B1-5-3ATP的主要來源-細(xì)胞呼吸(新課)

第3節(jié)ATP的主要來源什么是細(xì)胞呼吸？它與ATP的形成有什么關(guān)系？有氧呼吸與無氧呼吸各有什么特點？細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)和生活中有哪些應(yīng)用？本節(jié)聚焦一、細(xì)胞呼吸

細(xì)胞呼吸是指有機物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成＿＿＿＿＿或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成＿＿＿的過程。自主學(xué)習(xí)二氧化碳ATP

1．呼吸作用和物質(zhì)的燃燒有什么共同點？

兩者的共同點：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，并且都釋放出能量。討論：

2．呼吸作用能夠像燃料在體外燃燒那么劇烈嗎？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。

3．在無氧條件下，細(xì)胞還能夠通過呼吸作用釋放能量嗎？討論：一、細(xì)胞呼吸【探究】酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

1．實驗原理

（1）酵母菌

酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于＿＿＿＿＿菌，因此便于用來研究細(xì)胞呼吸的不同方式。

（2）CO2的檢測方法

CO2可使＿＿＿＿＿＿變混濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變＿＿再變＿＿。

（3）酒精的檢測＿＿色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成＿＿＿色。兼性厭氧澄清石灰水綠黃灰綠橙

2．提出問題

酒精和CO2是酵母菌在有氧條件下還是在無氧條件下產(chǎn)生的？

3．作出假設(shè)酵母菌在有氧呼吸時產(chǎn)生CO2、在無氧呼吸時產(chǎn)生CO2和酒精?！咎骄俊拷湍妇?xì)胞呼吸的方式

4．設(shè)計并進(jìn)行實驗

（1）配制酵母菌培養(yǎng)液取20g新鮮的＿＿＿＿＿＿＿，分成兩等份，分別放入錐形瓶A和錐形瓶B中，再分別向瓶中注入240mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的＿＿＿＿溶液。【探究】酵母菌細(xì)胞呼吸的方式食用酵母菌葡萄糖

（2）組裝實驗裝置如圖，放置在25℃～35℃環(huán)境下培養(yǎng)8～10小時。有氧條件裝置無氧條件裝置【探究】酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

（3）觀察CO2的產(chǎn)生觀察記錄澄清石灰水＿＿＿＿的情況。

（4）檢測酒精的產(chǎn)生①取2支試管編號1和2。②各取A、B錐形瓶酵母菌培養(yǎng)液的濾液2mL注入試管1和2。③分別滴加0.5mL溶有＿＿＿＿＿的濃硫酸溶液，振蕩并觀察。變混濁重鉻酸鉀【探究】酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

5．實驗現(xiàn)象及分析

【探究】酵母菌細(xì)胞呼吸的方式甲組（有氧條件）乙組（無氧條件）現(xiàn)象澄清石灰水滴加重鉻酸鉀的濃硫酸溶液1號試管呈現(xiàn)＿＿＿2號試管呈現(xiàn)＿＿＿原因分析有氧條件下：無氧條件下：變渾濁，且渾濁程度高，速度快變渾濁，但渾濁程度和速度次于甲灰綠色釋放的CO2多，無酒精產(chǎn)生釋放的CO2較少，同時有酒精產(chǎn)生橙色

6．實驗結(jié)論

（1）酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行＿＿＿＿＿＿。（2）在有氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生＿＿＿＿＿＿＿＿。（3）在無氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生＿＿＿，還產(chǎn)生少量的＿＿＿?！咎骄俊拷湍妇?xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸大量的CO2和水酒精CO2

1．本實驗的自變量、因變量、無關(guān)變量是什么？

自變量：氧氣的有無。

因變量：CO2的產(chǎn)生量、酒精的產(chǎn)生。

無關(guān)變量：酵母菌的新鮮程度、培養(yǎng)液的量及濃度、實驗室的溫度等?！竞献魈骄俊?/p>

2．配制酵母菌培養(yǎng)液時為什么要用新鮮的食用酵母菌？

新鮮的酵母菌繁殖快，細(xì)胞呼吸旺盛，實驗效果明顯。

3．甲裝置中用氣泵間歇性地通入空氣的目的是什么？

保證酵母菌有充足的氧氣，以進(jìn)行有氧呼吸?！竞献魈骄俊?/p>

4．質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液的作用是什么？

除去空氣中的CO2，以保證第三個錐形瓶中，澄清石灰水變混濁是由于酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致?！竞献魈骄俊?/p>

