1、 反反 应应 ATPADP+Pi+能量能量 ADP+Pi+能量能量ATP 反应类型反应类型 酶的类型酶的类型 能量来源能量来源 能量去向能量去向 场所场所 酶酶 酶酶 水解反应水解反应 合成反应合成反应 水解酶水解酶 合成酶合成酶 高能磷酸键中的高能磷酸键中的 化学能化学能 有机物中的化学能有机物中的化学能 、光能、光能 用于各项生命活动用于各项生命活动 储存于高能磷酸键中储存于高能磷酸键中 活细胞所有部位活细胞所有部位 叶绿体、线粒体、叶绿体、线粒体、 细胞质基质等细胞质基质等 结论结论 ：物质是可逆的，能量是不可逆的，酶、场所也不相同物质是可逆的，能量是不可逆的，酶、场所也不相同 4.AT
2、P与与ADP的相互转化的相互转化是否可逆是否可逆? ATP的水解和合成的水解和合成不属于可逆反应不属于可逆反应 细胞呼吸的原理和应用 动物、人、动物、人、 真菌、多数细菌等真菌、多数细菌等 绿色植物绿色植物 能能 量量 ADP +Pi+ ATP 酶酶 糖类、脂肪等有糖类、脂肪等有 机物氧化分解机物氧化分解 细胞呼吸的概念 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一 系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产 物，释放能量并且生成ATP的过程 酵母菌酵母菌：单细胞真菌，真核生物，有细胞壁和液泡。 营养条件好时可进行出芽生殖（无性生殖） 营养条件不好时可通过减数分裂进行有性生殖 提出问题提出问题 酵母菌在有氧条件下
3、产生的气体是酵母菌在有氧条件下产生的气体是CO2CO2吗？吗？ 酒精和酒精和CO2CO2是酵母菌在什么条件下产生的？是酵母菌在什么条件下产生的？ 作出假设作出假设 酵母菌在有氧条件下产生酵母菌在有氧条件下产生CO2 CO2 酵母菌在无氧条件下产生酒精和酵母菌在无氧条件下产生酒精和CO2CO2 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 、怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生、怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生 活？（配制培养液）活？（配制培养液） 、怎样控制有氧和无氧环境？、怎样控制有氧和无氧环境？ 自变量、因变量
4、、无关变量自变量、因变量、无关变量 设置对照实验设置对照实验 3. 怎样鉴定酒精和怎样鉴定酒精和CO2的产生？如何比较的产生？如何比较 CO2产生的多少？产生的多少？ 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 一、实验原理一、实验原理 1 1、酵母菌是单细胞真菌。进行有氧呼吸产生水和、酵母菌是单细胞真菌。进行有氧呼吸产生水和COCO2 2 ， 无氧呼吸产生酒精和无氧呼吸产生酒精和COCO2 2 2 2、 COCO2 2的检测方法的检测方法 （1 1）COCO2 2使澄清石灰水变浑浊使澄清石灰水变浑浊 （2 2）COCO2 2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄使溴麝香草
5、酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 3 3、酒精的检测、酒精的检测 橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成 灰绿色。灰绿色。 二、实验假设二、实验假设 酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生COCO2 2，在无，在无 氧情况下进行无氧呼吸，产生氧情况下进行无氧呼吸，产生COCO2 2和酒精和酒精 三、实验步骤三、实验步骤 1 1、配制酵母菌培养液（等量原则）置于、配制酵母菌培养液（等量原则）置于A A、B B锥形瓶锥形瓶 2 2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在2525- -
6、35 35 、环境下培养、环境下培养8 8- -9 9小时。小时。 3 3、检测、检测CO2CO2的产生的产生 4 4、检测酒精的产生、检测酒精的产生 （1 1）取）取2 2支试管编号支试管编号 （2 2）各取）各取A A、B B锥形瓶酵母菌培养液的滤液锥形瓶酵母菌培养液的滤液2 2毫升注毫升注 入试管入试管 （3 3）分别滴加）分别滴加0.50.5毫升重酪酸钾毫升重酪酸钾-浓硫酸溶液，轻浓硫酸溶液，轻 轻震荡、混匀轻震荡、混匀. . 四、实验结果预测四、实验结果预测 1 1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了COCO2 2，能使澄清石灰，能使澄清石灰 水变浑浊
7、。水变浑浊。 2 2、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶 液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使重铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使重铬酸钾溶 液发生灰绿色显色反应。液发生灰绿色显色反应。 3 3、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的COCO2 2要多要多 五、观测、记录五、观测、记录 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
8、1 . CO2的放出情况：的放出情况： A、B两组都有两组都有CO2的产生，但的产生，但A组产生的组产生的 CO2更多更多 2 . 酒精产生的情况：酒精产生的情况： A组没有酒精的产生，组没有酒精的产生，B组产生了酒精组产生了酒精 细胞呼吸细胞呼吸 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 包 括 包 括 细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。在酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。在 有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的CO2CO2，在无氧，在无氧 条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2CO2
