ATP的主要來源-細(xì)胞呼吸

生物體生命活動(dòng)所需能量的直接來源是什么?

這種物質(zhì)是如何形成的？動(dòng)物和人綠色植物能量ADP+Pi+ATP酶思考題ATP

ＡＴＰ的主要來源

——細(xì)胞呼吸

概念：有機(jī)物在活細(xì)胞內(nèi)氧化分解為二氧化碳和水或分解為一些不徹底的氧化產(chǎn)物，并且伴隨著能量釋放的過程。

實(shí)質(zhì)：生物氧化

特征：1、溫和條件下逐步進(jìn)行2、需酶的作用3、能量分段釋放一、細(xì)胞呼吸“呼吸”和“呼吸作用”有什么區(qū)別？“呼吸”是指生物體或細(xì)胞吸入氧氣和呼出二氧化碳的過程，而“呼吸作用”是指細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物分解釋放能量的過程。思考“呼吸”是“呼吸作用”的前提和基礎(chǔ)，沒有呼吸過程吸入的氧氣，就不能進(jìn)行呼吸作用；而“呼吸作用”是“呼吸”的繼續(xù)?！昂粑焙汀昂粑饔谩庇惺裁绰?lián)系？思考細(xì)胞內(nèi)+糖類+水CO2能量呼吸作用（本質(zhì)）高等動(dòng)物的呼吸現(xiàn)象和呼吸作用O2O2呼吸（現(xiàn)象）呼吸器官血液循環(huán)血液循環(huán)呼吸器官CO2氣體運(yùn)輸+討論２、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌在什么條件下產(chǎn)生的呢？

１、我們吃的面包和饅頭為什么比較松軟？這與酵母菌有什么關(guān)系？酵母菌發(fā)揮這種作用需要什么條件呢？探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式酵母菌：探究一種單細(xì)胞的真菌（真核生物），在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌．實(shí)際上人們幾乎天天都在享受著酵母菌的好處。你能舉例嗎？

我們每天吃的面包和饅頭就是有酵母菌的參與制成的；我們喝的啤酒，也離不開酵母菌的貢獻(xiàn)提出問題：討論：如何制作面包或饅頭，如何釀酒的？

酵母菌通過呼吸作用產(chǎn)生了酒精和CO2;酒精和CO2是酵母菌在無氧條件產(chǎn)生的，還是在有氧條件下產(chǎn)生的？作出假設(shè)：我們需為酵母菌提供呼吸作用的原料主要是什么？對照實(shí)驗(yàn)：自變量是什么？如何控制有氧和無氧的條件？怎樣鑒定有無CO2產(chǎn)生？如何比較CO2產(chǎn)生的多少？怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？（橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇（酒精）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色．）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：（葡萄糖是細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的主要能源物質(zhì)，常被形容為“生命的燃料”。）（觀察哪個(gè)裝置渾濁快且渾濁程度高）材料用具：酵母菌、5%的葡萄糖溶液、10%的NaOH溶液、澄清石灰水、溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液、橡皮球、錐形瓶、彎頭玻璃管、試管、滴管。創(chuàng)設(shè)反應(yīng)條件裝置序號(hào)AB檢測CO2結(jié)果檢測酒精澄清石灰水結(jié)果灰綠色5%葡萄糖溶液240ml240ml有氧無氧新鮮酵母菌10g10g較混濁稍混濁酸性重鉻酸鉀溶液(橙色)不變色Ｂ瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶．結(jié)論結(jié)論橡皮球或氣泵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液實(shí)驗(yàn)結(jié)論酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下，通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的CO2和H2O;在無氧條件下,通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的CO2。思考：重鉻酸鉀可以檢測有無酒精存在。想一想，這一原理在日常生活中可以有什么用處？這一原理可以用來檢測汽車司機(jī)是否喝了酒．具體做法：讓司機(jī)呼出的氣體直接接觸到載有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(huì)變成灰綠色的硫酸鉻．二、細(xì)胞呼吸的類型有氧呼吸無氧呼吸細(xì)胞呼吸二、有氧呼吸閱讀教材有氧呼吸的有關(guān)內(nèi)容，思考下列問題：1、生物體的能源物質(zhì)有哪些？主要的能源物質(zhì)是什么？最常利用的能源物質(zhì)是什么？2、有氧呼吸發(fā)生的場所在哪里?5min①②③3、有氧呼吸分為三個(gè)階段，每一階段分別生成了什么物質(zhì)？最終的產(chǎn)物是什么?4、哪些階段生成[H]？哪些階段釋放能量？釋放能量最多的是哪一階段？葡萄糖酶少量能量酶丙酮酸[H]O2CO2H2O

