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1、第三节第三节 ATP的主要来源的主要来源 细胞呼吸细胞呼吸思考讨论：思考讨论：想一想：我们的呼吸吸入的想一想：我们的呼吸吸入的氧气的用途是什么？呼气中排氧气的用途是什么？呼气中排出的二氧化碳是怎么产生的？出的二氧化碳是怎么产生的？细胞内细胞内COCO2 2呼吸作用（本质）呼吸作用（本质）高等动物的呼吸现象和呼吸作用高等动物的呼吸现象和呼吸作用O2O O2 2呼吸（现象）呼吸（现象）呼吸器官呼吸器官血液循环血液循环血液循环血液循环呼吸器官呼吸器官COCO2 2气体运输气体运输一、细胞呼吸的概念一、细胞呼吸的概念细胞呼吸：指有机物在细胞内经过一系细胞呼吸：指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成
2、二氧化碳或其它产列的氧化分解，生成二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成物，释放出能量并生成ATPATP的过程。的过程。二、细胞呼吸的方式二、细胞呼吸的方式1、有氧呼吸、有氧呼吸2、无氧呼吸、无氧呼吸内膜酶基质酶1.1.有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较比较项目比较项目第一第一阶阶段段第二第二阶阶段段第三第三阶阶段段场场 所所反反 应应 物物生生 成成 物物能量多少能量多少细胞质基质细胞质基质线粒体基质线粒体基质 线粒体内膜线粒体内膜葡萄糖葡萄糖丙酮酸和水丙酮酸和水HH和和O O2 2丙酮酸、丙酮酸、HHCOCO2 2和和HH水水少量少量少量少量大量大量有氧呼吸过程有氧呼吸过程线粒体线
3、粒体细胞质基质细胞质基质C6H12O6 酶酶少量能量少量能量(ATP)(ATP)4H2 2丙酮酸丙酮酸(C(C3 3H H4 4O O3 3)第一阶段第一阶段细胞质基质细胞质基质酶酶6H6H2 2O O 6CO6CO2 2 少量能量少量能量20H(ATP)(ATP)6O6O2 2 6O6O2 2 大量能量大量能量(ATP)(ATP)酶酶12H12H2 2O O 第二阶段第二阶段:线粒体基质线粒体基质第三阶段第三阶段:线粒体内膜线粒体内膜 在细胞内，在细胞内，1 mol1 mol的葡萄糖彻底氧化分解的葡萄糖彻底氧化分解后产生后产生2870 KJ2870 KJ的能量，其中有的能量，其中有1161
4、KJ1161 KJ的能量的能量储存在储存在ATPATP中，其余的能量则以热能的形式散中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有氧呼吸的能量转换失掉了。请你计算一下，有氧呼吸的能量转换效率大约是多少？效率大约是多少？这些能量大约能使多少这些能量大约能使多少ADPADP转化为转化为ATP?ATP?38mol38mol40.45%40.45%算一算：算一算：有氧呼吸2.有氧呼吸的总反应式：有氧呼吸的总反应式：1、概念：有氧呼吸是指细胞在、概念：有氧呼吸是指细胞在氧氧的参与下，通过的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化彻底氧化分解分解，产
5、生，产生二氧化碳和水二氧化碳和水，释放能量，释放能量，生成许多生成许多ATP的过程。的过程。3.有氧呼吸的产物有氧呼吸的产物 H2O 中的中的O来自哪种反应物？来自哪种反应物？C6H12O6+6 H2O+6 O2 6 CO2+12 H2O+能量能量酶酶氧气氧气刘翔在训刘翔在训练时常会练时常会在第二天在第二天早上肌肉早上肌肉发酸发酸,为为什么什么?2 2、无氧呼吸、无氧呼吸无氧呼吸过程无氧呼吸过程细胞质基质细胞质基质C6H12O6 酶酶少量能量少量能量(ATP)(ATP)4H2 2丙酮酸丙酮酸(2C(2C3 3H H4 4O O3 3)第一阶段第一阶段细胞质基质细胞质基质酶酶酶酶(C(C2 2H
6、 H5 5OH)+COOH)+CO2 2 酒精酒精(C(C3 3H H6 6O O3 3)乳酸乳酸第二阶段第二阶段细胞质基质细胞质基质无氧呼吸总反应式无氧呼吸总反应式C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 C2 C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)+少量能量少量能量C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OHOH(酒精酒精)+2CO+2CO2 2+少量能量少量能量酶酶例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马
