1、第3节 ATP的主要来源 -细胞呼吸,细胞呼吸是指_在细胞内经过一系列的_，生成_或其他产物，释放出_并生成_的过程。,一 什么叫细胞呼吸？,有机物,氧化分解,CO2,能量,ATP,有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。,有氧呼吸：,有氧呼吸是高等动、植物进行呼吸作用的主要形式，通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行，且线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。,外膜,内膜,嵴,基质,含有与有氧呼吸有关的酶,有氧呼吸的主要场所,二、线粒体的结构：,三、有氧呼吸的过程：,第一阶段
2、：第二阶段：第三阶段：,细胞质基质,线粒体基质,线粒体内膜,线粒体是有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸的过程：,葡萄糖,二氧化碳,4H,丙酮酸,20H,氧气,水,水,第一阶段：,（细胞质基质）,葡萄糖的初步分解,第二阶段：,丙酮酸彻底分解,（线粒体基质）,第三阶段：,H的氧化,（线粒体内膜）,有氧呼吸的过程：,总反应式：,能量（2870kJ）,1161kJ,其余以形式散失,ATP（_mol）,38,热能,能量转换效率：,1161KJ/2870KJx100% ,一部分以热能形式散失(约60%)；另一部分转移到ATP中(约40%)。,细胞呼吸与细胞代谢的关系,有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖。,四、无氧呼
3、吸的过程：,第一阶段：,（细胞质基质）,葡萄糖的初步分解,与有氧呼吸第一阶段相同,第二阶段：,丙酮酸不彻底分解,（细胞质基质）,2CH3COCOOH（丙酮酸）+4H,酶,2C3H6O3（乳酸）,A.乳酸发酵,例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）,2CH3COCOOH（丙酮酸）+4H,酶,2C2H5OH（酒精）,+2CO2,B.酒精发酵,例：大多数植物、酵母菌,无氧呼吸总反应式,同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？1mol的葡萄糖分解成乳酸后，只释放出196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量储存在ATP中。,发酵,酵母菌、乳酸菌微生物的无氧呼
4、吸,（酒精发酵、乳酸发酵）,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,实例,a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸,b.高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内就会出现无氧呼吸。肌肉酸胀。,c.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。,概念,无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。,意义,高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能
5、量，满足人体的需要。,有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系,细胞呼吸是指_在细胞内经过一系列的_，生成_或其他产物，释放出_并生成_的过程。,有机物,氧化分解,CO2,能量,ATP,细胞呼吸又叫呼吸作用概念：,有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系,有氧呼吸,无氧呼吸,不同点,相同点,场所,条件,产物,能量变化,联系,实质,细胞质基质、线粒体,细胞质基质,需分子氧、酶,不需分子氧、需酶,CO2、H2O,酒精和CO2或乳酸,释放大量能量，合成38ATP,释放少量能量，合成2ATP,从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同,分解有机物，释放能量，合成ATP,有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系,呼吸作用的应用,如图
6、是有氧呼吸过程图解，请据图回答问题： (1)在长方框内依次写出1、2、3所代表的物质。 (2)在椭圆框内依次填出4、5、6所代表的能量的多少(“大量能量” 或“少量能量”)。 (3)有氧呼吸的主要场所是_，进入该场所的呼吸底物是 _。 (4)人体内血红蛋白携带的O2进入组织细胞的线粒体内至少要通过 _层生物膜。,丙酮酸,H2O,CO2,少量能量少量能量 大量能量,线粒体,丙酮酸,6,(5)如果O2供应不足，则人体内C6H12O6的分解产物是_，释放的能量_，反应场所是 。,乳酸,少,细胞质基质,实验课题 探究酵母菌细胞呼吸的方式,一、实验原理1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产
7、生水和CO2 ，无氧呼吸产生酒精和CO2。2、 CO2的检测方法（1）CO2使澄清石灰水变浑浊（2）CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄3、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，变成灰绿色。,二、实验假设酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生CO2，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生CO2和酒精。,三、实验用具（略）,1、NaOH的作用是什么？,2、酵母菌进行什么呼吸？,3、澄清的石灰水有什么作用？,4、如何说明CO2产生的多少？,5、如何控制无氧的条件？,放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完,三、实验用具（略）,四、实验结果预测,1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了CO2，
8、能使澄清石灰水变浑浊。2、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灰绿色显色反应。3、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2要多,五、实验步骤,1、配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35 、环境下培养8-9小时。3、检测CO2的产生4、检测酒精的产生 1）取2支试管编号 2）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升注入试管 3）分别滴加0.5毫升重酪酸钾-浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀,试管密封，试管不密封,六、观测、记录,变混浊快,无变化,变混浊慢,出现灰绿色,七、实验结
