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1、第3节 ATP的主要来源细胞呼吸大庆实验-唐海18世纪，法国化学家拉瓦锡发现物质燃烧时 需氧气，并把呼吸作用比作“缓慢燃烧过程”。后 来人们发现呼吸作用的实质是有机物氧化分解， 并释放能量。讨论： 1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？ 2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么快吗？ 3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放 能量吗？大庆实验-唐海细胞呼吸的概念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，释放能量并且生分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并且生 成成ATPATP的过程。的过程。( (又叫生物氧化
2、又叫生物氧化) )实质：氧化分解有机物释放能量复习提问：在ADP转化为ATP的过程中，所需要的能 量主要来自于哪里？大庆实验-唐海酵母菌：单细胞真菌,在有氧和无氧条件下 都能生存。大庆实验-唐海实验课题 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
3、，产生CO2和酒精。大庆实验-唐海三、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？大庆实验-唐海四、实验结果预测1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了CO2，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要多三、实验用具（略）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25-3
4、5 、 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 条件澄清石灰水/出现现的时时 间间重铬铬酸钾钾-浓浓硫酸溶 液有氧无氧变混浊快无变化变混浊慢出现灰绿色大庆实验-唐海七、实验结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。大庆实验-唐海细胞呼吸有氧呼吸无氧呼吸包括1 细胞呼吸的方式2 2、有氧呼吸、有氧
5、呼吸2.12.1有氧呼吸有氧呼吸过程过程大庆实验-唐海2.12.1有氧呼吸有氧呼吸过程过程葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212OO6 6酶酶丙酮酸丙酮酸(C(C3 3HH4 4OO3 3) )+ H + H + 能量能量（少量）（少量） 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COCO2 2+H +H + + 能量能量 （少量）（少量）场所：线粒体基质场所：线粒体基质丙酮酸丙酮酸HH的氧化的氧化 酶酶H H2 2O O + + 能量能量 （大量）（大量）场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜H + O H + O2 2+ H+ H2 2OO大庆实验-唐
6、海有氧呼吸三个阶段的比较（1）C6H12O6酶2CH3COCOOH + 4H + 能量(2ATP)（2）2CH3COCOOH+6H2O6CO2+20H+能量(2ATP)酶（3）24H + 6O212H2O + 能量(34ATP)酶1.1.能量：能量：都有能量的释放，但以第三阶段释都有能量的释放，但以第三阶段释放的能量最多放的能量最多 2.2.场所：场所：第一阶段在细胞质基质中，第二阶第一阶段在细胞质基质中，第二阶段发生在线粒体基质中，第三阶段段发生在线粒体基质中，第三阶段发生在线粒体内膜上。发生在线粒体内膜上。 3.3.氧气：氧气：只有第三阶段才需要氧气，作用是只有第三阶段才需要氧气，作用是氧
7、化氧化H,H,生成水生成水 大庆实验-唐海2.22.2主要场所：主要场所：线粒体线粒体2.32.3能量去向：能量去向：一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失( (约约60%)60%)； 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中中( (约约40%)40%)。2.42.4总反应式：总反应式：C C6 6H H1212OO6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO6CO2 2+ 12H+ 12H2 2O + O + 能量能量酶酶2.52.5概念：概念：有氧呼吸是指细胞在有氧呼吸是指细胞在氧氧的参与下，通过多种酶的催化的参与下，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
8、作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳二氧化碳和和 水水，释放能量，生成，释放能量，生成许多许多ATPATP的的过程。过程。大庆实验-唐海场所：场所：A细胞质基质 b线粒体基质 c线粒体内膜能量去向：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，的催化作用， 把把_等有机物等有机物_，产生，产生_ 和和_，释放，释放_,_,生成生成_的过程。的过程。C6H12O6+6O2 6CO2+ 6H2O +能量酶(1709kJ/mol,约60%)(1161kJ/mol,约 40%)氧氧多种酶多
