1、第五章第五章细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第3 3节节ATPATP的主要来源的主要来源细胞呼吸细胞呼吸事例事例1：馒头和面包里面都有一个个的小孔，都很：馒头和面包里面都有一个个的小孔，都很松软，是因为发面时加入酵母菌，酵母菌松软，是因为发面时加入酵母菌，酵母菌细胞呼吸产生了细胞呼吸产生了CO2，CO2受热膨胀。受热膨胀。事例事例2：酿酒过程中，酵母菌进行细胞呼吸产生了：酿酒过程中，酵母菌进行细胞呼吸产生了酒精。酒精。酵母菌：一种单细胞的真菌酵母菌：一种单细胞的真菌（真核生物），在有氧和无（真核生物），在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。性厌氧菌。前面
2、的面包中的前面的面包中的CO2、啤酒中的酒精的产、啤酒中的酒精的产生都与酵母菌细胞的代谢活动有关。生都与酵母菌细胞的代谢活动有关。一、提出问题一、提出问题酒精和酒精和COCO2 2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？）二、作出假设二、作出假设1、酵母菌在、酵母菌在有氧条件有氧条件和和无氧条件无氧条件下都能产生下都能产生CO、酵母菌在、酵母菌在有氧条件有氧条件下产生下产生CO2和和酒精酒精2下产生下产生酒精酒精2,无氧条件无氧条件下产生下产生酒精酒精3、酵母菌在、酵母菌在有氧条件有氧条件,无氧条件无氧条件下产生下产生CO2三、设计实验三、设计实验1 实验
3、材料：实验材料：酵母菌酵母菌酵母菌培养液的配置（酵母菌培养液的配置（p92）2.2.实验原理实验原理?COCO2 2的检测：的检测：1.1.通入澄清的石灰水：通入澄清的石灰水：澄清澄清浑浊浑浊2.2.使溴麝香草酚蓝水溶液：使溴麝香草酚蓝水溶液：蓝蓝绿绿黄黄?酒精的检测：酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液橙色的重铬酸钾溶液在在酸性酸性下与酒精发生下与酒精发生橙色橙色灰绿色灰绿色反应：反应：+酒精酒精溶有重铬酸钾的浓硫酸溶有重铬酸钾的浓硫酸灰绿色灰绿色有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸（1）以上锥形瓶中的溶液在实验中的作用分别是什么？）以上锥形瓶中的溶液在实验中的作用分别是什么？10%NaOH10%Na
4、OH的作用是：的作用是：吸收空气中的吸收空气中的CO2澄清的石灰水作用是：澄清的石灰水作用是：检测检测CO2的产生的产生酵母菌培养液：配置（酵母菌培养液：配置（p92）有氧呼吸有氧呼吸3 3、如何说明、如何说明COCO2 2产生的多少？产生的多少？根据石灰水的浑浊程度根据石灰水的浑浊程度无氧呼吸无氧呼吸4 B4 B瓶应封口放置一段时间后，在连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，瓶应封口放置一段时间后，在连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，这是为什么？这是为什么？瓶口密封放置一段时间瓶口密封放置一段时间,可以让酵母菌消耗完瓶中原有氧气可以让酵母菌消耗完瓶中原有氧气,造成无氧环境造成无氧环境.4.4.实验现象实验现
5、象条件条件有氧有氧澄清石灰水澄清石灰水/出现的时出现的时间间变混浊快变混浊快变混浊慢变混浊慢重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶浓硫酸溶液液不变灰绿色不变灰绿色出现灰绿色出现灰绿色无氧无氧5.5.实验结论实验结论有有氧装置氧装置无无氧装置氧装置酵母菌酵母菌有氧条件下产生有氧条件下产生大量大量COCO2 2和水和水无氧条件下产生无氧条件下产生酒精和少量酒精和少量COCO2 2初初 始始相同时间后相同时间后细胞呼吸的概念：细胞呼吸的概念：生物体内的生物体内的有机物有机物在在细胞内细胞内经过一系列的经过一系列的氧化分解氧化分解，生成生成二氧化碳二氧化碳或或其他产物其他产物，释放出能量释放出能量并且并且生成生成
6、ATP的过程，叫做的过程，叫做细胞呼吸细胞呼吸。实质：氧化分解有机物释放能量实质：氧化分解有机物释放能量细胞呼吸可以分为细胞呼吸可以分为有氧呼吸有氧呼吸和和无氧呼吸无氧呼吸二、有氧呼吸二、有氧呼吸1.1.场所场所：线粒体（主要）、细胞质基质：线粒体（主要）、细胞质基质外膜外膜内膜内膜嵴嵴线粒体线粒体线线粒粒体体外膜外膜内膜内膜含含有氧呼吸有氧呼吸基质基质酶酶有氧呼吸的过程：有氧呼吸的过程：葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解酶酶场所：细胞质基质场所：细胞质基质C6H12O62C3H4O3+4 H+能量（少量）能量（少量）（丙酮酸）（丙酮酸）场所：线粒体基质场所：线粒体基质丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分