9、果,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CO2，在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。,八、小组交流,NaOH溶液,蒸馏水,黑暗环境下,探究植物细胞呼吸的方式,A,B,则既有有氧呼吸又有无氧呼吸。,A左移表示：有氧呼吸消耗氧气的体积，B右移表示：释放的CO2体积与消耗氧气的体积的差值。,若A左移，B不移；,则只有有氧呼吸；,若A不移，B右移；,则只有无氧呼吸；,若A左移，B右移；,注意事项:(1)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌，所测种子进行消毒处理。(2)对照组的设置：为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照
10、实验，将所测定的生物灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。,1影响细胞呼吸的内部因素 (1)不同种类的植物呼吸速率不同，如一般情况下，旱生植物小于水生植 物，阴生植物小于阳生植物。 (2)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。 (3)同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、 开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。,影响细胞呼吸的因素及在生产上的运用：,2影响细胞呼吸的外部因素（温度、氧气、水和二氧化碳）,最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，细胞呼吸受抑制。,温度,低温下贮存蔬菜、水果。大棚蔬菜
11、夜间适当降温以降低呼吸消耗，提高产量,应用：,O2浓度低时，厌氧呼吸占优势；随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强；但当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响),氧气浓度,适当降低氧气浓度，抑制呼吸消耗，延长蔬菜、水果的保鲜时间,应用：,R点：只进行无氧呼吸；P点之前：有氧呼吸与无氧呼吸共存，CO2释放总量有氧呼吸释放量无氧呼吸释放量；P点及其以后：只进行有氧呼吸；Q点：释放的CO2量最少，细胞总体呼吸最弱，消耗有机物最少，是种子、蔬菜、水果贮存的最佳点。,氧气浓度,在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。,
12、将种子晒干，以减弱呼吸消耗，有利于贮藏,应用：,含水量,CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸有抑制作用,在蔬菜、水果保鲜中，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗。,应用：,二氧化碳,1.如图所示的曲线，表示的是一个贮藏白菜的地窖，随着氧气的消耗，二氧化碳浓度变化的情况。请回答：,(1)AB段O2的消耗量很大，CO2浓度上升也很快，白菜在进行_呼吸。 (2)CD段O2浓度接近于0，而CO2浓度仍在上升，白菜在进行_呼吸。,(3)BC段O2浓度已很低，CO2浓度几乎不上升，原因是_。 。(4)为了有益较长时间地贮藏大白菜，应把地窖里的O2浓度控制在_段范围内。,有氧,无氧,有氧
13、呼吸进行得很慢,而无氧呼吸尚被氧气所抑制,2.图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据图5-10回答下列问题：, A点表示植物组织的CO2较多，这些CO2是_的产物。 由A到P，CO2的释放量急剧减少，其原因是_ 。 。, 由P到C，CO2的量逐渐增加，其主要原因是_ 。,无氧呼吸,氧气增加，无氧呼吸受到抑制,氧气含量增加，有氧呼吸加强，释放的CO2量增多,2.图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据图5-10回答下列问题：,(5)该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在P点相交后则重合为一条线，此时该器官
14、的呼吸作用方式是_，进行此种呼吸方式所用的底物是_。,(4)外界氧浓度在10以下时，该器官的呼吸作用方式是_。,有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸,葡萄糖,2.图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据图5-10回答下列问题：,（6） 为了有利于储存蔬菜和水果，储藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度_？采取这一措施的理由是 。,P点,有氧呼吸非常微弱，同时又抑制无氧呼吸，蔬菜、水果内有机物消耗得慢,2.图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据图5-10回答下列问题：,(7)当外界氧浓度为45时，该器官CO2
15、释放量的相对值为06，而O2吸收量的相对值为0.4。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的_倍，释放的能量约相当于有氧呼吸的_倍，转移到ATP的能量约相当于有氧呼吸的_倍。,15,01,007,3.在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2 和O2体积变化的相对值如表所示。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的 是(),A. a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸B. b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多Cc条件下，无氧呼吸最弱Dd条件下，产生的CO2全部来自线粒体,思路点拨：种子有氧呼吸吸收O2量与释放CO2量相等，无氧呼吸时不吸收O2但放出CO2，有氧呼吸与无氧呼
16、吸同时存在时，吸收O2量小于放出CO2量，可知a条件下只进行无氧呼吸，植物无氧呼吸产物是酒精，很少产生乳酸；b条件和c条件下既有有氧呼吸，又有无氧呼吸；d条件下只进行有氧呼吸。自主解答：_答案：D,规律方法：在分析有氧呼吸和无氧呼吸物质变化的数量关系时有如下规律：不消耗O2，释放CO2只进行无氧呼吸；O2吸收量CO2释放量只进行有氧呼吸；O2吸收量 CO2释放量两种呼吸方式同时进行，多余CO2来自无氧呼吸；酒精量CO2量只进行无氧呼吸；酒精量 CO2量两种呼吸方式同时进行，多余CO2来自有氧呼吸；有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。,4.将酵母菌研磨，离心分离后，得到上清
17、液(含有细胞质的基质)和沉淀物(含有细胞器)。把等量的上清液、沉淀物和末离心处理的匀浆分别装入甲、乙、丙三支试管中，分别进行以下4项独立实验(实验一、二、三由供选答案中选一项正确答案代号填充；实验四简答)。,供选答案:A.H2O + CO2 B.乙醇和CO2 C.丙酮酸 D.无反应,(1)实验一:向3个试管中分别滴加等量的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的终产物分别是 。,(2)实验二: 向3个试管中分别滴加等量的丙酮酸，甲、乙、丙中最终产物分别是 。,(3)实验三:在隔绝空气条件下，重复实验一，甲、乙、丙中最终产物分别是 。,(4)实验四:向3个试管分别加入等量的萤光素(萤光虫尾部提取可以发光物质)。重复实验、实验二，从理论上讲，发萤光最强的实验是 实验中 试管。,B、D、A,B、A、A,B、D、B,一,一,丙,一,
