人教版高中生物必修一-第五章-第三節(jié)-ATP的主要來源-細(xì)胞呼吸

第三節(jié)ATP的主要來源

——細(xì)胞呼吸C6H12O6(葡萄糖)酶[H]丙酮酸能量散失ATP能量散失ATP

CO2

H2O酶

[H]

O2

H2O酶散失ATP能量有氧呼吸的過程細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)反應(yīng)階段場所反應(yīng)式第一階段第二階段第三階段

C6H12O6

2C3H4O3+4[H]+少量能量酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)2C3H4O3+6H2O

6CO2+20[H]+少量能量酶線粒體內(nèi)膜24[H]+6O2

12H2O+大量能量酶有氧呼吸的三個階段C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶（2870KJ）用于合成ATP約1161KJ熱能總反應(yīng)式：Q:1mol的葡萄糖通過有氧呼吸徹底氧化分解所生成的能量轉(zhuǎn)化成ATP，其轉(zhuǎn)換效率大約為多少？這些能量可以使多少mol的ADP轉(zhuǎn)化成ATP？40%38molC6H12O6[H]2C2H5OH+2CO2酶酶2C3H6O3（乳酸）丙酮酸酶少量能量（形成2個ATP）動物：乳酸植物：酒精甜菜的塊根馬鈴薯塊莖——乳酸乳酸發(fā)酵：酒精發(fā)酵：無氧呼吸全過程第Ⅰ階段（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）第Ⅱ階段（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）第Ⅱ階段也有少量能量放出，但不足以形成ATP。反應(yīng)階段場所反應(yīng)式第一階段第二階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6

2C3H4O3+4[H]+少量能量酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)動物：2C3H4O3+4[H]2C3H6O3酶植物：2C3H4O3+4[H]2C2H5OH+2CO2酶C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量(動物)或C6H12O6

2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量（大多數(shù)植物）總反應(yīng)式：(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))酶酶◆特點(diǎn)：①動物細(xì)胞無氧呼吸生成乳酸，植物是生成酒精②只在第一階段釋放少量能量，生成少量ATP③葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中④反應(yīng)場所始終都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中選用“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、避免厭氧病原菌的繁殖，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；在無氧條件下則進(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)過人們的進(jìn)一步加工，就成為谷氨酸鈉──味精。三、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用對于板結(jié)的土壤及時進(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和對無機(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繁殖，這能夠促使這些微生物對土壤中有機(jī)物的分解，從而有利于植物對無機(jī)鹽的吸收。水稻的根系適于在水中生長，這是因?yàn)樗镜那o和根能夠把從外界吸收來的氧氣通過氣腔運(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)胞就會進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，時間長了，酒精就會對根細(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)及時請醫(yī)生處理。有氧運(yùn)動是指人體細(xì)胞充分獲得氧的情況下所進(jìn)行的體育鍛煉。人體細(xì)胞通過有氧呼吸可以獲得較多的能量。相反，百米沖刺等無氧運(yùn)動，是人體細(xì)胞在缺氧條件下進(jìn)行的高速運(yùn)動。無氧運(yùn)動中，肌細(xì)胞因氧不足，要靠乳酸發(fā)酵來獲取能量。因?yàn)槿樗崮軌虼碳ぜ〖?xì)胞周圍的神經(jīng)末梢，所以人會有肌肉酸脹乏力的感覺。

酵母菌：是一種單細(xì)胞真菌，依賴外來的有機(jī)物進(jìn)行異養(yǎng)生活，以出芽生殖的方式產(chǎn)生后代，屬于兼性厭氧菌。四、探究酵母菌的呼吸方式探究目的：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。探究原理：溴麝香草酚蘭試劑(BTB試劑）通入大量CO2會從藍(lán)色變成綠色再變成黃色，重鉻酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能夠與酒精發(fā)生氧化還原反應(yīng)，顏色從橙色變成灰綠色。材料用具：20g新鮮的食用酵母菌、600ml的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液、澄清石灰水、溴麝香草酚蘭試劑、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液、體積分?jǐn)?shù)為95%---97%的含一定濃度重鉻酸鉀的濃硫酸溶液、錐形瓶5個、潔凈的試管、小氣泵思考P92三個問題想一想：為會么B瓶應(yīng)封口放置一段一時間后，再連通盛有石灰水的錐形瓶？消耗完錐形瓶中的氧氣，從而確保是無氧呼吸產(chǎn)生的C02通過澄清的石灰水中怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？這一原理可以用來檢測汽車司機(jī)是否喝了酒．橙色的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色．具體做法：讓司機(jī)呼出的氣體直接接觸到用硫酸處理過的重鉻酸鉀，如果呼出的氣體中含有酒精，重鉻酸鉀會變成灰綠色的硫酸鉻．實(shí)驗(yàn)結(jié)果：甲、乙裝置結(jié)果分析：1、2號試管結(jié)果分析：BTB顯著變色時間，甲裝置快，原因是有氧呼吸產(chǎn)生的CO2多乙裝置慢，原因是乙裝置在相同時間內(nèi)無氧呼吸產(chǎn)生的CO2少1號試管中無顏色變化2號試管中有顏色變化。橙色——灰綠色實(shí)驗(yàn)結(jié)論：甲裝置中A瓶酵母菌進(jìn)行有氧呼吸乙裝置中B瓶酵母菌進(jìn)行無氧呼吸②同一植物在不同生長發(fā)育期呼吸速率

。種子萌發(fā)、幼苗生長、開花期呼吸速率

，成熟期

。五．影響植物呼吸作用的因素及在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用（1）內(nèi)因：①不同種植物的呼吸速率

。一般規(guī)律：水生

陸生；陽生

陰生③同一植物的不同器官呼吸速率

。一般