9、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有氧呼吸小结大庆实验-唐海1、为什么说骆驼储存脂肪能适应缺水环境？2、花生种子与等量的小麦种子比较 ，在萌发时耗氧量较多的是？3、有氧呼吸必须有线粒体参与才能进行吗？讨论:4、从生物膜系统的角度考虑，有线粒体参与的有氧呼吸有何优势？大庆实验-唐海C6H12O64 H 2C2H5OH + 2CO2酶酶2C3H6O32CH3COCOOH酶2ATP动物：乳酸 植物：酒精玉米胚 马铃薯块茎 乳酸乳酸发酵： 酒精发酵：无 氧 呼 吸 全 过 程大庆实验-唐海3 3 无氧呼吸无氧呼吸3.1 3
10、.1 过程过程与与有氧有氧呼吸第一阶段相同呼吸第一阶段相同葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212OO6 6酶酶丙酮酸丙酮酸+ H + H + 能量能量（少量）少量） 场所：细胞质基质场所：细胞质基质细菌、真菌、马铃薯块茎、苹果果实 、动物骨骼肌细胞大庆实验-唐海丙酮酸不彻底分解丙酮酸不彻底分解场所：细胞质基质场所：细胞质基质 C C6 6H H1212OO6 6酶酶丙酮酸丙酮酸酶酶2C2C3 3H H6 6OO3 3（乳酸）乳酸） + + 少量少量能量能量A.A.乳酸发酵乳酸发酵例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马 铃薯块
11、茎、甜菜块根等）铃薯块茎、甜菜块根等）C C6 6H H1212OO6 6酶酶2C2C2 2H H5 5OHOH（酒精）酒精）+ + 2CO2CO2 2B.B.酒精发酵酒精发酵例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌酶酶+ + 少量能量少量能量2C2C3 3H H6 6OO3 3（乳酸）乳酸）2C2C2 2H H5 5OHOH（酒精）酒精）+ + 2CO2CO2 2大庆实验-唐海3.2 3.2 实例实例a.a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无 氧呼吸。产生酒精和二氧化碳氧呼吸。产生酒精和二氧化碳. .b.b.高等动物和人体在剧烈运动时，骨
12、骼肌细胞内高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内 就会进行无氧呼吸。肌肉酸胀是由于产生了乳酸就会进行无氧呼吸。肌肉酸胀是由于产生了乳酸. .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。3.3 3.3 概念概念无氧呼吸是指细胞在无氧呼吸是指细胞在无氧无氧条件下，通过条件下，通过酶酶的催化的催化 作用，把作用，把葡萄糖葡萄糖等有机物分解为等有机物分解为不彻底的氧化产物不彻底的氧化产物 ，同时释放出，同时释放出少量能量少量能量的过程。的过程。大庆实验-唐海2、为什么骨骼肌中含有大量的肌糖元？3、无氧呼吸产生的酒精、乳酸在
13、细胞中大量 积累时，对细胞有毒害作用，利用有机物获得 ATP效率低，为什么在进化中没有被淘汰呢？1、缺氧条件下，哪些生物的无氧呼吸产物是 酒精，哪些生物的无氧呼吸产物是乳酸？讨论:大庆实验-唐海1、依然有生存环境：如肠道寄生虫2、大多数生物以有氧呼吸为主，仍保留无 氧 呼吸能力恰好是对不利环境的适应表现3、人工选择：为满足生产生活需要，一些 优良的酒曲、菌种等被保留下来3.4 3.4 有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系大庆实验-唐海大庆实验-唐海有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系有氧呼吸无氧呼吸呼吸场场所是否需氧分解产产物释释放能量细胞质基质
14、细胞质基质、线粒体内线粒体内需氧需氧COCO2 2、H H2 2OO较多较多细胞质基质细胞质基质不需氧不需氧COCO2 2、C C2 2H H5 5OHOH 或或C C3 3H H6 6OO3 3较少较少2870KJ、38ATP196.65KJ、2ATP大庆实验-唐海呼吸： 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。细胞呼吸也称呼吸作用是指是指有机物在细胞内经过一系列的在细胞内经过一系列的氧 化分解，生成，生成CO2或其他物质，释放出能或其他物质，释放出能 量并量并生成ATP的过程。的过程。呼吸和呼吸作用的区别呼吸和呼吸作用的区别大庆实验-唐海知识总结呼
15、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VS1.1.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.条件条件大庆实验-唐海5 5 细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用细胞呼吸的中间产物是各种有机物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。实践中有广泛的应用。1 1. .发酵技术发酵技术 2.2.农业生产农业生产3.3.粮食储藏和果蔬保鲜粮食储藏和果蔬保鲜大庆实验-唐海1. 1.发酵技术发酵技术生产啤酒、果酒和白酒等生产啤酒、果酒和白酒等 生产乳酸类、柠檬酸类饮料生产乳酸类、柠檬酸类饮料 生产味精、酱油和醋生产味精、酱油和醋 生产单细胞蛋白生产单细胞蛋白 应用于垃圾、废水的处理应用于垃圾、废水的处理 利用发酵产生沼气利用发酵产生沼
