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1、第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用,第三節(jié) ATP的主要來源 細(xì)胞呼吸,動物、人、真菌、多數(shù)細(xì)菌等,綠色植物,能 量,呼吸作用,呼吸作用,光合作用,ADP +Pi+,ATP,酶,知識回顧：,做饅頭的時候要加入活的酵母菌，酵母菌能夠進(jìn)行細(xì)胞呼吸，從而使面團(tuán)里的糖類分解，產(chǎn)生大量的二氧化碳。二氧化碳急劇膨脹，所以饅頭會疏松多孔。,在袋子里密封久了的蘋果為什么一打開就會聞到酒精的味道？,為什么把手插進(jìn)堆放一段時間的新鮮谷堆，會有潮濕和發(fā)燙的感覺？,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，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。,思考,“細(xì)胞呼吸”與我們所了解的“呼吸” 是一

2、回事嗎？,“呼吸”是指人和動物與外界進(jìn)行的交換氣體的過程，是指呼吸動作。而“呼吸作用”是指細(xì)胞內(nèi)有機物分解并釋放能量的過程 。,酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，依賴外來的有機物進(jìn)行異養(yǎng)生活，以出芽生殖的方式產(chǎn)生后代。,一、探究：酵母菌細(xì)胞呼吸的方式,小資料,若用30度的溫水把買來的一包鮮酵母化開，用它發(fā)一塊面團(tuán)，幾個小時后，面團(tuán)便會漸漸膨大。用手摳開里面，你會發(fā)現(xiàn)面團(tuán)里面變成蜂窩一樣，有許多空隙，并且你能聞到酒味和酵母菌產(chǎn)生的特殊香味所以我們吃的面包和饅頭比較松軟，味道也好。 我們喝的啤酒白酒、醫(yī)院里的酒精、化妝品中的甘油，都是用酵母菌生產(chǎn)的。酵母菌的細(xì)胞里含有豐富的蛋白質(zhì)和維生素，所以也可以做成高級

3、營養(yǎng)品添加到食品中，或用作飼養(yǎng)動物的高級飼料。,酒精和CO2是酵母菌在什么條件產(chǎn)生的（有氧？無氧？）,作出假設(shè),提出問題,設(shè)計實驗,設(shè)計實驗,、配制培養(yǎng)液,、控制有氧、無氧環(huán)境,自變量、因變量、無關(guān)變量,設(shè)置對比實驗,通氣,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,怎樣鑒定有無二氧化碳產(chǎn)生？,二氧化碳可使澄清的石灰水變混濁也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃,一段時間后，再連

4、通上盛有澄清石灰水的錐形瓶,鑒定二氧化碳的產(chǎn)生：,鑒定酒精的產(chǎn)生：,橙色,橙色,設(shè)計實驗,、配制培養(yǎng)液,、控制好有氧、無氧環(huán)境,3、科學(xué)檢測因變量,4、限制好無關(guān)變量,自變量、因變量、無關(guān)變量,設(shè)置對比實驗,酒精和CO2是酵母菌在什么條件產(chǎn)生的（有氧？無氧？）,作出假設(shè),提出問題,進(jìn)行實驗,設(shè)計實驗,酒精和CO2是酵母菌在什么條件產(chǎn)生的（有氧？無氧？）,實驗現(xiàn)象：,渾濁（+）,渾濁（+）,黃（迅速）,黃（較慢）,無明顯現(xiàn)象,灰綠色,設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素與實驗對象的關(guān)系，這樣的實驗稱為對比實驗。 對比實驗不設(shè)對照組，均為實驗組（或互為實驗組和對照組），

5、是對照實驗的一種特殊形式，即相當(dāng)于“相互對照實驗”。,實驗結(jié)論：,酵母菌在有氧和無氧條件下均能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，均能產(chǎn)生二氧化碳在有氧的條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳在無氧的條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的二氧化碳,在本實驗中，有一組同學(xué)在檢測因變量時發(fā)現(xiàn)，有氧裝置中的酵母菌培養(yǎng)液也能使酸性重鉻酸鉀變?yōu)榛揖G色。你知道為什么嗎?,再探究：,氧氣供應(yīng)不足，部分酵母菌進(jìn)行無氧呼吸。,再探究：,有同學(xué)認(rèn)為，在有氧呼吸實驗裝置中的氫氧化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能對實驗結(jié)果有干擾，你同意嗎？你如何避免這種可能性的發(fā)生，以保證實驗更嚴(yán)謹(jǐn)？,有人認(rèn)為：實驗裝置中酒精和二氧化碳的產(chǎn)

