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1、第3节 ATP的主要来源细胞呼吸,第5章 细胞的能量供应和利用,学习目标：,1、说出线粒体的结构和功能； 2、说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同； 3、说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用； 4、进行酵母菌细胞呼吸的探究。,拉瓦锡研究人的呼吸作用,呼吸作用与燃烧,你知道： “呼吸”和“呼吸作用”有什么区别吗？,“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而“呼吸作用”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。,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。,实验课题 探究酵母菌细胞呼吸的方式,2、 CO2的检测方法
2、 （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。,实验原理,1、酵母菌是单细胞真菌，属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生成水和CO2 ，无氧呼吸产生酒精和CO2 。,目的要求,探究酵母菌在有氧和无氧的条件下细胞呼吸的方式。,3、酒精的检测 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。,设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。,对比实验,对照实验,除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。,酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）,单细胞真菌 兼性厌氧菌,实验装置,2.怎样
3、鉴定有无酒精产生？,1.怎样鉴定有无二氧化碳产生？如何比较二氧化碳产生的多少？,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进行鉴定和比较。,橙色的重铬酸钾溶液在酸性 下与酒精发生反应，变成灰绿色。,2、有氧呼吸产生大量CO2， 无氧呼吸产生少量CO2。,实验结论：,1、酵母菌有氧呼吸产生CO2，无氧呼吸产生CO2和酒精。,一、细胞呼吸的方式,有氧呼吸,无氧呼吸,有氧呼吸,有氧呼吸,1.有氧呼吸过程,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH +4 H + 能量（丙酮酸） （少量）,场所：细胞质基质,丙酮酸彻底分解,酶,6CO2 +20 H + 能量 （少量）,场所
4、：线粒体基质,2CH3COCOOH,（丙酮酸）,H的氧化,酶,12H2O + 能量 （大量）,场所：线粒体内膜,24H + 6O2,+6H2O,有氧呼吸,2.主要场所：,线粒体,3.能量去向：,一部分以热能形式散失(约60%)； 另一部分转移到ATP中(约40%)。,4.总反应式：,5.概念：,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，生成许多ATP的过程。,有氧呼吸,细胞质基质,主要是葡萄糖,丙酮酸、H,少量,线粒体基质,丙酮酸、H2O,CO2、H,少量,线粒体内膜,大量,H2O,H、O2,有氧呼吸全过程的比较,C6H12O
5、6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量以上反应式中的能量能否写成ATP ？,能量（2870kJ）,1161kJ,其余以热能形式散失,ATP,酶,思考,1、有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段？,2、呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段？,3、如果你在思考上述问题的时候，消耗了2摩尔葡萄糖，那么有多少能量转移到了ATP中？,第二阶段,第三阶段,1161kJx2,4、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：,产生CO2的阶段（ ） 产生H2O的阶段（ ） 氧气参与的阶段（ ） 产生ATP的阶段（ ） 产生ATP最多的阶段（ ）,二,三,三,一、二、三,三,思考,无氧呼吸,1.过程,与有氧呼吸第一阶
6、段相同,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH +4 H + 能量（丙酮酸） （少量）,场所：细胞质基质,丙酮酸不彻底分解,场所：细胞质基质,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH（丙酮酸）,酶,2C3H6O3（乳酸）,+ 能量,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）,C6H12O6,2CH3COCOOH（丙酮酸）,酶,2C2H5OH（酒精）,+ 2CO2 + 能量,B.酒精发酵,例：大多数植物、酵母菌,酶,无氧呼吸,2.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
7、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。,3.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。,无氧呼吸是否有害？,？,酒精和乳酸在细胞中大量积累对细胞有毒害作用，且释放的能量太少，不足以维持生命活动的需求。大多数生物不能长时间用无氧呼吸维持生命！,生物体或部分组织器官在缺氧条件下，无氧呼吸作为有氧呼吸的补充，是生物的适应性的表现!,有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而来的，由于有氧呼吸比无氧呼吸优越，有氧呼吸逐渐成为绝大多数生物的主要呼吸形式，但还保留着无氧呼吸的能力。,有氧呼
8、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,细胞质基质、线粒体 细胞质基质需O2、酶 不需O2、需酶H2O、CO2 C2H5OH、CO2或 C3H6O3彻底 不彻底较多 较少有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段是相同的 分解有机物，释放能量,二、细胞呼吸原理的应用,控制呼吸作用的反应条件,抑制酶活性，抑制呼吸作用，减弱有机物分解速度等,细胞呼吸原理的应用,选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上 了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、 避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的 痊愈。,酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜 的通气、温度和pH等条件下，进行有氧 呼吸并大量繁殖；在无氧条件下
9、则进行 酒精发酵。,醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足 和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大 量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。,谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠味精。,对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。,水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻 的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气 腔运
10、送到根部各细胞，而且与旱生植物相比， 水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水 稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以 稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不 足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时 间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用 ，使根系变黑、腐烂。,较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽 孢杆菌适合在这种环境中生存并大 量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉 扎伤后，患者应及时请医生处理。,有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情 况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过 有氧呼吸可以获得较多的能量。相反， 百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。 无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳 酸发酵来获取能量。
11、因为乳酸能够刺激 肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌 肉酸胀乏力的感觉。,细胞呼吸原理的应用拓展,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,小结,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 生产单细胞蛋白 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 实质就是为了
12、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,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，
13、也是 利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。,概念,类型,有氧呼吸,无氧呼吸,细胞呼 吸,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,过程,总反应式,概念,过程,总反应式,概念,区别和联系,意义,3、在有氧呼吸过程中,氧气的作用是 ,4、生物的细胞呼吸可分为 和 两种类型，一般情况下供给肌肉活动的能量是通过 呼吸提供，其能源物质主要是 ,有氧呼吸,无氧呼吸,有氧,葡萄糖,1、葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在,2、人在剧烈运动时,骨骼肌处于暂时缺氧状态，可以通过无氧呼吸获取能量,此时葡萄糖被分解为,线粒体,乳酸,课堂练习,5、生物的生
14、命活动所需要的能量主要来自： 、糖类的氧化分解 、脂类的氧化分解 、蛋白质的氧化分解 、核酸的氧化分解,课堂练习,6、人体进行有氧呼吸的主要场所是 、肺细胞 、内环境 、线粒体 、细胞质基质,课堂练习,7、有氧呼吸最常用的物质是 、淀粉 、糖原 、葡萄糖 、ATP,课堂练习,8、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是 、分解有机物 、释放能量 、需要酶催化 、有机物分解不彻底,课堂练习,9、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间的生理原因是 A、呼吸作用减弱 B、呼吸作用加强 C、光合作用减弱 D、促进了物质的分解,课堂练习,10、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是 A、根细胞吸收水分过多 B、营养缺乏 C、光合作用强度不够 D、细胞有氧呼吸受阻,课堂练习,11、在线粒体内进行的有氧呼吸的过程是 、第一、二阶段 、第一、三阶段 、第二、三阶段 、第一、二、三阶段,课堂练习,12、假如在宇宙空间站内的绿色植物积累了120摩尔的O2，可供宇航员氧化分解多少摩尔的葡萄糖？分解葡萄糖所释放的能量大约有多少千焦转移给了ATP？,120/6=20摩尔,116120=23220千焦,C6H12O6+6H2O+6O2,6CO2+12H2O+能量,课堂练习,酶,作业,1、教材练习 2、同步解析与测评,
