第五章ATP的主要来源细胞呼吸

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1、第五章 ATP的主要来源 细胞呼吸 本节重点 1.细胞呼吸的概念及其与ATP形成的关系 2.有氧呼吸和无氧呼吸的过程及其特点 3.细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用 复 习 生物体生命活动的主 要能源物质是什么？ 生物体新陈代谢所需能 量的直接来源是什么？ 葡萄糖 ATP 那么：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动所 需要的直接能量ATP的呢？ 一、细胞呼吸的概念 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系 列的氧化分解，生成二氧化碳或其它产物， 释放出能量并生成ATP的过程。 二、细胞呼 吸的方式 有氧呼吸 无氧呼吸 有氧呼吸 1、概念：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

2、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。 有氧呼吸的过程图解 有氧呼吸有氧呼吸 有氧 呼吸 场 所 反应 释能 第一 阶段 第二 阶段 第三 阶段 有氧呼吸三个阶段的比较 细胞质 基质 线粒体 基质 线粒体 内膜 热能 2molATP 热能 2molATP 热能 34molATP 2丙酮酸 + 4H + 能量 C6H12O6 酶 2丙酮酸 + 6H2O 6CO2 + 20H +能量 酶 24H + 6O2 12H2O + 大量能量 酶 有氧呼吸的总反应式： C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+ 酶 能量 1mol葡萄糖释放2870KJ，有116

3、1KJ 转移至ATP（合成38molATP） 无氧呼吸的定义 无氧呼吸是指活细胞在无氧 条件下，通过酶的催化作用，把葡 萄糖等有机物不彻底氧化分解成为 酒精和二氧化碳或乳酸等物质，同 时释放较少能量，生成少量ATP的 过程。 场所：细胞质基质 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 HH 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 + CO+ CO 2 2 乳酸乳酸 酶酶 无氧呼吸的过程 一、葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶 +能量（少量） 场所：细胞质基质 2丙酮酸+4H 二、丙酮酸不彻底分解 场所：细胞质基质 A.乳酸发酵 酶

4、2C3H6O3(乳酸) B.酒精发酵 酶 2C2H5OH(酒精)+2CO2 2丙酮酸+4H 2丙酮酸+4H 注意：无氧呼吸第二阶段不产生能量 1、酒精 C6H12O6 酶 2、乳酸 C6H12O6 无无 氧氧 呼呼 吸吸 2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量 2C3H6O3（乳酸）+ 能量 酶 酵母菌酵母菌和和大多数的植物大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型的无氧呼吸属于此种类型 乳酸菌乳酸菌和和动物细胞动物细胞及及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米马铃薯块茎、甜菜块根、玉米 胚细胞胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型 在无氧呼吸中，1mol葡萄糖氧化分解成酒精或乳 酸时

5、，只产生2molATP； 无氧呼吸的意义 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 解为酒精和二氧化碳，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量 ，满足人体的需要。 三、探究酵母菌 细胞呼吸的方式 特别关注的问题 1. 怎样控制有氧和无氧条件？ 2. 怎样鉴定酒精和CO2的产生？如何比较 CO2产生的多少？ 3. 怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生 活？ 本讲实验探究酵母菌细胞呼吸方式 1实验原理 (1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属 于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大 量的

6、CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。 (2)CO2可使澄清的石灰水变浑浊，也可 使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝 水溶液变成黄色的时间长短，可以检测 酵母菌培养液中CO2的产生情况。 (3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下 可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。 有有 氧氧 呼呼 吸吸 将装置(甲)连通橡皮球，让空气依次通过3个锥 形瓶，既保证O2的充分供应，又使进入A瓶的空 气先经过NaOH的锥形瓶，清除空气中的CO2，保 证第三个锥形瓶的澄清石灰水变浑浊是由酵母 菌有氧呼吸产生的CO2所致。 无氧呼吸无氧呼吸 B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶

7、 中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水 的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2是 由无氧呼吸产生的。 细胞呼吸原理的应用 细胞呼吸的中间产物是各种有机物 之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在 生产实践中有广泛的应用。 1.发酵技术 2.农业生产 3.粮食储藏和果蔬保鲜 1.发酵技术 生产啤酒、果酒和白酒等 生产乳酸类、柠檬酸类饮料 生产味精、酱油和醋 应用于垃圾、废水的处理 利用发酵产生沼气 2.农业生产 细胞呼吸为植物吸收营养物质、 细胞的分裂、植株的生长和发育等提 供能量和各种原料，因此，在农业生 产上，要设法适当增强细胞呼吸，以 促进作物的生长发育。 例：水稻生产中的适时露田 和晒田等措施的实

8、质就是为了改善土 壤通气条件以增强根系的细胞呼吸。 3.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。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。 粮食储藏 果蔬保鲜 粮食储藏 粮食储藏时，要注意降低温度和保 持干燥，抑制细胞呼吸，延长保存期 限。 例：稻谷等种子含水量超过14.5 时，呼吸速率就会骤然增加 ，释放 出的热量和水分，会导致粮食霉变。 果蔬保鲜 为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用 降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。 例：苹果、梨、柑、橘等果实在01 时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜 ，但采用低温速冻等方法可保鲜68个月。 农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜 ，也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞 呼吸的原理。