9、。 有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程 第一阶段：第一阶段： C C6 6H H12 12O O6 6 第二阶段：第二阶段： 2 C2 C3 3H H4 4O O3 3 + 6H+ 6H2 2O O 酶酶 第三阶段：第三阶段： 2424H H + 6O + 6O2 2 C C6 6H H12 12O O6 6 + 6H + 6H2 2O O + 6O+ 6O2 6CO6CO2 2 +12H +12H2 2O + O + 能量能量 酶酶 总反应式：总反应式： 2CH2CH3 3COCOOH + 4COCOOH + 4HH + + 能量能量 6CO6CO2 2 + 20 + 20 HH + + 能量能量
10、 酶酶 12H12H2 2O + O + 能量能量 酶酶 （大量）（大量） 丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解 H的氧化的氧化 （丙酮酸（丙酮酸C3H4O3) 葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解 C C6 6H H12 12O O6 6 2 2丙酮酸丙酮酸 酶酶 6CO6CO2 2 4H4H 能能 2ATP2ATP 热热 能能 2ATP2ATP 热热 酶酶 6H6H2 2O O 20H20H 12H12H2 2O O 6O6O2 2 酶酶 能能 34ATP34ATP 热热 线粒体线粒体 细胞质基质细胞质基质 有氧呼吸怎样进行 有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释释能能 第一阶段第
11、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 主要是主要是 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 HH 少量少量 丙酮酸丙酮酸 H H2 2O O COCO2 2、HH 少量 少量 HH、O O2 2 H H2 2O O 大量大量 线粒体线粒体 基质基质 线粒体线粒体 内膜内膜 对比对比 1、哪个阶段产生、哪个阶段产生CO2？ 2、哪个阶段有氧气参与反应？、哪个阶段有氧气参与反应？ 3、哪个阶段产生、哪个阶段产生ATP最多？最多？ 4、ATP产生的场所？产生的场所？ 有氧呼吸过程中有氧呼吸过程中 5、分解、分解1摩尔的葡萄糖需多少摩尔摩
12、尔的葡萄糖需多少摩尔O2和和 产生多少摩尔产生多少摩尔CO2？ 细胞质基质、线粒体（主要）细胞质基质、线粒体（主要） 都是都是6摩尔摩尔 第二阶段第二阶段 第三阶段第三阶段 第三阶段第三阶段 有氧呼吸的概念有氧呼吸的概念 细胞在氧气的参与下，通过多种酶的细胞在氧气的参与下，通过多种酶的 催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分 解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成 许多许多ATPATP的过程。的过程。 计算计算： 1mol1mol葡萄糖通过有氧呼吸可释放葡萄糖通过有氧呼吸可释放2870kj2870kj的能量，的能量， 其中有其
13、中有1161kj1161kj的能量被转移贮存到的能量被转移贮存到ATPATP中。那么，中。那么， 1mol1mol葡萄糖通过有氧呼吸可形成葡萄糖通过有氧呼吸可形成_molmol的的ATPATP， 其能量转换效率是其能量转换效率是_。 38 40.5% 1 1、酒精发酵：、酒精发酵： C C6 6H H12 12O O6 6 酶酶 2 2、乳酸发酵：、乳酸发酵： C C6 6H H12 12O O6 6 无无 氧氧 呼呼 吸吸 2 2CHCH3 3CHCH2 2OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2+ +能量能量 2 2C C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+ + 能量能量
14、 酶酶 酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型 乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉 米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型 无氧呼吸的过程无氧呼吸的过程 葡葡 萄萄 糖糖 丙丙 酮酮 酸酸 H 少量能量少量能量 乙醇乙醇 脱氢酶脱氢酶 乳酸乳酸 脱氢酶脱氢酶 酒精酒精 + CO2 乳酸乳酸 酶酶 实例 a.a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的 无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和
15、二氧化碳，释 放出能量以适应缺氧环境条件放出能量以适应缺氧环境条件 b.b.高等动物和人体在剧烈运动时，需要在相对高等动物和人体在剧烈运动时，需要在相对 较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以 无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要 c.c.酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成 酒精和二氧化碳酒精和二氧化碳 无氧呼吸的概念无氧呼吸的概念 细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催 化作用，把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化作用，把葡萄糖等有机物进行
