細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)

第五章

ATP的主要來源

——細(xì)胞呼吸本節(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)用細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)一、細(xì)胞呼吸的概念

細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其它產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。二、細(xì)胞呼

吸的方式有氧呼吸無氧呼吸細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)三、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式（一）提出問題（二）做出假設(shè)（三）設(shè)計實(shí)驗(yàn)特別關(guān)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(chǎn)生？如何比較

CO2產(chǎn)生的多少？3.怎樣保證酵母菌在整個實(shí)驗(yàn)中能正常生活？細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作見教材92頁“設(shè)計實(shí)驗(yàn)”中的有關(guān)“參考資料”注意事項(xiàng)

該實(shí)驗(yàn)是比較酵母菌在有氧和無氧條件的呼吸作用，因此該實(shí)驗(yàn)是互為對照實(shí)驗(yàn)。作為對照實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計時的注意事項(xiàng)是什么？

控制實(shí)驗(yàn)變量。該實(shí)驗(yàn)的變量是有無氧氣。根據(jù)“參考資料”中的圖可知，圖A應(yīng)為有氧條件，圖B為無氧條件。細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)有氧呼吸細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)無氧呼吸細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)（四）實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.CO2的放出情況：

A、B兩組都有CO2的產(chǎn)生，但A組產(chǎn)生的

CO2更多2.酒精產(chǎn)生的情況：

A組沒有酒精的產(chǎn)生，B組產(chǎn)生了酒精。細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)（四）實(shí)驗(yàn)結(jié)果所說明的問題1.A、B組都有CO2的產(chǎn)生說明了——

酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生活2.從CO2產(chǎn)生的多少及有無酒精產(chǎn)生的情況，說明了——

酵母菌在有氧和無氧的條件下都能進(jìn)行呼吸作用，但呼吸作用方式不同，所以酵母菌是種兼性厭氧型微生物。3.從A、B組的產(chǎn)物來看，說明了——

酵母菌進(jìn)行有氧呼吸的產(chǎn)物有CO2

（還有水）；無氧呼吸的產(chǎn)物有CO2和酒精。細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)問題回顧：1.呼吸作用的場所是？主要是線粒體，還有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2.線粒體的結(jié)構(gòu)怎樣？

雙膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴（增大了內(nèi)膜的面積），嵴的周圍充滿了液態(tài)的基質(zhì)，內(nèi)膜和基質(zhì)中都含有許多與呼吸作用有關(guān)的酶。細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)有氧呼吸的過程圖解

四、有氧呼吸細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)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(yīng)式：2CH3COCOOH+4[H]+能量6CO2+20[H]+能量酶12H2O+能量酶（大量）細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，第二階段發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，第三階段發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上。3.氧氣：只有第三階段才需要氧氣，作用是氧化[H],生成水細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)有氧呼吸的概念

細(xì)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(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換效率是______。3840.5%細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)問題探討1.呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么共同點(diǎn)？2.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，并且都能釋放等量的能量有。①細(xì)胞呼吸是在溫和的條件下進(jìn)行的；

②能量的釋放是在一系列的反應(yīng)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(zhuǎn)移貯存到ATP中。細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)呼吸：

機(jī)體與環(huán)境之間O2和CO2交換的過程。細(xì)胞呼吸也稱呼吸作用

是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成CO2或其他物質(zhì)，釋放出能量并生成ATP的過程。呼吸和呼吸作用的區(qū)別細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)①場所：A細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)b線粒體基質(zhì)c線粒體內(nèi)膜②能量去向：

一部分以熱能形式散失另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中③總反應(yīng)式：④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______,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(jié)細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)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乳酸酶細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)1、酒精發(fā)酵：

C6H12O6酶2、乳酸發(fā)酵：

C6H12O6

五、無氧呼吸2CH3CH2OH（酒精）+2CO2+能量2C3H6O3（乳酸）+能量酶酵母菌和大多數(shù)的植物的無氧呼吸屬于此種類型乳酸菌和動物細(xì)胞及馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細(xì)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？細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)無氧呼吸的概念

細(xì)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(jī)物進(jìn)行不徹底的氧化分解，產(chǎn)生酒精或乳酸等中間產(chǎn)物，釋放少量能量，生成ATP的過程。無氧呼吸的特點(diǎn)氧氣的存在抑制了無氧呼吸的進(jìn)行細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)

