1、第第3 3节节 ATP ATP的主要的主要细胞呼吸细胞呼吸18世纪，法国化学家拉瓦锡发现物质燃烧时世纪，法国化学家拉瓦锡发现物质燃烧时需氧气，并把呼吸作用比作需氧气，并把呼吸作用比作“缓慢燃烧过程缓慢燃烧过程”。后来人们发现呼吸作用的实质是细胞内有机物氧后来人们发现呼吸作用的实质是细胞内有机物氧化分解，并释放能量。化分解，并释放能量。讨论：讨论：1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么快吗？呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么快吗？3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放 能量吗？能量吗
2、？都是物质的氧化分解过程，都能产生都是物质的氧化分解过程，都能产生CO2CO2且释放能量。且释放能量。不能，否则组成细胞的化合物会被彻底氧化分解，能量会不能，否则组成细胞的化合物会被彻底氧化分解，能量会迅速全部释放出来，细胞的基本结构遭到彻底破坏。迅速全部释放出来，细胞的基本结构遭到彻底破坏。能，但释放的能量很少能，但释放的能量很少 Z.x.x. K Z.x.x. K 细胞内细胞内 + + 有机物有机物+ + 水水 COCO2 2能能 量量细胞呼吸（本质）细胞呼吸（本质）呼吸现象和细胞呼吸呼吸现象和细胞呼吸O2O2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
3、呼吸器官COCO2 2气体运输气体运输+ +三、细胞呼吸的方式：三、细胞呼吸的方式：探究探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌细胞呼吸的方式甜酒甜酒淀粉淀粉酵母菌酵母菌葡萄糖葡萄糖酵母菌酵母菌 细胞呼吸细胞呼吸酒精酒精+CO2+水水酵母菌：是单细胞真菌，属于兼性厌氧菌，酵母菌：是单细胞真菌，属于兼性厌氧菌， 在有氧和无氧条件下都能生存。在有氧和无氧条件下都能生存。设计实验设计实验酒精和酒精和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？）提出问题提出问题进行实验进行实验验证假设、形成结论验证假设、形成结论CO2有氧有氧产生产生无氧无氧COCO2 2和酒精和酒
4、精产生产生作出假设作出假设3.设计实验设计实验实验思路？实验思路？分析变量分析变量自变量自变量:因变量因变量:无关变量无关变量:细胞呼吸的条件细胞呼吸的条件细胞呼吸的产物细胞呼吸的产物 有氧有氧无氧无氧温度、酵母菌的用量等温度、酵母菌的用量等 酒精、酒精、CO2CO2分别给酵母菌提供有氧和无氧分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳物是否含酒精或二氧化碳 CO2CO2的检测：的检测：1.1.通入澄清的石灰水：澄清通入澄清的石灰水：澄清浑浊浑浊2.2.溴麝香草酚蓝水溶液：蓝溴麝香草酚蓝水溶液：蓝 绿绿黄黄 酒精的检测：酒精的检测：橙色的
5、重铬酸钾溶液在酸性下与酒橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应：精发生反应： 橙色橙色灰绿色灰绿色思考思考: 有氧和无有氧和无氧条件下氧条件下CO2和酒精产生的和酒精产生的量的多少如何量的多少如何判断？判断？材料用具材料用具锥形瓶，玻璃弯管，带孔的橡胶塞等锥形瓶，玻璃弯管，带孔的橡胶塞等酵母粉，石灰水，氢氧化钠溶液，酵母粉，石灰水，氢氧化钠溶液，葡萄糖溶液，酸性重铬酸钾溶液等葡萄糖溶液，酸性重铬酸钾溶液等对比实验对比实验设置两个或两个以上的实验组，通过对结果设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对
6、比实验关系，这样的实验叫做对比实验4.4.进行试验进行试验实验现象：实验现象：条件条件澄清石灰水澄清石灰水/ /出现的时间出现的时间重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸溶液有氧有氧无氧无氧变混浊快变混浊快无变化无变化变混浊慢变混浊慢出现灰绿色出现灰绿色5.5.分析结果得出结论分析结果得出结论酵母菌酵母菌有氧条件下产生大量有氧条件下产生大量CO2CO2无氧条件下产生酒精和少量无氧条件下产生酒精和少量CO2CO2呼吸作用的类型呼吸作用的类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸初初 始始 相同时间后相同时间后有氧装置有氧装置无氧装置无氧装置用溶有重铬酸钾的浓硫酸检测酒精用溶有重铬酸钾的浓硫酸检测酒精溶有重