6、生是葡萄糖水溶液的純化學(xué)反應(yīng)，與酵母菌無關(guān)，你如何看待這種觀點？,再探究：,為了控制無氧呼吸實驗裝置中的氧氣，對酵母菌培養(yǎng)瓶采取用形夾夾住橡皮管的方法進(jìn)行密封處理，結(jié)果發(fā)生了錐形瓶爆裂或橡皮塞被頂脫的現(xiàn)象，這是為什么呢？由此說明什么問題？,再探究：,酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生了二氧化碳，使錐形瓶中壓強增大導(dǎo)致爆甁或橡皮塞被頂脫。,在實驗中，有同學(xué)發(fā)現(xiàn)和有氧裝置相連的澄清石灰水在出現(xiàn)渾濁后又慢慢變澄清了。因此，他覺得該實驗現(xiàn)象不能說明酵母菌通過有氧呼吸產(chǎn)生了CO2。你如何看待這個問題？,先渾濁后澄清,再探究：,二氧化碳過量，與碳酸鈣反應(yīng)生成了碳酸氫鈣。,1、適宜的溫度條件下，在下列裝置中都加入活酵母，其

7、中適于產(chǎn)生酒精的裝置是（）,課堂練習(xí),A,B,C,D,加入葡萄糖和水,加入葡萄糖,加入水,加入葡萄糖和水并不斷攪拌,A,2、下圖為“探究酵母菌的呼吸方式”的實驗裝置圖，請分析： （1）A瓶加入的試劑是 ，目的是 _ （2）C瓶和E瓶加入的試劑是 ，其作用是 。（3）圖中裝置有無錯誤之處，如果有請在圖中加以改正。（4）D瓶應(yīng)封口放置一段時間后，再連通E瓶,其原因是_ （5）請寫出連通后D瓶中的反應(yīng)式。 。,NaOH溶液,排除空氣中CO2對實驗結(jié)果的干擾,澄清石灰水,檢測CO2的產(chǎn)生,放置一段時間讓酵母菌將瓶中的氧氣消耗完，確保通入澄清石灰水的CO2是酵母菌的無氧呼吸所產(chǎn)生的,有氧呼吸（主要形式）

8、,無氧呼吸,二、細(xì)胞呼吸的方式,（一）有氧呼吸,線粒體具有怎樣的結(jié)構(gòu)特點？這與它的功能有什么關(guān)系？,？,嵴增大了內(nèi)膜面積 內(nèi)膜和線粒體基質(zhì)充滿了與有氧呼吸有關(guān)的酶,C6H12O6,6CO2,12H2O,線粒體,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),產(chǎn)物 H2O 和 CO2 中的O分別來自哪種物質(zhì)？ 有氧呼吸在哪個階段才需要氧氣？,1、有氧呼吸的過程,1、有氧呼吸的過程,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,+4H + 能量,場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),丙酮酸徹底分解,酶,6CO2 +20H + 能量,場所：線粒體基質(zhì),2CH3COCOOH,H的氧化,酶,12H2O + 能量,場所：線粒體內(nèi)膜,24H + 6O2,+6H2O,（大

9、量）,（少量）,（少量）,2CH3COCOOH,2、有氧呼吸三個階段的比較,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),1葡萄糖,2丙酮酸+4H,2個,2丙酮酸+6H2O,6CO2+20H,2個,24H+6O2,12H2O,34個,不需要,不需要,需要,4、有氧呼吸概念：,3、有氧呼吸反應(yīng)式：,細(xì)胞在_的參與下，通過_的催化作用，把_等有機物_，產(chǎn)生_和_，釋放_,生成_的過程。,氧,多種酶,葡萄糖,CO2,H2O,能量,徹底氧化分解,許多ATP,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體,1mol葡萄糖釋放2870KJ，有1161KJ轉(zhuǎn)移至ATP（38molATP）,練習(xí)1：關(guān)于有氧呼吸的過程，以下敘述正確的是 ( )A全過程必須有氧參與，并且始終