5．乙裝置中，為什么要將B瓶封口放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶？

B瓶剛密封后，錐形瓶中有氧，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，需將開始產(chǎn)生的CO2排掉。一段時間后，B瓶中的氧消耗完，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，可確保是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2通入澄清石灰水?！竞献魈骄俊?/p>

1．概念

有氧呼吸是指細(xì)胞在＿＿的參與下，通過＿＿＿＿＿＿＿作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生＿＿＿＿＿＿和＿＿，釋放能量，生成許多＿＿＿的過程。

2．條件

必須有＿＿參與，＿＿＿＿催化。二氧化碳ATP

氧多種酶的催化水氧二、有氧呼吸自主學(xué)習(xí)多種酶

3．場所

主要是線粒體。線粒體的＿＿＿＿和＿＿＿＿含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。內(nèi)膜上基質(zhì)中線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖自主學(xué)習(xí)二、有氧呼吸

4．過程（分三個階段）

（1）第一階段

①場所：＿＿＿＿＿＿②物質(zhì)變化：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿③產(chǎn)能情況：＿＿＿＿＿＿＿＿釋放出少量能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)二、有氧呼吸葡萄糖丙酮酸＋［H］酶自主學(xué)習(xí)

4．過程（分三個階段）

（2）第二階段

①場所：＿＿＿＿＿＿②物質(zhì)變化：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿③產(chǎn)能情況：＿＿＿＿＿＿＿＿釋放出少量能量線粒體基質(zhì)二、有氧呼吸丙酮酸＋H2O

CO2＋［H］酶自主學(xué)習(xí)

4．過程（分三個階段）

（3）第三階段

①場所：＿＿＿＿＿＿②物質(zhì)變化：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿③產(chǎn)能情況：＿＿＿＿＿＿＿＿釋放出大量能量線粒體內(nèi)膜二、有氧呼吸［H］＋O2

H2O酶自主學(xué)習(xí)

二、有氧呼吸

過程特點：有機物＿＿＿氧化分解；能量是＿＿＿釋放的。徹底逐步二、有氧呼吸

5．反應(yīng)式

6．能量轉(zhuǎn)化

1mol葡萄糖徹底氧化分解以后，可使1161kJ左右的能量儲存在＿＿＿＿中（約40%）

，其余的能量則以＿＿＿＿的形式散失掉了。熱能ATP

6．從線粒體結(jié)構(gòu)上分析，其與有氧呼吸相適應(yīng)的特點有哪些？

（1）線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，使內(nèi)膜表面積大大增加，增大有氧呼吸酶的附著面積。（2）內(nèi)膜和基質(zhì)中含有大量與有氧呼吸有關(guān)的酶。

【合作探究】

7．有氧呼吸中，［H］產(chǎn)生和參與反應(yīng)分別發(fā)生在哪些階段？

［H］產(chǎn)生的階段：第一、二階段；［H］參與反應(yīng)的階段：第三階段。

8．有氧呼吸中，哪些階段產(chǎn)生ATP？產(chǎn)生最多的是哪個階段？

有氧呼吸三個階段均產(chǎn)生ATP；第三個階段產(chǎn)生的ATP最多。

【合作探究】

9．從反應(yīng)條件以及物質(zhì)與能量變化的角度，分析有氧呼吸中第一、二階段的相同點以及三個階段的相同點。

（1）第一、二階段：都產(chǎn)生［H］和釋放少量能量，都需要酶，不需要氧氣。（2）三個階段：都需要酶的參與，都有能量的產(chǎn)生?！竞献魈骄俊?/p>

1．概念

無氧呼吸是指細(xì)胞在＿＿＿的條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物進(jìn)行不徹底的氧化分解，產(chǎn)生＿＿或＿＿＿等中間產(chǎn)物，釋放＿＿＿能量，生成ATP的過程。

2．條件：不需要＿＿的參與。

3．場所：在＿＿＿＿＿＿中進(jìn)行。缺氧酒精乳酸氧細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)三、無氧呼吸自主學(xué)習(xí)少量

第一階段：與有氧呼吸的第一階段完全相同。第二階段：丙酮酸在不同酶的催化下，分解成＿＿＿＿＿＿，或轉(zhuǎn)化成＿＿＿。無氧呼吸只在＿＿＿階段釋放出少量能量，葡萄糖中的大部分能量則存留在＿＿＿或＿＿＿中。

乙醇脫氫酶乳酸脫氫酶酒精+CO2乳酸酶少量能量葡萄糖丙酮酸［H］線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)4．過程（分兩個階段）酒精和CO2乳酸第一酒精乳酸三、無氧呼吸自主學(xué)習(xí)

