高中生物必修153 ATP的主要來(lái)源課件

第3節(jié)ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、說(shuō)出線(xiàn)粒體的結(jié)構(gòu)和功能；2、說(shuō)明有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的異同；3、說(shuō)明細(xì)胞呼吸的原理，并探討其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用；4、進(jìn)行酵母菌細(xì)胞呼吸的探究。拉瓦錫等在研究人的呼吸作用問(wèn)題探討1.呼吸作用的實(shí)質(zhì)是什么？2.呼吸作用與物質(zhì)燃燒有什么共同點(diǎn)？3.呼吸作用能夠像物質(zhì)在體外燃燒那么劇烈嗎？4.無(wú)氧條件下細(xì)胞還能夠通過(guò)呼吸作用釋放能量嗎？5.呼吸作用為什么又叫細(xì)胞呼吸，什么叫細(xì)胞呼吸？一、細(xì)胞呼吸的方式實(shí)驗(yàn)課題探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式酵母菌：?jiǎn)渭?xì)胞真菌，異養(yǎng)型在有氧和無(wú)氧的條件下都能生存。營(yíng)養(yǎng)條件好時(shí)可進(jìn)行出芽生殖〔無(wú)性生殖〕營(yíng)養(yǎng)條件不好時(shí)可通過(guò)減數(shù)分裂進(jìn)行有性生殖根底知識(shí)一、細(xì)胞呼吸的方式※實(shí)驗(yàn)原理1、酵母菌屬于兼性厭氧型生物。既能進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生成CO2和水

，有能進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2

。2、CO2的檢測(cè)方法〔1〕CO2使澄清石灰水變渾濁〔2〕CO2使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。3、酒精的檢測(cè)橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生反響，變成灰綠色。比照實(shí)驗(yàn)設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)對(duì)結(jié)果的比較分析，來(lái)探究某種因素與實(shí)驗(yàn)對(duì)象的關(guān)系，這樣的實(shí)驗(yàn)叫做比照實(shí)驗(yàn)。一、細(xì)胞呼吸的方式酵母菌在什么條件產(chǎn)生的CO2〔有氧？無(wú)氧？〕哪種條件下產(chǎn)生的多？什么情況下能產(chǎn)生酒精？作出假設(shè)提出問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)CO2有氧產(chǎn)生無(wú)氧CO2+酒精產(chǎn)生一、細(xì)胞呼吸的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析思考1、NaOH的作用是什么？2、酵母菌的呼吸方式有哪幾種？每種方式的條件和產(chǎn)物是什么？3、澄清的石灰水有什么作用？4、如何說(shuō)明CO2產(chǎn)生的多少？5、如何控制無(wú)氧的條件？6.如何檢測(cè)是否有酒精生成？一、細(xì)胞呼吸的方式分析結(jié)果:條件澄清石灰水渾濁程度（酸性）重鉻酸鉀變色情況有氧無(wú)氧實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1、酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生CO2，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生CO2和酒精。2、有氧呼吸產(chǎn)生大量CO2，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生少量CO2。及時(shí)反響1.適宜的溫度條件下，在以下裝置中都參加活酵母，其中適于產(chǎn)生酒精的裝置是〔〕A.參加葡萄糖和水B.參加葡萄糖C.參加水D.參加葡萄糖和水并不斷攪拌A及時(shí)反響2.將酵母菌研磨、離心后，得到上清液〔含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)〕和沉淀物〔含細(xì)胞器〕。把等量的上清液、沉淀物和未曾離心的勻漿分別放入甲、乙、丙3個(gè)試管中，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)〔1〕向3個(gè)試管中分別參加等量的葡萄糖，各試管的最終產(chǎn)物是：甲乙；丙。〔2〕向3個(gè)試管中分別參加等量的丙酮酸，各試管的最終產(chǎn)物是：甲乙；丙。〔3〕在隔絕空氣的情況下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)〔1〕，各試管的最終產(chǎn)物是：甲乙；丙。丙酮酸和[H]無(wú)反響CO2和H2O無(wú)反響CO2和H2OCO2和H2O酒精和CO2無(wú)反響酒精和CO2二、有氧呼吸請(qǐng)閱讀P93-94的相關(guān)內(nèi)容，思考以下問(wèn)題：1.試從結(jié)構(gòu)上分析，為什么說(shuō)線(xiàn)粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所？2.請(qǐng)寫(xiě)出有氧呼吸的反響式。3.有氧呼吸可分為幾個(gè)階段，每個(gè)階段發(fā)生了什么變化，各自的場(chǎng)所在哪里？4.什么叫有氧呼吸，它與有機(jī)物在生物體外的燃燒有何區(qū)別？5.1摩爾葡萄糖徹底氧化分解有多少能量?jī)?chǔ)存在ATP中，可形成多少摩爾ATP？6.C6H12O6能否進(jìn)入線(xiàn)粒體直接參與有氧呼吸？二、有氧呼吸1.概念：有氧呼吸是細(xì)胞在有氧的條件下，將糖類(lèi)等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，同時(shí)釋放出大量能量的過(guò)程。2.場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體〔主要〕3.過(guò)程：分三個(gè)階段C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶4.總反響式：38個(gè)ATP5.能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能(1709kJ/mol,約60%)和ATP中活潑的化學(xué)能(1161kJ/mol,約40%)6.實(shí)質(zhì)：7.意義：分解有機(jī)物，釋放能量。生成ATP，為生命活動(dòng)提供能量；為體內(nèi)合成其它有機(jī)物提供原料。葡萄糖6O26H2O細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線(xiàn)粒體酶氧化分解2丙酮酸酶氧化分解6CO2少[H]少12H2O大量ATPATP3、有氧呼吸的過(guò)程大量[H]少有氧呼吸