六、有氧呼吸與無氧呼吸的比較共同點(diǎn)實(shí)質(zhì)：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(jī)物，釋放能量都有丙酮酸（中間產(chǎn)物）的生成細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別比較項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸呼吸場所是否需氧物質(zhì)代謝能量代謝主要在線粒體內(nèi)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)必需有氧的參與氧能抑制無氧呼吸將有機(jī)物徹底分解成CO2和H2O有機(jī)物分解不徹底,形成中間產(chǎn)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？細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)

七、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(nèi)，隨O2濃度的增大，有氧呼吸增強(qiáng)，達(dá)到一定濃度以后，由于受線粒體的限制，呼吸作用強(qiáng)度不再增大。②O2的存在抑制了無氧呼吸的進(jìn)行。

3CO2濃度過大抑制呼吸作用的進(jìn)行細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)

八、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用1.在釀酒業(yè)上的應(yīng)用：先通氣，讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，使其數(shù)量增加；然后隔絕空氣，使其發(fā)酵，產(chǎn)生酒精。2.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上：中耕松土，促進(jìn)根系的有氧呼吸，有利于根系的生長及對礦質(zhì)離子的吸收3.在醫(yī)學(xué)上：利用氧氣驅(qū)蛔、抑制破傷風(fēng)等厭氧型細(xì)菌的繁殖4.在物質(zhì)的儲存時：控制氧氣的濃度，抑制其呼吸作用，減少有機(jī)物的消耗。細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)課堂練習(xí)1.有氧呼吸分三個階段,三個階段的共同特點(diǎn)是都有能量的釋放,但釋放能量最多的是________;在線粒體中進(jìn)行的是第________階段;第____階段需要O2,氧的作用是________;第____階段產(chǎn)生[H]最多；丙酮酸是第___階段的產(chǎn)物。第三階段二、三一三氧化[H]二細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)2.現(xiàn)有甲酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,乙酵母菌進(jìn)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(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)生CO2的試管有（）①葡萄糖+已破裂的細(xì)胞②葡萄糖+線粒體③丙酮酸+線粒體④葡萄糖+細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣）⑤丙酮酸+細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣）

A.①③④⑤B.①②④⑤C.①③④D.②③④C細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)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(nèi)CO2產(chǎn)生的影響，試分析：釋放的相對值CO2

（1）A點(diǎn)表示植物組織釋放CO2較多，這些CO2是_________的產(chǎn)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(diǎn)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(qiáng)無氧呼吸

受線粒體數(shù)量限制，有氧呼吸不再加強(qiáng)細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)5.陸生植物不能長期忍受無氧呼吸，這是因?yàn)棰佼a(chǎn)生的酒精對細(xì)胞有毒害②產(chǎn)生的乳酸對細(xì)胞有毒害③沒有專門的無氧呼吸結(jié)構(gòu)④產(chǎn)生的能量太少（）

A.①②B.②③C.③④D.④①D6.關(guān)于無氧呼吸的敘述中，正確的是()A.不產(chǎn)生CO2B.一定產(chǎn)生CO2C.不形成ATPD.物質(zhì)氧化分解不徹底D細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)7.一運(yùn)動員正在進(jìn)行長跑訓(xùn)練，從他的大腿肌肉細(xì)胞中檢測到

3種化學(xué)物質(zhì)，其濃度變化如右圖所示，圖中P、Q、R三曲線依次代表（）B鍛煉時間（分）A.O2、CO2、乳酸B.乳酸、CO2、O2C.CO2、O2、乳酸D.CO2、乳酸、O2細(xì)胞呼吸探究實(shí)驗(yàn)8.右圖表示北方的一個貯存白菜的地窖，隨著O2的消耗，CO2濃度變化的情況。請據(jù)圖回答：

（1）A~B段O2的消耗量很大，CO2濃度上升也很快，白菜在進(jìn)行_____呼吸。（2）Ｃ~Ｄ段O2濃度接近０，而CO2濃度仍在上升，白菜在進(jìn)行_____呼吸。（3）Ｂ~Ｃ段O2濃度已很低，CO2濃度幾乎不上升，原因是______________