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1、第第3节节 ATP的主要来源的主要来源 细胞呼吸细胞呼吸第一页，共五十六页。你知道：你知道：“呼吸呼吸”和和“呼吸作用呼吸作用”有什么有什么区别吗？区别吗？“呼吸呼吸”是指生物体或细是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而过程，而“呼吸作用呼吸作用”是指细是指细胞内有机物分解释放能量的过胞内有机物分解释放能量的过程。程。第二页，共五十六页。酵母菌时一类单细胞真菌，常用于酿酒和发面。酵母菌时一类单细胞真菌，常用于酿酒和发面。一位学生为了探究酵母菌的呼吸类型，曾经设计一位学生为了探究酵母菌的呼吸类型，曾经设计和进行过一个实验和进行过一个实验 一段时间后，一段时间后
2、，澄清的石灰水澄清的石灰水变浑浊变浑浊酵母菌和葡酵母菌和葡萄糖液萄糖液酵母菌和酵母菌和葡萄糖液葡萄糖液油脂层油脂层实验后，他得出结论：酵母菌能进行有氧呼实验后，他得出结论：酵母菌能进行有氧呼吸。也能进行无氧呼吸。吸。也能进行无氧呼吸。第三页，共五十六页。一、细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸第四页，共五十六页。实验课题实验课题 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式第五页，共五十六页。酒精和酒精和CO2CO2是酵母菌在什么条件产生的有氧？无氧？是酵母菌在什么条件产生的有氧？无氧？作出假设作出假设提出问题提出问题设计实验设计实验酒精酒精有氧有氧产生产生无氧
3、无氧COCO2 2产生产生第六页，共五十六页。设计实验设计实验明确实验目的，科学设计实验明确实验目的，科学设计实验根据实验需要，理清实验步骤根据实验需要，理清实验步骤、配制培养液、配制培养液、控制有氧、无氧环境、控制有氧、无氧环境自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量设置比照实验设置比照实验第七页，共五十六页。通气通气第八页，共五十六页。第九页，共五十六页。1 1CO2CO2使澄清石灰水变浑浊使澄清石灰水变浑浊2 2 CO2 CO2使溴麝香草酚酞水溶液由使溴麝香草酚酞水溶液由 蓝变绿再变黄。蓝变绿再变黄。怎样检测CO2的生成？的生成？第十页，共五十六页。怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定
4、有无酒精产生？这一原理可以用来检测汽车司机是否喝这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒了酒橙色的重铬酸钾橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反响，在酸性条件下与酒精发生化学反响，变成灰绿色变成灰绿色具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬第十一页，共五十六页。设计实验设计实验明确实验目的，科学设计实验明确实验目的，科学设计实验根据实验需要，理清实验步骤根据实验需要，理清实验步
5、骤、配制培养液、配制培养液、控制好有氧、无氧环境、控制好有氧、无氧环境3 3、科学检测因变量、科学检测因变量4 4、限制好无关变量、限制好无关变量自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量设置比照实验设置比照实验第十二页，共五十六页。酒精和酒精和CO2CO2是酵母菌在什么条件产生的有氧？无氧？是酵母菌在什么条件产生的有氧？无氧？作出假设作出假设提出问题提出问题进行实验进行实验设计实验设计实验酒精酒精有氧有氧产生产生无氧无氧COCO2 2产生产生第十三页，共五十六页。第十四页，共五十六页。酒精和酒精和CO2CO2是酵母菌在什么条件产生的有氧？无氧？是酵母菌在什么条件产生的有氧？无氧？提出问
6、题提出问题作出假设作出假设进行实验进行实验设计实验设计实验酒精酒精有氧有氧产生产生无氧无氧COCO2 2产生产生验证假设、形成结论验证假设、形成结论第十五页，共五十六页。2 2、有氧呼吸产生大量、有氧呼吸产生大量COCO2 2，无氧呼吸产生少量无氧呼吸产生少量COCO2 2。实验结论：实验结论：1 1、酵母菌有氧呼吸产生、酵母菌有氧呼吸产生COCO2 2，无氧呼吸产生无氧呼吸产生COCO2 2和酒精。和酒精。第十六页，共五十六页。有氧呼吸：有氧呼吸：无氧呼吸：无氧呼吸：葡萄糖葡萄糖O2 CO2+H2O+能量能量葡萄糖葡萄糖 CO2+酒精酒精+能量能量细细胞胞呼呼吸吸的的方方式式酶酶酶酶细胞呼吸
7、的概念细胞呼吸的概念：细胞呼吸是指细胞呼吸是指有机物有机物在在细胞内细胞内经过经过一系一系列的氧化分解列的氧化分解，生成，生成二氧化碳或其他产二氧化碳或其他产物物，释放出，释放出能量能量的过程。的过程。实验推论：实验推论：第十七页，共五十六页。再探究：再探究：有同学认为，在有氧呼吸实验装置中的有同学认为，在有氧呼吸实验装置中的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何防止能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何防止这种可能性的发生，以保证实验更严谨？这种可能性的发生，以保证实验更严谨？第十八页，共五十六页。再探究：再探究：有