5．反應(yīng)式（兩種）C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）+少量能量酶C6H12O6→2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶例：高等動物、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）例：大多數(shù)高等植物、酵母菌三、無氧呼吸自主學(xué)習(xí)

6．發(fā)酵

酵母菌、乳酸菌等微生物的＿＿＿＿也叫發(fā)酵。產(chǎn)生酒精的叫做＿＿＿＿＿；產(chǎn)生乳酸的叫做＿＿＿＿＿。酒精發(fā)酵乳酸發(fā)酵無氧呼吸三、無氧呼吸自主學(xué)習(xí)

10．蘋果儲藏久了，會聞到酒精的氣味，而馬鈴薯儲藏久了卻聞不到酒精的氣味，請分析原因?！竞献魈骄俊?/p>

有氧呼吸無氧呼吸不同點場所條件產(chǎn)物分解程度能量釋放相同點聯(lián)系實質(zhì)意義細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需O2、酶CO2、H2O乳酸或酒精、CO2徹底不徹底（有小分子有機物）多少第一階段的反應(yīng)完全相同分解有機物，釋放能量，合成ATP 為生命活動提供能量，為物質(zhì)轉(zhuǎn)化提供原料不需O2，需酶【合作探究】11．無氧呼吸與有氧呼吸有何異同？

12．如何判斷細(xì)胞呼吸的類型？

在以C6H12O6為底物的情況下，CO2釋放量和O2消耗量是判斷細(xì)胞呼吸類型的重要依據(jù)：

①不消耗O2，釋放CO2

②O2吸收量＝CO2釋放量③O2吸收量＜CO2釋放量【合作探究】→只進(jìn)行無氧呼吸→只進(jìn)行有氧呼吸→兩種呼吸方式同時進(jìn)行，多余的CO2來自無氧呼吸

四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

1．有氧呼吸原理的應(yīng)用（1）包扎傷口應(yīng)選用＿＿＿的敷料。（2）提倡慢跑等有氧運動使細(xì)胞進(jìn)行＿＿＿＿＿，避免肌肉產(chǎn)生大量＿＿。（3）作物栽培時要及時松土透氣，利于根系的＿＿＿。（4）稻田定期排水有利于根系＿＿＿＿＿，防止幼根變黑、腐爛。透氣有氧呼吸乳酸生長有氧呼吸

四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

2．無氧呼吸原理的應(yīng)用（1）利用糧食，通過＿＿＿＿＿＿可以生產(chǎn)各種酒。（2）利用淀粉、＿＿＿＿＿或谷氨酸棒狀桿菌可以生產(chǎn)食醋或味精。（3）破傷風(fēng)芽孢桿菌可通過＿＿＿進(jìn)行大量繁殖，較深的傷口需清理、敷藥并注射＿＿＿＿＿＿＿＿。酵母菌發(fā)酵醋酸桿菌破傷風(fēng)抗毒血清無氧呼吸

1．檢驗酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)物時，常用到一些特殊的顏色反應(yīng)，有關(guān)的描述不正確的是（）

A．CO2可使澄清的石灰水變渾濁

B．CO2可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃

C．乙醇在堿性條件下能與灰綠色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成橙色

D．乙醇在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色C課堂檢測

2．在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體內(nèi)均能完成的是（）

A．葡萄糖→丙酮酸

B．丙酮酸→酒精＋CO2

C．ADP＋Pi＋能量→ATP

D．［H］＋O2→H2O

C課堂檢測線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜3．下圖是有氧呼吸過程圖解，請據(jù)圖回答：⑴依次寫出1、2、3所代表的物質(zhì)名稱：＿＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。⑵比較4、5、6所代表的能量，釋放能量最多的是＿＿。⑶有氧呼吸第一階段的場所是＿＿＿＿＿＿；第二階段的場所是＿＿＿＿＿＿；第三階段的場所是＿＿＿＿＿＿。⑷如果O2供應(yīng)不足，則人體內(nèi)C6H12O6的分解產(chǎn)物是＿＿＿，反應(yīng)場所是＿＿＿＿＿＿。丙酮酸H2OCO26細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)乳酸細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6課堂檢測

4．將酵母菌放含有培養(yǎng)液的的密閉的錐形瓶中，測得CO2的釋放量比O2的吸收量大一倍，則有氧呼吸與無氧呼吸消耗葡萄糖的比為（）

A．1/6

B．1/3

C．1/2

D．1BC6H12O6→2C2H5OH(酒精)+2CO2+少