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]、ATP少量丙酮酸、H2OCO2、[H]、ATP少量[H]、O2H2O、ATP大量線(xiàn)粒體基質(zhì)線(xiàn)粒體內(nèi)膜及時(shí)反響1.以下分別屬于有氧呼吸的第幾階段：①產(chǎn)生CO2的階段〔〕②產(chǎn)生H2O的階段〔〕③氧氣參與的階段〔〕④產(chǎn)生ATP的階段〔〕⑤產(chǎn)生ATP最多的階段〔〕2.產(chǎn)物H2O和CO2

中的O分別來(lái)自什么物質(zhì)？H2O的O來(lái)自氧氣;CO2的O來(lái)自葡萄糖和水。二三三一、二、三三三、無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸：一般是指細(xì)胞在缺氧的條件下，通過(guò)酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解為不徹底氧化的產(chǎn)物，同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程。葡萄糖丙酮酸無(wú)O2過(guò)程：酒精+CO2+少量能量酶（大部分高等植物、酵母菌）乳酸+少量能量酶（馬鈴薯塊莖、玉米胚、脊椎動(dòng)物肌細(xì)胞、乳酸菌）場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分兩個(gè)階段三、無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸總反響式C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量例：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、玉米胚細(xì)胞等〕C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶例：大多數(shù)植物、酵母菌(196.65kj,生成2molATP)(222kj,生成2molATP)發(fā)酵微生物的無(wú)氧呼吸〔酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵〕思考：同樣是分解葡萄糖，為何無(wú)氧呼吸只能釋放少量能量？無(wú)氧呼吸是否有害？？酒精和乳酸在細(xì)胞中大量積累對(duì)細(xì)胞有毒害作用，且釋放的能量太少，缺乏以維持生命活動(dòng)的需求。大多數(shù)生物不能長(zhǎng)時(shí)間用無(wú)氧呼吸維持生命！生物體或局部組織器官在缺氧條件下，無(wú)氧呼吸作為有氧呼吸的補(bǔ)充，是生物的適應(yīng)性的表現(xiàn)!無(wú)氧呼吸是否有利？有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較有氧呼吸無(wú)氧呼吸不同點(diǎn)相同點(diǎn)場(chǎng)所條件產(chǎn)物能量變化聯(lián)系實(shí)質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需分子氧、酶不需分子氧、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸釋放大量能量，合成38ATP釋放少量能量，合成2ATP從葡萄糖分解為丙酮酸階段相同，以后階段不同分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP

四、影響細(xì)胞呼吸的因素1、溫度：植物最適25-30℃應(yīng)用：貯存水果時(shí)，適當(dāng)降低溫度能延長(zhǎng)保存時(shí)間溫度呼吸速率

