人教版生物第五章第三节ATP的主要来源—细胞呼吸

ADP+动物和人绿色植物酶能量+Pi资料：对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，合成ATP的能量来自于细胞呼吸时有机物的分解释放能量；对于绿色植物来说，除了依赖细胞呼吸所释放的能量外，在叶绿体内进行光合作用时，ADP转化为ATP还利用了光能。主要的能源物质：ATP直接的能源物质：糖类大额支票现金细胞呼吸细胞呼吸：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。(课本P91)实质：有机物氧化分解并释放能量探究酵母菌细胞的呼吸方式细胞内有机物的分解则是在温和的条件下，在酶的催化下缓慢释放能量的过程。有机物的燃烧：高温有氧条件下，有机物中的能量迅速释放出来，产生剧烈的发光发热现象。酵母菌：（P91）应用：馒头、米酒（醪糟）的制作提出问题：酒精和CO2是酵母菌在有氧还是无氧条件下产生的？作出假设：（1）酵母菌在有氧条件下产生CO2。（2）酵母菌在无氧条件下产生酒精和CO2。探究酵母菌细胞的呼吸方式自变量：设置自变量：因变量：检测因变量：有氧气、无氧气实验装置中是否通入氧气是否产生CO2；是否产生酒精无关变量：快速阅读课本91—92页，完成下列问题：（1）检测CO2：①澄清石灰水变浑浊；②溴麝香草酚蓝的水溶液由蓝变绿再变黄（2）检测酒精：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精反应，变成灰绿色相同且适宜的环境、等量且适量的试剂实验装置图（P92）实验探究1、使用NaOH溶液的作用是什么？提示：使进入A瓶的空气先经过NaOH溶液处理，排除空气中的CO2对实验结果的影响。2、经过NaOH的处理，可能还不能保证进入A瓶的气体中不含CO2，如何改进装置就可以知道进入A瓶的气体中肯定不含CO2了？提示：在NaOH和A瓶之间加入澄清石灰水溶液实验探究4、要比较甲、乙两组实验的产生能量的多少，应如何改进实验装置？提示：插入温度计3、B瓶封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，试分析原因。提示：保证瓶内原有O2被消耗掉造成无氧环境。5、重铬酸钾在生活中的应用：检测酒驾条件澄清石灰水/出现的时间重铬酸钾--浓硫酸溶液有氧无氧无变化变混浊／快变混浊／慢出现灰绿色实验结果实验结论：酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。（1）有氧时，可产生大量的CO2和水；（2）无氧时，产生少量的CO2和酒精。实验探究6、能否以CO2为指标来确定酵母菌是哪种产能途径？试分析原因。提示：不能。有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，故不能以CO2为指标来确定酵母菌的产能途径，应以酒精为指标。大量实验证实：细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。一、有氧呼吸线粒体（P93）阅读课本93—94页完成下列问题：1、有氧呼吸分为几个阶段？每一阶段的场所分别是哪里？主要场所在哪里？2、第一阶段场所、反应物、产物分别是什么？能量多少？3、第二阶段场所、反应物、产物分别是什么？能量多少？4、第三阶段场所、反应物、产物分别是什么？能量多少？有氧呼吸场所反应物产物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主要是葡萄糖丙酮酸[H]少量丙酮酸、H2OCO2、[H]少量[H]、O2H2O大量线粒体基质线粒体内膜对比一、有氧呼吸第一阶段：1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量的[H]，并释放出少量的能量C6H12O6酶丙酮酸+[H]+能量（少量）第二阶段：丙酮酸和水彻底分解生成CO2和水，并释放出少量的能量丙酮酸+H2OCO2+[H]+能量（少量）第三阶段：前两阶段产生的[H]与氧气结合形成水，同时释放出大量的能量[H]+6O2H2O+能量（大量）酶酶（C3H4O3）有氧呼吸过程葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2丙酮酸+4[H]+少量能量（2ATP）场所：细胞质基质①丙酮酸彻底分解酶6CO2+20[H]+少量能量（2ATP）场所：线粒体基质②2丙酮酸[H]的氧化酶场