7、铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）例：大多数植物的果实内部、酵例：大多数植物的果实内部、酵例：大多数植物的果实内部、酵例：大多数植物的果实内部、酵母菌母菌母菌母菌发酵发酵酵母菌、乳酸菌微生物的无氧呼吸酵母菌、乳酸菌微生物的无氧呼吸（酒精发酵、乳酸发酵）（酒精发酵、乳酸发酵）无氧呼吸无氧呼吸概念：概念：细胞在细胞在无无O O2 2的参与下，通过酶的催化作的参与下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产不彻底的氧化产物物，如乳酸或者酒精和，如乳酸或者酒精和COCO2
8、2，同时释放出同时释放出少量能少量能量量的过程。的过程。剩余的大部分能量存留在酒精或乳酸中。剩余的大部分能量存留在酒精或乳酸中。1mol1mol葡葡萄萄糖糖分分解解成成乳乳酸酸，只只释释放放出出196.65kJ196.65kJ的的能能量量，只只有有61.08kJ61.08kJ的能量储存在的能量储存在ATPATP中，能形成多少中，能形成多少ATPATP分子？分子？2mol ATP高等生物的无氧呼吸高等生物的无氧呼吸n植物植物 n动物动物 对不利环境的一种适应对不利环境的一种适应对不利环境的一种适应对不利环境的一种适应 快速补充剧烈运动时的能量供应不足快速补充剧烈运动时的能量供应不足快速补充剧烈运
9、动时的能量供应不足快速补充剧烈运动时的能量供应不足 从平原进入高原的初期，在机体内部组从平原进入高原的初期，在机体内部组从平原进入高原的初期，在机体内部组从平原进入高原的初期，在机体内部组织缺氧时的能量补充织缺氧时的能量补充织缺氧时的能量补充织缺氧时的能量补充 氧化是氧化是氧化是氧化是否彻底否彻底否彻底否彻底有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不不不不同同同同点点点点相相相相同同同同点点点点场所场所场所场所条件条件条件条件产物产物产物产物能量能量能量能量变化变化变化变化联系联系联系联系实质实质实质实质细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质、线
10、粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质细胞质基质细胞质基质需分子氧、酶需分子氧、酶需分子氧、酶需分子氧、酶不需分子氧、需酶不需分子氧、需酶不需分子氧、需酶不需分子氧、需酶COCOCOCO2 2 2 2、HHHH2 2 2 2OOOO酒精和酒精和酒精和酒精和COCOCOCO2 2 2 2或乳酸或乳酸或乳酸或乳酸释放大量能量，合成释放大量能量，合成释放大量能量，合成释放大量能量，合成38ATP38ATP38ATP38ATP释放少量能量，合成释放少量能量，合成释放少量能量，合成释放少量能量，合成2ATP2ATP2ATP2ATP从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同
11、，以后阶段不同从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同氧化分解有机物，释放能量，合成氧化分解有机物，释放能量，合成氧化分解有机物，释放能量，合成氧化分解有机物，释放能量，合成ATPATPATPATP不彻底不彻底不彻底不彻底彻底彻底彻底彻底意义意义意义意义为生物体的各项生命活动提供能量为生物体的各项生命活动提供能量为生物体的各项生命活动提供能量为生物体的各项生命活动提供能量酵母菌分析课本P92设计实验，了解酵母菌细胞呼吸的方式，观察不同条件下酵母菌细胞呼吸的产物。完成学案64页自主预习2.三、探究酵母菌细胞呼吸的方式三、探究酵母菌细胞呼吸的方式实验原理
12、：实验原理：1 1酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，便于用来研究细胞呼吸的下都能生存，属于兼性厌氧菌，便于用来研究细胞呼吸的不同方式。不同方式。2 2COCO2 2可使澄清石灰水变混浊。根据石灰水混浊程度，可使澄清石灰水变混浊。根据石灰水混浊程度，可以检测酵母菌培养可以检测酵母菌培养COCO2 2的产生情况。的产生情况。3 3橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精反应，橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精反应，变成灰绿色。变成灰绿色。有氧条件的控制：向有氧条件的控制：向A A瓶中不断通瓶中不断通入空气，空气通入入空