少量能量大量能量酶[H]H2O

5、是不是每個(gè)階段都需要Ｏ２的參與呢？6、有氧呼吸的概念是什么？有氧呼吸的主要場所電鏡下線粒體的顯微結(jié)構(gòu)線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖線粒體第一個(gè)階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中第二個(gè)階段：線粒體基質(zhì)中第三個(gè)階段：線粒體內(nèi)膜上有氧呼吸的過程酶酶1.有氧呼吸過程葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+

能量（丙酮酸）（少量）場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①丙酮酸徹底分解酶6CO2+20[H]+能量（少量）場所：線粒體②2CH3COCOOH（丙酮酸）[H]的氧化酶12H2O+能量（大量）場所：線粒體③24[H]+6O2+6H2O有氧呼吸有氧呼吸各個(gè)階段的比較：

項(xiàng)目階段場所反應(yīng)物生成物能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體線粒體葡萄糖[H]、O2CO2、[H]H2O少量能量少量能量大量能量第一階段第二階段第三階段丙酮酸、H2O丙酮酸、[H]二、有氧呼吸C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶二、有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下，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)生出二氧化碳和水，釋放大量能量,生成許多ATP的過程。概念：有氧呼吸三個(gè)階段都釋放能量,那么這些能量釋放出來以后,有哪些去路?二、有氧呼吸1mol葡萄糖2870kJ有氧呼吸熱能散失ATP(1161kJ)

有氧呼吸的能量去路：三、無氧呼吸1.過程☆與有氧呼吸第一階段相同!!葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2C3H4O3+4[H]+

能量（少量）（丙酮酸）場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①丙酮酸不徹底分解場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

②2C3H6O3（乳酸）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、玉米種子等）酶2C2H5OH（酒精）+2CO2

例：大多數(shù)植物（水稻、蘋果等）、酵母菌A.

2C3H4O3+4[H]B.

2C3H4O3+4[H]酶三、無氧呼吸C6H12O6酶2C2H5OH+2CO2+少量能量

（酒精）C6H12O6酶2C3H6O3+少量能量（乳酸）第一個(gè)階段2、發(fā)酵：微生物的無氧呼吸也叫做發(fā)酵酒精發(fā)酵：酵母菌乳酸發(fā)酵：乳酸菌引申3.實(shí)例a.高等植物在水淹的情況下，可以進(jìn)行短時(shí)間的無氧呼吸b.高等動(dòng)物和人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)無氧呼吸。4.概念

無氧呼吸是指細(xì)胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放出少量能量的過程。四、有氧呼吸與無氧呼吸的比較：呼吸方式有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)場所條件分解產(chǎn)物能量相同點(diǎn)聯(lián)系實(shí)質(zhì)主要在線粒體內(nèi)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中氧氣、多種酶無氧參加、需多種酶葡萄糖徹底分解、產(chǎn)生CO2和H2O葡萄糖分解不徹底、形成乳酸或酒精和CO2釋放出大量能量釋放出少量能量第一階段的反應(yīng)完全相同，并且都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)進(jìn)行。分解有機(jī)物，釋放能量五、細(xì)胞呼吸的意義為生物體的生命活動(dòng)提供能量。ADP+Pi供生命活動(dòng)的能量酶有機(jī)物ATP呼吸作用氧化分解肌肉收縮神經(jīng)傳導(dǎo)和生物發(fā)電物質(zhì)合成吸收與分泌