所：线粒体内膜③+6H2O（C3H4O3）24[H]+6O212H2O+大量能量（34ATP）有氧呼吸的主要场所是线粒体有氧呼吸过程C6H12O6酶2丙酮酸+4[H]+少量能量（2ATP）①酶6CO2+20[H]+少量能量（2ATP）②2丙酮酸酶③+6H2O（C3H4O3）24[H]+6O212H2O+大量能量（34ATP）C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量一二三二三酶有氧呼吸过程图解葡萄糖少量能量丙酮酸少量能量大量能量O21、主要场所：线粒体2、能量去向：（以1mol葡萄糖氧化分解计算）一部分以热能形式散失(1709kJ/mol,约60%)另一部分转移到ATP中(1161kJ/mol,约40%)3、总反应式：4、有氧呼吸概念：（P92）细胞在____的参与下，通过_______的催化作用，把_______等有机物_____________，产生_____和_____，释放______,生成_________的过程。C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量酶氧多种酶葡萄糖CO2H2O能量彻底氧化分解大量ATP（38个ATP）有氧呼吸小结1、有氧呼吸过程分析：（1）三个阶段的共同特点是都有能量的释放,但释放能量最多的是第阶段;（2）在线粒体中进行的是第________阶段;（3）第____阶段需要O2,氧的作用是;CO2的生成是在第____阶段；（4）水参与反应在第阶段。其中，作为反应物在第____阶段，作为生成物在第____阶段。（5）第____阶段产生[H]最多；丙酮酸是第阶段的产物，是第阶段的反应物。三二、三三二氧化[H]二、三二三二一及时训练二2、人体进行有氧呼吸的主要场所是（）Ａ.肺细胞Ｂ.内环境Ｃ.线粒体Ｄ.细胞质基质3、在有氧呼吸过程中，进入肌细胞的氧气将（）①与氢结合生成水②与碳结合生成二氧化碳③在线粒体中被消耗④在线粒体与细胞质基质中被消耗Ａ.①③Ｂ.①④Ｃ.②③Ｄ.②④4、关于有氧呼吸过程中相关元素来源或去向，下列说法正确的是（）A.CO2中的O可来自O2B.产物H2O中的H只来自C6H12O6C.C6H12O6中C全部进入CO2D.O2中O全部进入CO25、把鼠的肝组织磨碎后离心，细胞匀浆分成a、b、c、d四层。往c层加入葡萄糖，没有CO2和ATP产生，但加入丙酮酸后，马上就有CO2和ATP产生，则c层必定含有（）①线粒体②核糖体③细胞质基质④ADPA.①和③B.②和④C.①和④D.②和③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。有氧呼吸的能量转换效率很高，约40%。现在地球上的多数生物主要进行有氧呼吸，但一般都保留了进行无氧呼吸的能力。你能长时间进行无氧呼吸吗，为什么没有氧气，人很快会昏迷进而死亡？无氧呼吸是怎样进行的呢？无氧呼吸阅读课本94—95页完成下列问题：1、无氧呼吸最常利用的物质是什么？2、无氧呼吸分为几个阶段？每一阶段的场所、反应物、产物分别是什么？能量多少？无氧呼吸场所反应物产物释能第一阶段第二阶段无氧呼吸两个阶段的比较细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸[H]少量①酒精+CO2②乳酸无对比细胞质基质丙酮酸[H]二、无氧呼吸第一阶段：1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量的[H]，并释放出少量的能量C6H12O6酶丙酮酸+[H]+能量（少量）（C3H4O3）☆与有氧呼吸第一阶段相同丙酮酸第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和CO2，或者转化成乳酸酶CO2+C2H5OH（酒精）C3H6O3（乳酸）动物植物无氧呼吸过程葡萄糖的初步分解C6H12O62丙酮酸+4[H]+少量能量（2ATP）场所：细胞质基质①（C3H4O3）②丙酮酸的不彻底分解场所：细胞质基质2丙酮酸+4[H]酶酶2CO2+2C2H5OH（酒精）2C3H6O3（乳酸）提示：无氧呼吸只在第一个阶段合成2ATP，第二个阶段不合成ATP。故1mol葡萄糖无氧呼吸只合成2ATP。酶2C3H6O3（乳酸）+少量能量（2ATP）A.乳酸发酵例：高等动物、人、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）2C2H5OH（酒精）+2CO2B.