7、解酶酶2C3H4O3+6H2O（丙酮酸）（丙酮酸）H的氧化的氧化24H+6O26CO2+20 H+能量（少量）能量（少量）场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜酶酶12H2O +能量（大量）能量（大量）4.有氧呼吸的总反应式有氧呼吸的总反应式C6H12O6+6H2O+6O23.3.概念（书概念（书P94P94黑体字）黑体字）酶酶（2870KJ）6CO2+12H2O+能量能量细胞在细胞在氧氧的参与下，通过的参与下，通过多种酶多种酶的催化作用，把的催化作用，把葡萄葡萄ATP 热能热能糖糖等有机物彻底等有机物彻底氧化分解氧化分解，产生，产生二氧化碳二氧化碳和和水水，释放，释放1161KJ能量能量,生成生成
8、ATPATP的过程。的过程。场场所：所：细胞质基质、线粒体（主要）细胞质基质、线粒体（主要）条条件：件：需氧气，需酶需氧气，需酶有机物有机物彻底彻底分解成无机物分解成无机物一部分以一部分以热能热能形式散失（约形式散失（约60%60%）另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中（约中（约40%40%）物质变化：物质变化：能量去向：能量去向：2.2.过程（以葡萄糖为例）过程（以葡萄糖为例）葡萄糖葡萄糖酶酶4H细细胞胞质质基基质质少量能量少量能量2 丙酮酸（丙酮酸（C3H4O3）酶酶6H2O20H酶酶 O2大大量量能能量量少量能量少量能量线线粒粒体体12H2O6CO2对比对比有氧呼吸三个阶段的比较有
9、氧呼吸三个阶段的比较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细胞质细胞质基质基质主要是主要是葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量第二阶段第二阶段线粒体基质线粒体基质丙酮酸和水丙酮酸和水COCO2 2、HH 少量少量第三阶段第三阶段线粒体内膜线粒体内膜HH、O O2 2H H2 2O O大量大量巩固：巩固：下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：氧气参与的阶段（氧气参与的阶段（三三）产生产生H H2 2O O的阶段（的阶段（三三），），H H2 2O O参与的阶段（参与的阶段（二二）?产生产生COCO2 2的阶段（的阶段（二二）产生产生AT
10、PATP的阶段（的阶段（一、二、三一、二、三）产生产生ATPATP最多的阶段（最多的阶段（三三）C6H12O6+6H2O+6O2酶酶6CO2+12H2O+能量能量暂时缺氧状态下的活细胞，还能暂时缺氧状态下的活细胞，还能进行细胞呼吸吗？进行细胞呼吸吗？二、无氧呼吸阅读课本94页-95页，思考下列问题.?1.进行无氧呼吸的细胞种类有哪些？?2.无氧呼吸最常利用的有机物？?3.无氧呼吸过程。无氧呼吸阅读课本94页-95页，思考下列问题.?1.进行无氧呼吸的细胞种类有哪些？?2.无氧呼吸最常利用的有机物？多数细菌和真菌植物细胞：马铃薯、苹果果实葡萄糖葡萄糖动物细胞：骨骼肌肌细胞2 2、总反应式、总反应
11、式C6H12O6酶酶2C3H6O3（乳酸）（乳酸）+少量能量少量能量例：高等动物、例：高等动物、乳酸菌乳酸菌、高等植物的某些器官、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）C6H12O6酶酶2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2+少量少量能量能量例：大多数植物、例：大多数植物、酵母菌酵母菌同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？能释放少量能量？无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中分能量存留在酒精或乳酸中无氧呼吸过程无氧呼吸过程项目项目阶段阶段场所场所反应物反应物生成
12、物生成物能量能量第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段无氧呼吸过程无氧呼吸过程项目项目阶段阶段场所场所细胞质细胞质基质中基质中反应物反应物生成物生成物葡萄糖葡萄糖丙酮酸、丙酮酸、H能量能量只在反只在反应的第应的第一阶段一阶段产生少产生少量能量，量能量，形成少形成少量量ATPATP第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段细胞质细胞质基质中基质中丙酮酸丙酮酸酒精和酒精和CO2或者或者是乳酸是乳酸四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较类型类型项目项目有氧呼吸有氧呼吸细胞质基质、线细胞质基质、线粒体（主要）粒体（主要）需需氧氧、酶等、酶等二氧化碳和二氧化碳和水水大量大量无氧呼吸无氧呼吸细胞质基质细