7、铬酸溶有重铬酸钾的浓硫酸钾的浓硫酸+ +有氧装置的酵母菌滤有氧装置的酵母菌滤液液+ +无氧装置的酵母菌滤无氧装置的酵母菌滤液液灰绿色灰绿色不变灰绿色不变灰绿色探究：如何改进装置可以知道不是空气探究：如何改进装置可以知道不是空气中的二氧化碳在起作用呢？中的二氧化碳在起作用呢？如何控制无氧的条件？如何控制无氧的条件？B B瓶应封口放置一段时间后，使原本瓶中的瓶应封口放置一段时间后，使原本瓶中的O2O2被有氧呼吸消耗完，被有氧呼吸消耗完，之后再连通澄清石灰水的锥形瓶。之后再连通澄清石灰水的锥形瓶。线粒体的结构示意图线粒体的结构示意图外膜外膜内膜内膜基质基质嵴嵴（一）、有氧呼吸（一）、有氧呼吸1 1、
8、场所：、场所：主要在线粒体主要在线粒体2 2、有氧呼吸最常利用的物质、有氧呼吸最常利用的物质-葡萄糖葡萄糖(C6H12O6)(C6H12O6)C6H12O62 丙酮酸丙酮酸酶能量能量 4 H+ 6 H2O酶20 H2 ATP6 CO2+能量能量+ 6 O2酶12 H2O + 能量能量ADP + Pi2 ATPADP + Pi34 ATPADP + Pi酶酶酶H指的是氧化型辅酶指的是氧化型辅酶（NAD+）转化成还原）转化成还原型辅酶型辅酶（NADH）3 3、有氧呼吸的全过程：、有氧呼吸的全过程：有氧呼吸的全过程：有氧呼吸的全过程：4 4、有氧呼吸三个阶段的比较：、有氧呼吸三个阶段的比较：7、有氧
9、呼吸释放的能量：、有氧呼吸释放的能量：热能热能葡萄糖葡萄糖CO2+H2OCO2+H2O能量能量ADPADPPiPiATPATP用于各项用于各项生命活动生命活动2870kJ2870kJ约约4040（体温的）（体温的） 1mol 1mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放葡萄糖彻底氧化分解，共释放2870kJ/mol2870kJ/mol的能量，的能量，其中一部分以热能形式散失其中一部分以热能形式散失( (约约60%)60%)； 另一部分转移到另一部分转移到ATolATol，约，约40%)40%)储存，约形成储存，约形成3838个个ATPATP。C6H12O64 H 2C2H5OH酒精酒精 + 2CO2酶酶
10、酶酶2C3H6O3乳酸乳酸2丙酮酸丙酮酸酶酶2ATP（二）无氧呼吸的全过程：（二）无氧呼吸的全过程：乳酸发酵乳酸发酵酒精发酵酒精发酵动物和人、马铃薯块茎、玉米胚、乳酸菌等动物和人、马铃薯块茎、玉米胚、乳酸菌等植物、酵母菌等植物、酵母菌等写写无氧呼吸的总反应式写写无氧呼吸的总反应式2870KJ2870KJ、38ATP38ATP、2ATP2ATP知识总结知识总结呼吸作用的概念呼吸作用的概念呼吸作呼吸作用类型用类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸呼呼吸吸作作用用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丙酮酸不彻底分解彻底分解乳酸发酵乳酸发酵酒精发酵酒精发酵
11、葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解VSVS四、细胞呼吸原理的应用四、细胞呼吸原理的应用四、细胞呼吸原理的应用四、细胞呼吸原理的应用选用选用“创可贴创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。痊愈。 酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和的通气、温度和pH等条件下，进行有氧等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。酒精发酵
12、。醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状杆菌谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠味精。味精。对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使对于板结的土壤及时进行松土透气，可以
13、使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。解，从而有利于植物对无机盐的吸收。水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比，腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物
14、相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。，使根系变黑、腐烂。较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后
15、，患者应及时请医生处理。患者应及时请医生处理。有氧运动是指人体细胞充分获得氧有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺等无氧运动，能量。相反，百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。速运动。无氧运动中，肌细胞因氧不足，要无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。所以人会有肌肉酸胀乏力的