10、在線粒體中進(jìn)行B第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸，產(chǎn)生大量的H和ATPC第二階段是丙酮酸分解成CO2和H2O，產(chǎn)生少量的H和ATPD第三階段是H和氧結(jié)合產(chǎn)生水，同時生成大量的ATP,D,如果體育課上跑了800米，第二天早上有什么感覺？ 為什么？,肌肉發(fā)酸，需要通過無氧呼吸獲取能量,（二）無氧呼吸,C6H12O6,能量（少）,2丙酮酸 （2C3H4O3）,H,2C2H5OH（酒精）+2CO2,酶,酶,2C3H6O3（乳酸）,酶,1、無氧呼吸的過程:,第一個階段,第二個階段,場所：,酒精式無氧呼吸,乳酸式無氧呼吸,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),2、無氧呼吸總反應(yīng)式,C6H12O6,酶,2 C3H6O3(乳酸),+ 少量

11、能量,C6H12O6,2 C2H5OH(酒精),+ 2CO2 + 少量能量,酶,例：人、動物、乳酸菌，馬鈴薯塊莖、甜菜塊根,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),例：大多數(shù)植物、酵母菌,3、無氧呼吸的概念,對比有氧呼吸的概念，自己總結(jié)出來,有氧呼吸:指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把糖類等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生出二氧化碳和水，釋放出能量，生成許多ATP的過程。,無氧呼吸:指細(xì)胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成為不徹底氧化產(chǎn)物，同時釋放出少量能量的過程。,三 、有氧呼吸與無氧呼吸比較,2、本質(zhì)相同：分解有機物，釋放能量,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（1）、線粒體（2、3）,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（1、2）

12、,需O2,不需O2,CO2和H2O（徹底）,酒精和CO2或乳酸（不徹底）,大量能量（產(chǎn)生38molATP）,少量能量(產(chǎn)生2molATP),1、第一階段完全相同,練習(xí)2：呼吸作用過程中有CO2放出時，則可判斷此過程 （ ）A 一定是無氧呼吸 B 一定是有氧呼吸C 一定不是乳酸發(fā)酵 D 一定不是酒精發(fā)酵,C,練習(xí)3：高等植物的有氧呼吸和短時間的無氧呼吸都會產(chǎn)生 （ ）A、酒精 B 、乳酸 C、丙酮酸 D、水,C,思考與討論,1、為什么不同的生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同？ 藍(lán)藻（原核生物）沒有線粒體，為什么可以進(jìn)行有氧呼吸？ 只進(jìn)行無氧呼吸的真核生物（例如蛔蟲），細(xì)胞內(nèi)有線粒體嗎？,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有與有氧

13、呼吸有關(guān)的酶。,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中所含呼吸酶的種類不同。,沒有線粒體。,思考與討論,2、影響細(xì)胞呼吸速率的因素有哪些？,1）內(nèi)部因素遺傳因素（決定酶的種類和數(shù)量）,2）環(huán)境因素,b.O2濃度,c.CO2濃度,d.含水量,a.溫度,細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用,3、細(xì)胞呼吸原理有哪些應(yīng)用？舉例說明。,練習(xí)4：關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是（ ）A水稻根部細(xì)胞主要進(jìn)行無氧呼吸，所以能長期適應(yīng)缺氧環(huán)境B荔枝在無O2、保持干燥、零下低溫和無乙烯環(huán)境中，可延長保鮮時間C快速登山時人體主要是從分解有機物產(chǎn)生乳酸的過程中獲得能量D玉米經(jīng)酵母菌發(fā)酵可產(chǎn)生酒精，這是通過酵母菌的無氧呼吸實現(xiàn)的,D,練一練5：下圖表示某種植物的非綠

14、色器官在不同的氧濃度下O2吸收量和CO2生成量的變化，請據(jù)圖回答： （1）圖中曲線QR區(qū)段CO2生成量急劇減少的主 要原因是 。（2） 點的生物學(xué)含義是無氧呼吸消失點,此時O2吸收量 （、=）CO2的釋放量。,氧氣濃度增加，無氧呼吸受抑制，有氧呼吸還很弱,P,=,（3）氧濃度調(diào)節(jié)到 點的對應(yīng)濃度時，更有利于蔬菜糧食的貯存。理由是 _ 。（4）若圖中的AB段與BC段的距離等長,說明此時有氧呼吸釋放的CO2與無氧呼吸釋放的CO2_，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是無氧呼吸的 倍。（5）在原圖中繪出無氧呼吸產(chǎn)生的CO2隨氧氣濃度變化而變化的曲線。,R,此時有氧呼吸較弱，無氧呼吸受抑制，有機物的消耗最少,一樣