13、气，空气通入A A瓶之前先通入瓶之前先通入NaOHNaOH溶液（除去空气中的溶液（除去空气中的COCO2 2），），这样才能说明这样才能说明A A瓶产生的瓶产生的COCO2 2是酵是酵母菌产生的。母菌产生的。无氧条件的控制：无氧条件的控制：B B瓶封口一瓶封口一段时间后再连通成有澄清石灰段时间后再连通成有澄清石灰水的锥形瓶（耗尽氧气），证水的锥形瓶（耗尽氧气），证明明B B瓶产生的瓶产生的COCO2 2是在无氧条件是在无氧条件下产生的。下产生的。对比实验 该实验通过设置有氧和无氧两种条件，探该实验通过设置有氧和无氧两种条件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，究酵母菌在不同氧气条件下细胞
14、呼吸的方式，因此两组实验因此两组实验均是实验组均是实验组，通过，通过对比对比可以看出可以看出氧气对细胞呼吸的影响。氧气对细胞呼吸的影响。设置两个或两个以上的实验组，通过对实验结设置两个或两个以上的实验组，通过对实验结果的比较分析，探究某因素对实验对象的关系，果的比较分析，探究某因素对实验对象的关系，这样的实验叫做这样的实验叫做对比实验对比实验。实验结论实验结论酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行细胞呼吸。酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行细胞呼吸。酵母菌在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的酵母菌在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的COCO2 2和水；在无氧条件下，通过细胞呼吸产生酒和水；在无氧条
15、件下，通过细胞呼吸产生酒精和少量的精和少量的COCO2 2。影响呼吸作用的因素影响呼吸作用的因素n内部因素内部因素不同植物、同一植物的不同器官、同一器官的不不同植物、同一植物的不同器官、同一器官的不不同植物、同一植物的不同器官、同一器官的不不同植物、同一植物的不同器官、同一器官的不同组织、同一器官在不同的生长过程中的呼吸速同组织、同一器官在不同的生长过程中的呼吸速同组织、同一器官在不同的生长过程中的呼吸速同组织、同一器官在不同的生长过程中的呼吸速率都有很大差异率都有很大差异率都有很大差异率都有很大差异n外部因素外部因素温度温度氧气浓度氧气浓度CO2浓度浓度外部因素外部因素温度影响呼吸酶的活性温
16、度影响呼吸酶的活性温度影响呼吸酶的活性温度影响呼吸酶的活性贮存果蔬时，适当降低温度能延长保存时间贮存果蔬时，适当降低温度能延长保存时间贮存果蔬时，适当降低温度能延长保存时间贮存果蔬时，适当降低温度能延长保存时间温度温度温度温度呼呼呼呼吸吸吸吸速速速速率率率率温度温度温度温度植物最适植物最适植物最适植物最适25-3025-30人体最适人体最适人体最适人体最适3737应用：应用：应用：应用：原理：原理：原理：原理：贮藏水果时，氧气贮藏水果时，氧气贮藏水果时，氧气贮藏水果时，氧气浓度下降到浓度下降到浓度下降到浓度下降到a a点最有点最有点最有点最有利于贮藏利于贮藏利于贮藏利于贮藏氧气浓度氧气浓度氧气
17、浓度氧气浓度原理：原理：原理：原理：促进有氧呼吸、促进有氧呼吸、促进有氧呼吸、促进有氧呼吸、抑制无氧呼吸抑制无氧呼吸抑制无氧呼吸抑制无氧呼吸氧气浓度氧气浓度氧气浓度氧气浓度呼呼呼呼吸吸吸吸速速速速率率率率有氧呼吸生物有氧呼吸生物有氧呼吸生物有氧呼吸生物无氧呼吸生物无氧呼吸生物无氧呼吸生物无氧呼吸生物具有有氧、无具有有氧、无具有有氧、无具有有氧、无氧呼吸的生物氧呼吸的生物氧呼吸的生物氧呼吸的生物应用：应用：应用：应用：a二氧化碳浓度二氧化碳浓度二氧化碳浓度二氧化碳浓度COCO2 2浓度高于浓度高于浓度高于浓度高于1%1%10%10%时，有氧呼吸明显被抑制时，有氧呼吸明显被抑制时，有氧呼吸明显被抑制时，有氧呼吸明显被抑制蔬果保鲜时，增加蔬果保鲜时，增加蔬果保鲜时，增加蔬果保鲜时，增加COCO2 2的浓度可延长保鲜时间的浓度可延长保鲜时间的浓度可延长保鲜时间的浓度可延长保鲜时间应用：应用：应用：应用：水果的低温保鲜水果的低温保鲜食物的保存食物的保存呼吸作用与农业生产:作物栽培、粮食贮藏、果蔬保鲜呼吸作用与人类生活：伤口处理、运动健身、酿酒、制醋、制味精啤酒厂啤酒厂细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用