13、胞质基质场场所所区区别别条条件件产产物物释释能能联联系系不需氧、需酶不需氧、需酶酒精、二氧酒精、二氧化碳或乳酸化碳或乳酸少量少量两者第一阶段完全相同两者第一阶段完全相同都分解有机物，释放能量，合成都分解有机物，释放能量，合成 ATPATP六、影响细胞呼吸的因素六、影响细胞呼吸的因素1.1.温度温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率。通过影响酶的活性来影响呼吸速率。应用：应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间。贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间。在农业上，夜晚适当降低温度，可以减少呼吸作用在农业上，夜晚适当降低温度，可以减少呼吸作用对有机物的消耗。对有机物的消耗。呼吸呼吸速率速率温度温度2
14、.O2.O2 2浓度浓度一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增强，一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增强，无氧呼吸则受到抑制。无氧呼吸则受到抑制。问：问：中耕松土有何作用？中耕松土有何作用？水稻生产中适时露田和晒田的目的是什么？水稻生产中适时露田和晒田的目的是什么？3.CO2浓度浓度CO2浓度过高抑制呼吸作用的进行浓度过高抑制呼吸作用的进行4.水水在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而增强加而增强。应用：应用：稻谷等种子在贮藏前要晾晒，甚至稻谷等种子在贮藏前要晾晒，甚至风干，减少水分，降低呼吸消耗。风干，减少水分，降低呼吸消耗。七、细胞呼吸原理的应用
15、七、细胞呼吸原理的应用细胞呼吸要消耗有机物，使细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因此，对有机物积累减少。因此，对粮食粮食储藏储藏和和果蔬保鲜果蔬保鲜来说，又要设法来说，又要设法减少细胞呼吸，尽可能减少有机减少细胞呼吸，尽可能减少有机物的消耗。物的消耗。粮食储藏粮食储藏时，要注意粮食储藏时，要注意降低温度降低温度和和保持保持干燥干燥，抑制细胞呼吸，延长保存期限。，抑制细胞呼吸，延长保存期限。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、补充降低氧浓度、补充N N2 2（COCO2 2）或或降低温度降低温度等方法。等方法。中耕松土有何作用？中耕松土有何作
16、用？水稻生产中适时露田和晒田的目的是什么？水稻生产中适时露田和晒田的目的是什么？缺氧的情况下，缺氧的情况下，厌氧病菌大量繁殖，厌氧病菌大量繁殖，不利于伤口痊愈。不利于伤口痊愈。有氧运动是指人体细胞有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能有氧呼吸可以获得较多的能量。量。无氧运动中，无氧运动中，肌细胞因氧不足，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获要靠乳酸发酵来获取能量，会引起人取能量，会引起人有肌肉酸胀乏力的有肌肉酸胀乏力的感觉。感觉。巩巩 固固 练练 习习练习练习1：种子在浸水和不浸水的情况下进行种子
17、在浸水和不浸水的情况下进行细胞呼吸都能产生（细胞呼吸都能产生（B）A.A.葡萄糖葡萄糖B.B.丙酮酸丙酮酸C.C.乳酸乳酸D.D.酒精酒精提示：提示：种子在浸水时进行无氧呼吸；种子在浸水时进行无氧呼吸；不浸水是进行有氧呼吸。不浸水是进行有氧呼吸。有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同2.如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，分解葡萄糖产生等量的CO2那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是X=M/6 Y=M/2 X/Y=1/3B BA、1：21 6X MB、1：3C、1：41 2D、1：6Y M3 3、一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中、一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中检测到检测到3 3种化学物质，其浓度变化如下图。图中种化学物质，其浓度变化如下图。图中 P P、Q Q、R R三曲线依次代表三曲线依次代表A A、O O2 2、COCO2 2、乳酸、乳酸B B、乳酸、乳酸、COCO2 2、O O2 2C C、COCO2 2、O O2 2、乳酸、乳酸D D、COCO2 2、乳酸、乳酸、O O2 2