酒精发酵例：大多数植物（水稻、苹果等）、酵母菌无氧呼吸总反应式C6H12O6C6H12O6酶+少量能量（2ATP）1、主要场所：细胞质基质2、能量去向：（以1mol葡萄糖氧化分解计算）一部分以热能形式散失(135.57kJ,约69%)另一部分转移到ATP中(61.08kJ,约31%)4、无氧呼吸概念：无氧呼吸小结3、总反应式：（2个）无氧呼吸分解葡萄糖释放的总量少，而且能量转换效率也只有31%有氧呼吸：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，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。无氧呼吸：细胞在的条件下，通过酶的催化作用，把等有机物，释放能量，生成的过程。缺氧葡萄糖不彻底氧化分解少量ATP彻底氧化分解1、陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为（）①产生的酒精对细胞有毒害②产生的乳酸对细胞有毒害③没有专门的无氧呼吸结构④产生的能量太少A.①②B.②③C.③④D.④①2、关于无氧呼吸的叙述中，正确的是()A.不产生CO2B.一定产生CO2C.不形成ATPD.物质氧化分解不彻底及时训练三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点相同点场所是否需氧产物能量变化联系实质细胞质基质、线粒体细胞质基质需氧不需氧CO2、H2O酒精＋CO2或乳酸释放大量能量，合成38个ATP释放少量能量，合成2个ATP第一阶段完全相同，葡萄糖都要先分解为丙酮酸分解有机物，释放能量，合成ATP四、有关细胞呼吸的计算：1、有氧呼吸消耗的葡萄糖、O2与产生的CO2的物质的量之比为；2、无氧呼吸消耗的葡萄糖与产生的酒精、CO2的物质的量之比为；3、消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸与无氧呼吸产生的CO2物质的量之比为；4、产生等量的CO2时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量之比为；5、产生等量的CO2时，有氧呼吸与无氧呼吸产生的ATP的物质的量之比为。1:6:61:2:23:11:319:3五、判断细胞呼吸的类型：（1）根据CO2与O2的量进行判断：①不消耗O2，但产生CO2：②O2消耗量＜CO2产生量：③O2消耗量=CO2产生量：④O2消耗量＞CO2产生量：只进行产生酒精的无氧呼吸同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸，分解的反应物是脂肪酵母菌呼吸时，吸收了6mol的O2，产生了10mol的CO2，则有mol的CO2是有氧呼吸产生的，mol的CO2是无氧呼吸产生的，共消耗mol的葡萄糖。643（2）根据CO2与酒精的量进行判断：①酒精量＜CO2产生量：②酒精量=CO2产生量：③有H20生成的一定是呼吸，有CO2生成的一定不是同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸，多余的CO2来自有氧呼吸只进行无氧呼吸有氧乳酸发酵酵母菌产生2mol酒精的同时，产生5mol的CO2，则有mol的CO2是有氧呼吸产生的，mol的CO2是无氧呼吸产生的，共消耗mol的葡萄糖。321.5六、影响细胞呼吸的因素①温度：温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率。温度呼吸速率应用：冰箱(零上低温储存蔬菜和水果）（1）内部因素的影响①不同生物种类，呼吸速率不同。②同一生物的不同器官或组织,呼吸速率不同。（2）外部因素的影响呼吸速率可用CO2的释放速率或有机物的消耗速率来表示CO2的释放量O2浓度有氧呼吸②O2浓度：一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增大，但氧浓度达到一定值时，不再增加(底物的量或酶的量限制）。无氧呼吸随氧浓度增加而受抑制，氧浓度达一定值时，被完全抑制。（P点为无氧呼吸的消失点）O2浓度CO2的释放量无氧呼吸PA只有无氧呼吸，A→B无氧呼吸减弱，有氧呼吸加强。B呼吸作用最弱。D、E无氧呼吸停止。EC段之进行有氧呼吸（2）在储存蔬菜、水果、粮食时，为了减少有机物消耗，氧气浓度应控制在哪？B总呼吸的最低点:(低氧不是无氧)D应用：（1）中耕松土，可增强根的呼吸作用，有利于矿质元素的吸收。O2浓度AB