16、不彻底的氧 化分解，产生酒精或化分解，产生酒精或乳酸等中间产物乳酸等中间产物，释放，释放 少量能量，生成少量能量，生成ATPATP的过程。的过程。 无氧呼吸的特点无氧呼吸的特点 氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行 有氧呼吸和无氧呼吸的区别有氧呼吸和无氧呼吸的区别 比较项目比较项目 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 呼吸场所呼吸场所 是否需氧是否需氧 物质代谢物质代谢 能量代谢能量代谢 主要在线粒体内主要在线粒体内 细胞质基质细胞质基质 必需有氧的参与必需有氧的参与 氧能抑制无氧呼吸氧能抑制无氧呼吸 将有机物彻底分将有机物彻底分 解成解成COCO2 2和和H H2 2
17、O O 有机物分解不彻底有机物分解不彻底, 形成中间产物形成中间产物(酒精酒精 或乳酸）或乳酸） 1mol 2870 (kj) 1161 ATP 热能热能 (38mol) 葡萄糖葡萄糖 1mol 葡萄糖葡萄糖 196.65 （kj） 61.08 ATP (2mol) 热能热能 同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？ 一种生物能否进行有氧呼吸与什么相关？一种生物能否进行有氧呼吸与什么相关？ 不在于是否有线粒体而在于这种生物体内是不在于是否有线粒体而在于这种生物体内是 否含有与否含有与有氧呼吸相关的酶有氧呼吸相关的酶 例如：原核生物没有线粒
18、体，但仍然有可能例如：原核生物没有线粒体，但仍然有可能 进行有氧呼吸（硝化细菌）进行有氧呼吸（硝化细菌） 场所：细胞质基质场所：细胞质基质 个别动物没有线粒体，如寄生在动物肠道内个别动物没有线粒体，如寄生在动物肠道内 的蛔虫，只能进行无氧呼吸的蛔虫，只能进行无氧呼吸 1.用含用含O18的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中 的氧原子的转移途径是的氧原子的转移途径是（ ）。 A葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸水水 B葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸氧氧 C葡萄糖葡萄糖氧氧水水 D葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸二氧化碳二氧化碳 2.下列有关有氧呼吸的叙述中下列有关有氧呼吸的叙述中，正确的是正确的是（） A
19、此过程的第一阶段是葡萄糖分解成丙此过程的第一阶段是葡萄糖分解成丙 酮酸酮酸，产生少量产生少量H和和ATP B此过程的第二阶段是丙酮酸分解成水此过程的第二阶段是丙酮酸分解成水 和二氧化碳和二氧化碳，产生少量的产生少量的ATP C此过程的第三阶段是葡萄糖氧化成水此过程的第三阶段是葡萄糖氧化成水 和二氧化碳和二氧化碳，产生大量的产生大量的ATP D此过程必须有氧分子参与，始终在线此过程必须有氧分子参与，始终在线 粒体中进行粒体中进行 影响呼吸作用的因素影响呼吸作用的因素 内部因素内部因素遗传因素（遗传因素（决定酶的数量和种类决定酶的数量和种类） 1 1、不同种类植物呼吸速率不同，一般情况下，、不同种
20、类植物呼吸速率不同，一般情况下， 水生植物水生植物 旱生植物，阳生植物旱生植物，阳生植物 阴生植物阴生植物 2 2、同一植物不同器官呼吸速率不同、同一植物不同器官呼吸速率不同 生殖器官生殖器官 营养器官营养器官 3 3、同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同、同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同 幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速 率下降率下降 温度温度 呼 吸 速 率 呼 吸 速 率 应用：应用：低温保鲜；增大昼夜温差低温保鲜；增大昼夜温差 （1）温度）温度 （3）水）水 细胞含水量细胞含水量 呼 吸 速 率 呼 吸 速 率 酶数量的限制酶
21、数量的限制 环境中水含量环境中水含量 呼 吸 速 率 呼 吸 速 率 长时间无氧呼长时间无氧呼 吸供能不足吸供能不足 应用：应用：种子晒干保存种子晒干保存 （2）CO2 过高过高CO2抑制细胞呼吸抑制细胞呼吸 应用：应用：增加增加CO2的浓度保鲜的浓度保鲜 影响细胞呼吸的外部因素影响细胞呼吸的外部因素 细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用 1 . 在酿酒业上的应用：在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有先通气，让酵母菌进行有 氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其 发酵，产生酒精。发酵，产生酒精。 2 . 在农业生产上：在农业生产上：中耕松土，促进根
22、系的有氧呼中耕松土，促进根系的有氧呼 吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收 3 . 在医学上：在医学上：利用氧气抑制破伤风等厌氧型细菌利用氧气抑制破伤风等厌氧型细菌 的繁殖的繁殖 4 . 在物质的储存时：在物质的储存时：控制氧气的浓度，抑制其呼控制氧气的浓度，抑制其呼 吸作用，减少有机物的消耗。吸作用，减少有机物的消耗。 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，使有机物积累减少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鲜来说，又要设法降因此，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，尽可能减少有机物的消耗等低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等 粮食储藏粮食储藏: :低温，低氧，干燥低温，低氧，干燥 果蔬保鲜：低温，低氧，低湿果蔬保鲜：低温，低氧，低湿 我们购买罐头食品时发现有这样的说明：若真空安全我们购买罐头食品时发现有这样的说明：若真空安全 钮鼓起请勿购买。请问这是什么原因？钮鼓起请勿购买。请问这是什么原因？ 这说明罐头食品在生产时灭菌不彻底，微生物在无氧这说明罐头食品在生产时灭菌不彻底，微生物在无氧 条件下发生无氧呼吸产生了条件下发生无氧呼吸产生了CO2 使真空安全钮鼓起说使真空安全钮鼓起说 明食物可能变质明食物可能变质