2、O2：貯藏水果時(shí)下降到a點(diǎn)最有利貯藏。CO2釋放O2吸收O2濃度氣體交換相對(duì)值3、CO2：增加濃度有良好的保鮮效果。a

四、影響細(xì)胞呼吸的因素b無(wú)氧呼吸消失點(diǎn)五、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用選用“創(chuàng)可貼〞等敷料包扎傷口，既為傷口敷上了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、防止厭氧病原菌的繁殖，從而有利于傷口的痊愈。酵母菌是兼性厭氧微生物。酵母菌在適宜的通氣、溫度和pH等條件下，進(jìn)行有氧呼吸并大量繁殖；在無(wú)氧條件下那么進(jìn)行酒精發(fā)酵。醋酸桿菌是一種好氧細(xì)菌。在氧氣充足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。谷氨酸棒狀桿菌是一種好氧細(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(guò)人們的進(jìn)一步加工，就成為谷氨酸鈉──味精。對(duì)于板結(jié)的土壤及時(shí)進(jìn)行松土透氣，可以使根細(xì)胞進(jìn)行充分的有氧呼吸，從而有利于根系的生長(zhǎng)和對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收。此外，松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長(zhǎng)繁殖，這能夠促使這些微生物對(duì)土壤中有機(jī)物的分解，從而有利于植物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收。水稻的根系適于在水中生長(zhǎng)，這是因?yàn)樗镜那o和根能夠把從外界吸收來(lái)的氧氣通過(guò)氣腔運(yùn)送到根部各細(xì)胞，而且與旱生植物相比，水稻的根也比較適應(yīng)無(wú)氧呼吸。但是，水稻根的細(xì)胞仍然需要進(jìn)行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧氣不足，水稻根的細(xì)胞就會(huì)進(jìn)行酒精發(fā)酵，時(shí)間長(zhǎng)了，酒精就會(huì)對(duì)根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，使根系變黑、腐爛。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，傷口較深或被銹釘扎傷后，患者應(yīng)及時(shí)請(qǐng)醫(yī)生處理。有氧運(yùn)動(dòng)是指人體細(xì)胞充分獲得氧的情況下所進(jìn)行的體育鍛煉。人體細(xì)胞通過(guò)有氧呼吸可以獲得較多的能量。相反，百米沖刺等無(wú)氧運(yùn)動(dòng)，是人體細(xì)胞在缺氧條件下進(jìn)行的高速運(yùn)動(dòng)。無(wú)氧運(yùn)動(dòng)中，肌細(xì)胞因氧缺乏，要靠乳酸發(fā)酵來(lái)獲取能量。因?yàn)槿樗崮軌虼碳ぜ〖?xì)胞周?chē)纳窠?jīng)末梢，所以人會(huì)有肌肉酸脹乏力的感覺(jué)。有關(guān)呼吸作用的計(jì)算：〔1〕酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，吸收的O2量和產(chǎn)生的CO2比值為：〔2〕酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸，消耗了等量的葡萄糖，吸收的O2量和產(chǎn)生的CO2比值為：〔3〕酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生了等量的CO2，那么吸收的O2量和產(chǎn)生的CO2總量比值為：消耗的葡萄糖與產(chǎn)生的CO2總量的摩爾之比為：1:13:41:21:3及時(shí)反響1.生物的生命活動(dòng)所需要的能量主要來(lái)自：Ａ.糖類(lèi)的氧化分解Ｂ.脂類(lèi)的氧化分解Ｃ.蛋白質(zhì)的氧化分解Ｄ.核酸的氧化分解2.人體進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所是Ａ.肺細(xì)胞Ｂ.內(nèi)環(huán)境Ｃ.線(xiàn)粒體Ｄ.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)AC及時(shí)反響3.與有氧呼吸相比，無(wú)氧呼吸最主要的特點(diǎn)是Ａ.分解有機(jī)物Ｂ.釋放能量Ｃ.需要酶催化Ｄ.有機(jī)物分解不徹底4.新鮮蔬菜放在冰箱的冷藏室中，適當(dāng)延長(zhǎng)保鮮時(shí)間的生理原因是

A.呼吸作用減弱

B.呼吸作用加強(qiáng)

C.光合作用減弱

D.促進(jìn)了物質(zhì)的分解DA及時(shí)反響5.種在湖邊的玉米，長(zhǎng)期被水淹，生長(zhǎng)不好，其原因是

A.根細(xì)胞吸收水分過(guò)多

B.營(yíng)養(yǎng)缺乏

C.光合作用強(qiáng)度不夠

D.細(xì)胞有氧呼吸受阻6.同樣消耗１mol的葡萄糖，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率是無(wú)氧呼吸能量轉(zhuǎn)化效率的

A.20倍

B.19倍

C.６倍多個(gè)百分點(diǎn)DB及時(shí)反響7.右圖表示大氣中氧的濃度對(duì)植物組織內(nèi)CO2產(chǎn)生的影響,試據(jù)圖答復(fù):(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的釋放量急劇減少,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。(4)為了有利于貯藏