8、人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反响，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？纯化学反响，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？葡萄糖 水溶液 葡萄糖 水溶液第十九页，共五十六页。指细胞在指细胞在氧氧的参与下，通过的参与下，通过多种多种酶酶的催化作用，把葡萄糖等有机的催化作用，把葡萄糖等有机物物彻底氧化分解彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，产生二氧化碳和水，释放能量，生成释放能量，生成许多许多ATPATP的过程。的过程。1.概念概念一有氧呼吸一有氧呼吸2.主要场所：主要场所：线粒体线粒体第二十页，共五十六页。C6H
9、12O6能量少量能量少量 2丙酮酸丙酮酸 2C3H4O3H酶酶C6H12O6酶酶2C3H4O3【H】能量】能量(少量少量)3.有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程(三个阶段三个阶段第二十一页，共五十六页。C6H12O6能量少量能量少量 2丙酮酸 2C3H4O3 H能量少量能量少量H6CO26H2O酶酶酶酶2C3H4O3+6H2O 6CO2【H】能量】能量（少量）（少量）酶酶第二十二页，共五十六页。C6H12O6能量少量能量少量 2丙酮酸 2C3H4O3 H能量少量能量少量HO212H2O+能量大量能量大量6CO26H2O酶酶酶酶酶酶 【H】+6O2 12H2O+能量能量（大量）（大量）酶酶第二十三页，
10、共五十六页。有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释能释能第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较细胞质细胞质基质基质主要是葡主要是葡萄糖萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量丙酮酸丙酮酸COCO2 2、HH少量少量HH、O O2 2H H2 2O O大量大量线粒体线粒体线粒体线粒体比照比照第二十四页，共五十六页。酶酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量能量3.总反响式：总反响式：C6H12O6酶酶2C3H4O3【H】能量】能量(少量少量)【H】+6O2 12H2O+能量能量（大量大量）酶酶2C3H4O3+6H2
11、O 6CO2【H】能量】能量（少量少量）酶酶酶酶C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量能量第二十五页，共五十六页。C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能能量量 以上反响式中的能量能否写成以上反响式中的能量能否写成ATP ATP？能量能量2870kJ2870kJ1161kJ1161kJ其余以其余以热能热能形式散失形式散失ATPATP酶酶1moL1moL第二十六页，共五十六页。(二二)无氧呼吸无氧呼吸 1 1、实例、实例 高等植物在高等植物在水淹水淹的情况下的情况下 C C6 6H H1212O O6 6解释解释:
12、苹果储藏久了为什么会有苹果储藏久了为什么会有酒味呢？酒味呢？苹果在储藏过程中进行无氧呼苹果在储藏过程中进行无氧呼吸产生了吸产生了酒精酒精2C2C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精)+CO)+CO2 2+能量少量能量少量酶酶第二十七页，共五十六页。一些高等植物的某些器官：一些高等植物的某些器官：马铃薯块茎、甜马铃薯块茎、甜菜块根菜块根 、玉米胚、胡萝卜的叶等、玉米胚、胡萝卜的叶等 C C6 6H H1212O O6 6 高等动物和人的某些组织、器官缺氧条件下有些微生物微生物的无氧呼吸一般叫做发酵 乳酸菌、酵母菌等酶酶2C3H6O32C3H6O3乳酸乳酸+能量少量能量少量第二十八页，共五十六页
13、。2、过程、过程：分两个阶段分两个阶段 第一个阶段：第一个阶段：第二个阶段：第二个阶段：3、场所：、场所：细胞质基质细胞质基质(二二)无氧呼吸无氧呼吸 1、实例实例C6H12O6能量少量能量少量 2丙酮酸丙酮酸 2C3H4O3H2C2H5OH酒精酒精+2CO2酶酶酶酶2C3H6O3乳酸乳酸酶酶第二十九页，共五十六页。4.反响式：反响式：C6H12O6C6H12O6酶酶酶酶2C2H5OH 2CO2能量能量2C3H6O3能量能量能量能量196.65kJ196.65kJ61.08kJ61.08kJATPATP其余以其余以热能热能形式散失形式散失1moL1moL第三十页，共五十六页。一般是指细胞在一般
14、是指细胞在无氧无氧条件下，通过条件下，通过酶酶的催的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不不彻底氧化产物彻底氧化产物，同时释放出少量能量，生，同时释放出少量能量，生成成少量少量ATPATP的过程。的过程。5.概念：概念：第三十一页，共五十六页。无氧呼吸是否有害？无氧呼吸是否有害？酒精和乳酸在细胞中大量积累对酒精和乳酸在细胞中大量积累对细胞有毒害作用，且释放的能量细胞有毒害作用，且释放的能量太少，缺乏维持生命活动的需求。太少，缺乏维持生命活动的需求。大多数生物不能长时间用无氧呼大多数生物不能长时间用无氧呼吸维持生命！吸维持生命！生物体或局部组织器官在缺氧条件生物体或
