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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问题探讨1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？2.呼吸作用与物质在体外燃烧有什么区别吗？物质分解的过程、产物都相同，并且 都能释放等量的能量有。细胞呼吸是在温和的条件下进行的；能量的释放是在一系列的反应过程中逐步释放的；释放的能量部分的以热能的形式散失，部分的转移贮存到ATP中。呼吸作用有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸呼吸：呼吸： 机体与环境之间机体与环境之间O O2 2和和COCO2 2交换的过程。交换的过程。 细胞呼吸细胞呼吸也称也称呼吸作用呼吸作用 是指是指有机物有机物在
2、细胞内经过一系列的在细胞内经过一系列的氧化分解氧化分解， 生成生成CO2CO2或其他物质，释放出能量并或其他物质，释放出能量并生成生成ATPATP 的过程。的过程。对比呼吸和呼吸作用的区别呼吸和呼吸作用的区别单细胞动物的呼吸现象和呼吸作用O2细胞内O2+ 糖 类+ 水 +CO2能 量CO2呼吸作用（本质）气体交换（现象）呼吸细胞内+ 糖 类+ 水 CO2能 量呼吸作用（本质）高等动物的呼吸现象和呼吸作用O2O2呼吸运动（现象）呼吸器官血液循环血液循环呼吸器官CO2气体运输+呼吸三、探究酵母菌 细胞呼吸的方式（一）提出问题（二）做出假设（三）设计实验特别关注的问题1. 怎样控制有氧和无氧条件？2
3、. 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？实验操作见教材92页“设计实验”中的有关“参考资料”注意事项该实验是比较酵母菌在有氧和无氧条件的呼吸作用，因此该实验是互为对照实验。作为 对照实验，在实验设计时的注意事项是什么？控制实验变量。该实验的变量是有无氧 气。根据“参考资料”中的图可知，图A应 为有氧条件，图B为无氧条件。（四）实验结果1 . CO2的放出情况：A、B两组都有CO2的产生，但A组产生的 CO2更多2 . 酒精产生的情况：A组没有酒精的产生，B组产生了酒精。（四）实验结果所说明的问题1 . A、B组都有CO2的产生说明了
4、 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活2 . 从CO2 产生的多少及有无酒精产生的情况，说明了酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行呼吸 作用，但呼吸作用方式不同，所以酵母菌是种兼 性厌氧型微生物。3 .从A、B组的产物来看，说明了酵母菌进行有氧呼吸的产物有CO2 （还有水 ）；无氧呼吸的产物有CO2和酒精。问题回顾问题回顾：1.1.呼吸作用的场所是？呼吸作用的场所是？主要是线粒体，还有细胞质基质主要是线粒体，还有细胞质基质2.2.线粒体的结构怎样？线粒体的结构怎样？双膜结构，内膜向内双膜结构，内膜向内折叠成嵴（增大了内膜的面积折叠成嵴（增大了内膜的面积），嵴的周围充满了液态的基），嵴的周围充满了液
5、态的基质，内膜和基质中都含有许多质，内膜和基质中都含有许多与呼吸作用有关的酶。与呼吸作用有关的酶。一、有氧细胞呼吸的过程示意图有氧呼吸的三个阶段有氧呼吸的三个阶段 葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C C6 6HH1212OO6 6酶酶2CH2CH3 3COCOOH COCOOH + +4 H 4 H + + 2 ATP 2 ATP （丙酮酸）丙酮酸） 场所：细胞质基质场所：细胞质基质丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解 酶酶6CO6CO2 2+ +20 H 20 H + + 2 ATP2 ATP 场所：线粒体基质场所：线粒体基质2CH2CH3 3COCOOHCOCOOH （丙酮酸）丙酮酸）HH的氧化的
6、氧化 酶酶12H12H2 2O O + + 34 ATP34 ATP场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜24H 24H + + 6O 6O2 2+ +6H6H2 2OO有氧呼吸 场场 所 反应应物 产产 物 释释能第一阶阶段第二阶阶段第三阶阶段有氧呼吸三个阶段的比较细胞质 基质主要是 葡萄糖丙酮酸 H少量丙酮酸CO2、 H少量H、O2H2O大量线粒体线粒体对比主要场所：主要场所：线粒体能量去向：能量去向：一部分以热能形式散失 另一部分转移到ATP中 总反应式：总反应式：有氧呼吸概念： 细胞在细胞在_的参与下，通过的参与下，通过_的催化作用，把的催化作用，把 _等有机物等有机物_，产生，产生_和和
7、_，释放，释放_,_,生成生成_的过程。的过程。C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O +能量酶有氧呼吸小结(1709kJ/mol,约60%) (1161kJ/mol,约40%)氧氧多种酶多种酶 葡萄糖葡萄糖COCO2 2H H2 2O O能量能量彻底氧化分解彻底氧化分解许多许多ATPATP38个ATP无氧无氧呼吸：呼吸：一般是指细胞在一般是指细胞在缺氧缺氧的条件下，通的条件下，通 过过酶酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻不彻 底氧化的产物底氧化的产物，同时释放出，同时释放出少量能量少量能量的过程。的过程。葡萄糖丙酮酸丙酮酸无O2过程：
8、酒精+CO2+少量能量酶（大部分高等植物、酵母菌）乳酸+少量能量酶（马铃薯块茎、玉米胚、脊椎动物 肌细胞、乳酸菌）二、无氧呼吸二、无氧呼吸主要场所：主要场所：细胞质基质细胞质基质无氧呼吸总反应式无氧呼吸总反应式C6H12O6酶2 C3H6O3(乳酸)+ 少量能量C6H12O62 C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量酶例：高等动物、乳酸菌例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯、高等植物的某些器官（马铃薯 块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？发酵微生物的无氧呼吸（
9、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C6H12O6能量（少）2丙酮酸（2CH3COCOOH）H能量（ 少）2C2H5OH+2CO2酶酶能量（少）2C3H6O3酶细胞质基质细胞质基质第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段无氧呼吸的意义无氧呼吸的意义高等植物在水淹的情况下，可以进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，释放出能量以适应乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应 缺氧环境条件。缺氧环境条件。人在剧烈运动时，需要在相对较短人在剧烈运动时，需要
10、在相对较短 的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞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，满足则以无氧呼吸的方式供给能量，满足 人体的需要。人体的需要。三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不同点不同点相同点相同点场所场所条件条件产物产物能量能量 变化变化联系联系实质实质细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质 需分子氧需分子氧O2(O2用于第三阶段和氢反应生成水) 、酶、酶不需分子氧不需分子氧( (故无氧呼吸产物中无水)、需酶、需酶COCO2 2、HH2 2OO酒精和酒精和COCO2 2或乳酸或乳酸释放释放大量大量能量能量，合成，合成 3
11、8ATP38ATP释放释放少量少量能量能量，合成，合成 2ATP2ATP从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同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，合成分解有机物，释放能量，合成ATPATP动物无氧呼吸不产生酒精；无氧呼吸 在有氧存在时受到抑制。知识总结呼吸作用的概念呼吸作 用类型有氧呼吸无氧呼吸呼 吸 作 用葡萄糖的初步分解丙酮酸彻底分解H的氧化丙酮酸不 彻底分解乳酸发酵酒精发酵葡萄糖的初步分解VS 1 1、场所、场所3 3、物质变化、物质变化4 4、能量变化、能量变化2 2、条件、条件1 1、呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。、呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。四、呼吸作用的意义：四、呼吸作用的意义：2 2、呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料、呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料 。