降低溫度,抑制酶活性，抑制呼吸作用，減少有機(jī)物的分解消耗。為什么果蔬在冰箱中能較長時(shí)間保持新鮮呢？

保鮮冷藏柜六、影響細(xì)胞呼吸的因素1.溫度溫度呼吸速率應(yīng)用：貯存水果時(shí)，適當(dāng)降低溫度能延長保存時(shí)間。在農(nóng)業(yè)上，夜晚適當(dāng)降低溫度，可以減少呼吸作用對有機(jī)物的消耗。通過影響酶的活性來影響呼吸速率。鋤禾日當(dāng)午汗滴禾下土誰知盤中餐粒粒皆辛苦中耕松土有何作用？稻田為什么要定期排水？促進(jìn)根細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸，利于根系生長和對無機(jī)鹽離子的吸收稻田氧不足，根細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸，時(shí)間長了，酒精會(huì)對細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用。腌制酸泡菜、制作酸奶時(shí)，為何要密封？制造無氧環(huán)境，利于乳酸菌進(jìn)行乳酸發(fā)酵。2.O2濃度一定范圍內(nèi)，有氧呼吸隨氧氣濃度升高而增強(qiáng)，無氧呼吸則受到抑制。問：中耕松土有何作用？水稻生產(chǎn)中適時(shí)露田和曬田的目的是什么？減少水分，抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的分解。大豆、花生等種子儲(chǔ)存前為什么要曬干？3.CO2濃度CO2濃度過高抑制呼吸作用的進(jìn)行4.水在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨含水量的增加而增強(qiáng)。應(yīng)用：稻谷等種子在貯藏前要晾曬，甚至風(fēng)干，減少水分，降低呼吸消耗。細(xì)胞呼吸類型的判斷（以酵母為例）若只產(chǎn)生CO2，不消耗O2，則只進(jìn)行無氧呼吸。若產(chǎn)生的CO2的摩爾數(shù)比吸收O2的摩爾數(shù)多，則兩種呼吸同時(shí)并存若產(chǎn)生CO2的摩爾數(shù)與吸收O2的摩爾數(shù)相等，則只進(jìn)行有氧呼吸O2%CO2釋放量有氧呼吸無氧呼吸ABCDCO2的總量510152025A點(diǎn)AC段C點(diǎn)以后B點(diǎn)表示無氧呼吸與有氧呼吸速率相等（CO2釋放量表示)D點(diǎn)O2濃度超過一定值（10%）以上時(shí)，無氧呼吸消失。說明有O2存在時(shí)，無氧呼吸受到抑制。右圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下CO2的釋放量與O2的吸收量的變化，請根據(jù)圖解回答下列問題：（1）0點(diǎn)時(shí)，該器官的呼吸作用類型是

。無氧呼吸（3）在O2濃度為b%以下時(shí)（不包括0點(diǎn)），該器官的呼吸類型是

，因?yàn)?/p>

。有氧呼吸和無氧呼吸CO2釋放量大于O2吸收量（2）該器官CO2釋放與O2吸收兩條曲線在P點(diǎn)重合，其呼吸類型為

，因?yàn)?/p>

。（4）由該曲線提示的原理，我們在進(jìn)行果實(shí)和種子貯藏時(shí)，應(yīng)取O2含量為

值時(shí)，理由是_____________________有氧呼吸CO2釋放量等于O2吸收量a

此時(shí)釋放的CO2最少，果實(shí)和種子通過呼吸消耗的物質(zhì)最少1.00.5abco2釋放PO2吸收氣體交換相對值O2含量（%）0

右圖表示大氣中氧的濃度對植物組織內(nèi)CO2產(chǎn)生的影響,試據(jù)圖回答:(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)為了有利于貯藏蔬菜或水果,貯藏室內(nèi)的氧氣應(yīng)調(diào)節(jié)到圖中的哪一點(diǎn)所對應(yīng)的濃度?

采取這一措施的理由是A

無氧呼吸氧氣增加，無氧呼吸受抑制,有氧呼吸很微弱氧氣充足時(shí)，有氧呼吸加強(qiáng)，釋放CO2量增多B點(diǎn)。因?yàn)檫@時(shí)有氧呼吸很微弱，無氧呼吸又受到抑制，糖類等有機(jī)物分解得最慢。七、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、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厭氧細(xì)菌。在無氧條件下，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。對于板結(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(huì)進(jìn)行酒精發(fā)酵，時(shí)間長了，酒精就會(huì)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(shí)請醫(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)胞通過有氧呼吸可以獲得較多的能量。相反，百米沖刺和馬拉松長跑等無氧運(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)。無氧運(yùn)動(dòng)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(huì)有肌肉酸脹乏力的感覺。練習(xí)1：種子在浸水和不浸水的情況下進(jìn)行細(xì)胞呼吸都能產(chǎn)生（）葡萄糖B.丙酮酸C.乳酸D.酒精B提示：種子在浸水時(shí)進(jìn)行無氧呼吸；不浸水是進(jìn)行有氧呼吸。有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段相同鞏固練習(xí)2.蘋果和馬鈴薯塊莖進(jìn)行無氧呼吸的產(chǎn)物分別是（）

A.乳酸、酒精和二氧化碳

B.都是酒精和二氧化碳

C.都是乳酸

D.酒精和二氧化碳、乳酸D3.給某動(dòng)物呼吸含放射性同位素18O的O2，則該動(dòng)物體內(nèi)首先出現(xiàn)18O的物質(zhì)是()A.葡萄糖B.二氧化碳

C.水D.丙酮酸C4.有氧呼吸與無氧呼吸的相同點(diǎn)是

()①都在線粒體中進(jìn)行②都需要酶③都需要氧④都產(chǎn)生ATP⑤都產(chǎn)生丙酮酸A.①②⑤