15、局部组织器官在缺氧条件下，无氧呼吸作为有氧呼吸的补充，下，无氧呼吸作为有氧呼吸的补充，是生物的适应性的表现是生物的适应性的表现!无氧呼吸是否有利？无氧呼吸是否有利？第三十二页，共五十六页。有氧呼吸是在无氧呼吸的根底上开展而来的，由于有氧呼吸比无氧呼吸优越，有氧呼吸逐渐成为绝大多数生物的主要呼吸形式，但还保存着无氧呼吸的能力。第三十三页，共五十六页。葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸6CO2+12H2O+能量大量能量大量2C2H5OH+2CO2+能量少量能量少量2C3H6O3+能量少量能量少量或或酶酶酶酶三有氧呼吸与无氧呼吸的关系：三有氧呼吸与无氧呼吸的关系：第三十四页，共五十六页。C6H12O6酶酶2C
16、3H6O3+196.65KJ61.08KJC6H12O6+6H2O+6O2酶酶12H2O+6CO2+2870KJ1161KJ38ATP2ATP191 能量比较：能量比较：第三十五页，共五十六页。有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系：有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系：细胞质基质、细胞质基质、线粒体线粒体 细胞质基质细胞质基质 需需O2、酶、酶 不需不需O2、需酶、需酶 H2O、CO2 C2H5OH、CO2 或或C3H6O3 彻底彻底 不彻底不彻底 较多较多 较少较少有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段是相同的有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段是相同的 分解有机物，释放能量分解有机物，释放能量 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼
17、吸无氧呼吸不不同同点点 场所场所 条件条件 产物产物分解程度分解程度释放能量释放能量相相同同点点 联系联系 实质实质第三十六页，共五十六页。三三.细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。1.发酵技术发酵技术 2.农业生产农业生产 3.粮食储藏和果蔬保鲜粮食储藏和果蔬保鲜第三十七页，共五十六页。1.发酵技术生产啤酒、果酒和白酒等生产啤酒、果酒和白酒等生产乳酸类、柠檬酸类饮料生产乳酸类、柠檬酸类饮料生产味精、酱油和醋生产味精、酱油和醋应用于垃圾、废水的处理应用于垃圾、废水的处理利用发酵产生沼气利用发酵产生沼气 第三十八
18、页，共五十六页。2.2.农业生产农业生产 细胞呼吸为植物吸收营养物质、细细胞呼吸为植物吸收营养物质、细胞的分裂、植株的生长和发育等提供能量胞的分裂、植株的生长和发育等提供能量和各种原料，因此，在农业生产上，要设和各种原料，因此，在农业生产上，要设法适当增强细胞呼吸，以促进作物的生长法适当增强细胞呼吸，以促进作物的生长发育。发育。例：水稻生产中的适时露田和晒田等例：水稻生产中的适时露田和晒田等措施的实质就是为了改善土壤通气条件以增措施的实质就是为了改善土壤通气条件以增强根系的细胞呼吸。强根系的细胞呼吸。第三十九页，共五十六页。3.3.粮食储藏和果蔬保鲜粮食储藏和果蔬保鲜 细胞呼吸要消耗有机物，使
19、有机物细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因此，对粮食储藏和果蔬保积累减少。因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，又要设法降低细胞的呼吸强度，鲜来说，又要设法降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等。尽可能减少有机物的消耗等。粮食储藏粮食储藏 果蔬保鲜果蔬保鲜第四十页，共五十六页。粮食储藏粮食储藏 粮食储藏时，要注意降低温度和保持枯燥，抑制细胞呼吸，延长保存期限。例：稻谷等种子含水量超过14.5时，呼吸速率就会骤然增加，释放出的热量和水分，会导致粮食霉变。第四十一页，共五十六页。果蔬保鲜 为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。降低
20、氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。例：苹果、梨、柑、橘等果实在例：苹果、梨、柑、橘等果实在0 011时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜6 68 8个月。个月。农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身产生的二氧化碳抑菜，也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。制细胞呼吸的原理。第四十二页，共五十六页。四、影响呼吸作用的因素四、影响呼吸作用的因素(一内部因素：一内部因素：不同植物呼吸速率不同，如阳生大于阴生不同植物呼吸速率不同，如阳生大于阴生植物