15、多,1/3,據(jù)CO2釋放量和O2消耗量判斷細(xì)胞呼吸狀況。在以C6H12O6為呼吸底物的情況下,CO2釋放量和O2的消耗量是判斷細(xì)胞呼吸類型的重要依據(jù)，總結(jié)如下：(1)沒有CO2釋放時,細(xì)胞只進(jìn)行_產(chǎn)生_，此種情況下，容器內(nèi)氣體體積_變化，如_的無氧呼吸。(2)不消耗O2，但產(chǎn)生CO2,細(xì)胞只進(jìn)行_產(chǎn)生_。此種情況下容器內(nèi)氣體體積_,如_的無氧呼吸。(3)CO2釋放量等于O2消耗量時，細(xì)胞只進(jìn)行_，此種情況下，容器內(nèi)氣體體積_，但若將CO2吸收，可引起氣體體積_。,無氧呼吸,乳酸,不發(fā)生,無氧呼吸,酒精,增大,酵母菌,馬鈴薯塊莖,有氧呼吸,不變,變小,四、細(xì)胞呼吸方式的判定方法,(4)當(dāng)CO2釋

16、放量大于O2消耗量時，細(xì)胞同時進(jìn)行_和_兩種方式，如酵母菌在不同O2濃度下的細(xì)胞呼吸。此種情況下，判斷哪種呼吸方式占優(yōu)勢，可如下分析：若 ，有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的速率 _。若 ，無氧呼吸消耗葡萄糖速率_有氧呼吸。若 ，有氧呼吸消耗葡萄糖速率_無氧呼吸。,酒精發(fā)酵,有氧呼吸,大于,相等,大于,D,1.在下列四種化合物的化學(xué)組成中，“”中所對應(yīng)的含義最接近的是 （ ） A.和 B.和 C.和 D.和,D,2.下列過程能使ADP含量增加的是 ( )A.組織細(xì)胞利用氧氣 B.線粒體內(nèi)的H與O2結(jié)合C.丙酮酸形成乳酸 D.神經(jīng)細(xì)胞吸收K+,D,課堂練習(xí),C,3.右圖表示呼吸作用過程中葡萄糖分解的

17、兩個途徑。酶1、酶2、酶3依次分別存在于 ( ) A.線粒體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) B.線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 C.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) D.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,C,（1）外界氧濃度在10以下時，該器官的呼吸作用方式是_。原因：_。（2）該器官的CO2釋放與O2的吸收兩條曲線在P點相交后則重合為一條線，此時該器官的呼吸作用方式是_，進(jìn)行此種呼吸方式所用的底物是_。（3）當(dāng)外界氧濃度為45時，該器官CO2釋放量的相對值為0.6，而O2吸收量的相對值為0.4。此時，無氧呼吸消耗葡萄糖的相對值約相當(dāng)于有氧呼吸的倍。,5.右圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下O2吸收量和C

18、O2釋放量的變化。請據(jù)圖回答下列問題：,1.5,有氧呼吸和無氧呼吸,CO2的釋放量大于O2的吸收量,有氧呼吸,葡萄糖,6、興趣小組分別對酵母菌細(xì)胞呼吸方式進(jìn)行了如下探究實驗。 （1）甲興趣小組想探究的具體問題是：酵母菌是否在有氧、無氧條件下均能產(chǎn)生CO2。現(xiàn)提供若干套實驗裝置，如圖所示：請根據(jù)實驗?zāi)康倪x擇裝置序號，并按照實驗的組裝要求排序（裝置可重復(fù)使用）。有氧條件下的裝置序號： _；無氧條件下的裝置序號： _。裝置中C瓶的作用是 _，B瓶中澄清的石灰水還可用 _ _代替,現(xiàn)象是_。,CAB(或CBAB),DB,吸收空氣中的CO2，排除其對實驗結(jié)果的干擾,溴麝香草酚藍(lán)水溶液,溶液由藍(lán)變綠再變黃,（2）乙興趣小組利用裝置一（橡皮塞上的彎管為帶有紅色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的細(xì)胞呼吸類型。如果想得到實驗結(jié)論，還必須同時設(shè)置對照實驗，請問對照實驗裝置（假設(shè)該裝置編號為二）如何設(shè)計？ 請預(yù)測與結(jié)論相符合的現(xiàn)象，并填寫下表：,不移動,左移,不移動,右移,左移,右移,裝置二除了用等量清水代替10%NaOH溶液外，其他設(shè)計與裝置一相同,探究酵母菌有氧呼吸的場所,D,2,這是第二部分的標(biāo)題,