16、感觉。CO2释放总量释放总量有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸O2 吸收量吸收量CO2释放量释放量abc 2浓度过大抑制呼吸作用的进行3.3.在有氧呼吸过程中在有氧呼吸过程中, ,氧气的作用是氧气的作用是4.4.生物的细胞呼吸可分为生物的细胞呼吸可分为 和和 两种类型，一般情况下供给肌肉活动的能两种类型，一般情况下供给肌肉活动的能量是通过量是通过 呼吸提供，其能源物质主要呼吸提供，其能源物质主要是是 。 与氢结与氢结合生成水，释放能量。合生成水，释放能量。有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸有氧有氧葡萄糖葡萄糖1.1.葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在2.2.人在剧烈运动时
17、人在剧烈运动时, ,骨骼肌处于暂时缺氧状态，可骨骼肌处于暂时缺氧状态，可以通过无氧呼吸获取能量以通过无氧呼吸获取能量, ,此时葡萄糖被分解为此时葡萄糖被分解为线粒体线粒体乳酸乳酸 5. 5.有氧呼吸分三个阶段有氧呼吸分三个阶段, ,三个阶段的共同特点是三个阶段的共同特点是都有能量的释放都有能量的释放, ,但释放能量最多的是但释放能量最多的是_;_;在在线粒体中进行的是第线粒体中进行的是第_阶段阶段; ;第第_阶段需阶段需要要O2,O2,氧的作用是氧的作用是_;_;第第_阶段产生阶段产生HH最最多；丙酮酸是第多；丙酮酸是第_阶段的产物。阶段的产物。第三阶段第三阶段二、三二、三一一三三氧化氧化HH
18、二二6.6.右图表示在储存蔬菜、右图表示在储存蔬菜、水果时，大气中水果时，大气中O2O2的浓的浓度对植物组织内度对植物组织内CO2CO2产生产生的影响，试分析：的影响，试分析：释放的相对值释放的相对值CO2 （1 1）A A点表示植物组织点表示植物组织释放释放CO2CO2较多，这些较多，这些CO2CO2是是_的产物。的产物。 （2 2）由）由A A到到B B， CO2 CO2的释放量急剧减小，其原的释放量急剧减小，其原因是因是_。 （3 3）由）由B B到到C C， CO2 CO2的释放量又不断增加，其的释放量又不断增加，其主要原因是主要原因是_； 到到C C点点以后以后CO2CO2的释放量不
19、再增加，其主要原因是的释放量不再增加，其主要原因是_。随随O2O2的增加，无氧呼吸受到抑制的增加，无氧呼吸受到抑制随氧浓度增大，有氧呼吸不断加强随氧浓度增大，有氧呼吸不断加强无氧呼吸无氧呼吸 受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加强受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加强7. 7. 现有甲酵母菌进行有氧呼吸现有甲酵母菌进行有氧呼吸, ,乙酵母菌进行发乙酵母菌进行发 酵酵, ,若它们消耗等量的葡萄糖若它们消耗等量的葡萄糖, ,则它们放出则它们放出CO2CO2 和吸收的和吸收的O2O2之比是之比是 ( ) ( ) A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3 A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3C
20、8. 8. 下列下列5 5支试管中分别含有不同化学物质和活性支试管中分别含有不同化学物质和活性 酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产 生生CO2CO2的试管有的试管有 （ ） 葡萄糖葡萄糖+ +已破裂的细胞已破裂的细胞 葡萄糖葡萄糖+ +线粒体线粒体 丙酮酸丙酮酸+ +线粒体线粒体 葡萄糖葡萄糖+ +细胞质基质（隔细胞质基质（隔 绝空气）绝空气） 丙酮酸丙酮酸+ +细胞质基质（隔绝空气）细胞质基质（隔绝空气） A. A. B. B. C. C. D. D.C9.9.陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为 产生的酒精对细胞有毒害产生的酒精对细胞有毒害 产生的乳酸对产生的乳酸对 细胞有毒害细胞有毒害 没有专门的无氧呼吸结构没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少产生的能量太少 （ ） A. A. B. B. C. C. D. D.D10.10.关于无氧呼吸的叙述中，正确的是关于无氧呼吸的叙述中，正确的是 ( ) ( ) 2 2 2 2 D. D.物质氧化分解不彻底物质氧化分解不彻底D3.O23.O2浓度浓度: :
