④D.②③④C第31頁/共37頁4.右圖表示在儲存蔬菜、水果時，大氣中O2的濃度對植物組織內CO2產生的影響，試分析：釋放的相對值CO2

（1）A點表示植物組織釋放CO2較多，這些CO2是_________的產物。（2）由A到B，CO2的釋放量急劇減小，其原因是________________________。（3）由B到C，CO2的釋放量又不斷增加，其主要原因是_________________________；到C點以后CO2的釋放量不再增加，其主要原因是____________________________。隨O2的增加，無氧呼吸受到抑制隨氧濃度增大，有氧呼吸不斷加強無氧呼吸

受線粒體數量限制，有氧呼吸不再加強第32頁/共37頁5.陸生植物不能長期忍受無氧呼吸，這是因為

①產生的酒精對細胞有毒害②產生的乳酸對細胞有毒害③沒有專門的無氧呼吸結構④

產生的能量太少（）

A.①②B.②③C.③④D.④①D6.關于無氧呼吸的敘述中，正確的是()A.不產生CO2B.一定產生CO2C.不形成ATPD.物質氧化分解不徹底D第33頁/共37頁7.一運動員正在進行長跑訓練，從他的大腿肌肉細胞中檢測到

3種化學物質，其濃度變化如右圖所示，圖中P、Q、R三曲線依次代表（