21、植物同一植物在生长发育不同时期呼吸速率不同一植物在生长发育不同时期呼吸速率不同，如生长期高于成熟期同，如生长期高于成熟期同一植物不同器官呼吸速率不同，如生殖同一植物不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官器官大于营养器官第四十三页，共五十六页。二外部因素：二外部因素：1、温度、温度温度影响酶的活性温度影响酶的活性应用：农作物种植适当增大昼夜温差；果蔬贮存适当降温应用：农作物种植适当增大昼夜温差；果蔬贮存适当降温2、O2缺氧导致无氧呼吸，产生的酒精对生物有毒害使蛋白质变性缺氧导致无氧呼吸，产生的酒精对生物有毒害使蛋白质变性应用：中耕松土、水稻晒田应用：中耕松土、水稻晒田3、CO2CO2浓度上
22、升抑制呼吸作用浓度上升抑制呼吸作用应用：中耕松土应用：中耕松土4、H2O代谢强度与水含量有关代谢强度与水含量有关第四十四页，共五十六页。概念概念类类型型有氧有氧呼吸呼吸无氧呼无氧呼吸吸细细胞胞呼呼吸吸葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解HH的氧化的氧化丙酮酸不彻丙酮酸不彻底分解底分解乳酸发酵乳酸发酵酒精发酵酒精发酵葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解过程过程总反响式总反响式概念概念过程过程总反响式总反响式概念概念区区别别和和联联系系意义意义第四十五页，共五十六页。1、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是的特点是、分解有机物、分解有机物、释放
23、能量、释放能量、需要酶催化、需要酶催化、有机物分解不彻底、有机物分解不彻底练练习习题题D第四十六页，共五十六页。2、高等植物的细胞呼吸只发生在、高等植物的细胞呼吸只发生在、活细胞、活细胞、含有叶绿体的细胞、含有叶绿体的细胞、不含叶绿体的细胞、不含叶绿体的细胞、气孔周围的细胞、气孔周围的细胞练练习习题题A第四十七页，共五十六页。3、种在湖边的玉米，长期被水淹，生、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是长不好，其原因是A、根细胞吸收水分过多、根细胞吸收水分过多B、营养缺乏、营养缺乏C、光合作用强度不够、光合作用强度不够D、细胞有氧呼吸受阻、细胞有氧呼吸受阻练练习习题题D第四十八页，共五十六
24、页。4、假设在宇宙空间站内的绿色植、假设在宇宙空间站内的绿色植物积累了物积累了120摩尔的摩尔的O2，可供宇航，可供宇航员氧化分解多少摩尔的葡萄糖？分员氧化分解多少摩尔的葡萄糖？分解葡萄糖所释放的能量大约有多少解葡萄糖所释放的能量大约有多少千焦转移给了千焦转移给了ATP？练练习习题题120/6=20120/6=20摩尔摩尔1161*20=232201161*20=23220千焦千焦C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 26CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量第四十九页，共五十六页。5、以下关于植物细胞呼吸的表达，正确的、以下关于植物细胞呼
25、吸的表达，正确的选项是选项是、细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线、细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜粒体双层膜、是否产生、是否产生CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别主要区别、高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧、高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸呼吸、种子库中贮藏的风干种子不进行细胞呼、种子库中贮藏的风干种子不进行细胞呼吸吸练练习习题题A第五十页，共五十六页。6、在有氧呼吸的过程中，进入细胞、在有氧呼吸的过程中，进入细胞的氧将的氧将与氢结合生成水与氢结合生成水与碳结合生成与碳结合生成CO2在线粒体中被消耗在线粒体中被消耗在线粒体与细胞质基质中被消耗在线粒体与
26、细胞质基质中被消耗、1、3 、1、4、2、3 、2、4练练习习题题A第五十一页，共五十六页。7、有氧呼吸第二个阶段能顺利进行、有氧呼吸第二个阶段能顺利进行的必备条件，除需相应的酶参与外，的必备条件，除需相应的酶参与外，还必需还必需、在无氧条件下进行、在无氧条件下进行 、在有氧条件下进行、在有氧条件下进行、有大量、有大量ATP参与参与 、在黑暗条件下进行、在黑暗条件下进行练练习习题题B第五十二页，共五十六页。8、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间的生理原因是当延长保鲜时间的生理原因是A、呼吸作用减弱、呼吸作用减弱B、呼吸作用加强、呼吸作用加强C、光合作用减弱、光合作用减弱D、促进了物质的分解、促进了物质的分解练练习习题题A第五十三页，共五十六页。第五十四页，共五十六页。第五十五页，共五十六页。内容总结第3节 ATP的主要来源 细胞呼吸。你知道：“呼吸”和“呼吸作用”有什么区别吗。2C2H5OH 2CO2能量。6CO2+12H2O+能量大量。2C2H5OH+2CO2+能量少量。细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。荔枝一般只能短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜68个月。A第五十六页，共五十六页。