ATP的主要来源――细胞呼吸1

A-P~P~P腺苷磷酸基团高能磷酸键ADP+Pi+能量酶酶1.ATP的结构：ATPADPPi能量能量Pi酶酶合成ATP时能量的来源有哪些？拉瓦锡等在研究人的呼吸作用拉瓦锡把呼吸作用比作碳和氢的“缓慢燃烧过程”。1.细胞呼吸与物质的燃烧有什么共同点？共同点是：都是物质的氧化分解过程；都能产生CO2等产物，并且都释放出能量。2.细胞呼吸能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。问题探讨在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。3.在无氧条件下，细胞还能够通过细胞呼吸释放能量吗？细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。发生场所：生活细胞内分解底物：生物体内的有机物，糖类，脂质，蛋白质呼吸产物：二氧化碳和水或者其他产物反应类型：氧化分解（生物氧化）能量变化：有机物中的化学能释放，生成ATP一、细胞呼吸二、细胞呼吸的方式：1、探究酵母菌细胞呼吸的方式选择酵母菌的原因（见P91)酵母菌是一种单细胞真菌，依赖外来的有机物进行异养生活，主要以出芽生殖的方式产生后代。结构：单细胞，真核生物营养：异养生殖方式:只要出芽生殖呼吸方式：兼性厌氧型若用30度的温水把买来的一包鲜酵母化开，用它发一块面团，几个小时后，面团便会渐渐膨大。用手抠开里面，你会发现面团里面变成蜂窝一样，有许多空隙，并且你能闻到酒味和酵母菌产生的特殊香味所以我们吃的面包和馒头比较松软，味道也好。我们喝的啤酒白酒、医院里的酒精、化妆品中的甘油，都是用酵母菌生产的。酵母菌的细胞里含有丰富的蛋白质和维生素，所以也可以做成高级营养品添加到食品中，或用作饲养动物的高级饲料。小资料加入酵母菌和面作成的馒头、面包松软多孔，是因为发酵产生气体所致，那么，产生的气体是什么呢？在什么情况下产生的？思考提出问题探究酵母菌细胞呼吸的方式作出假设假设酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。如何设置实验组呢？实验组A组：有氧条件B组：无氧条件探究酵母菌细胞呼吸的方式怎样鉴定有无酒精产生？这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒．橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色．具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬．怎样鉴定有无二氧化碳产生？二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄明确实验目的，科学设计实验根据实验需要，理清实验步骤配制培养液控制有氧、无氧环境自变量、因变量、无关变量设置对比实验（见P93）设计实验科学检测因变量限制好无关变量探究酵母菌细胞呼吸的方式步骤一：配制酵母菌培养液P9210g酵母菌+240mL5%葡萄糖溶液设计实验步骤A组B组探究酵母菌细胞呼吸的方式步骤二：A实验组(有氧情况下)10%NaOH酵母菌培养液澄清石灰水设计实验步骤通气目的？目的？目的？进入A瓶的空气，先进过NAOH处理，排除空气中二氧化碳对实验结果的干扰检测二氧化碳通入氧气探究酵母菌细胞呼吸的方式步骤二：B实验组(无氧情况下)酵母菌培养液澄清石灰水设计实验步骤B瓶应封口后放置一段时间，再连接……其目的何在？封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完，确保通入澄清石灰水的二氧化碳是酵母菌无氧呼吸产生的探究酵母菌细胞呼吸的方式步骤三：鉴定是否有酒精产生（2）0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液A组B组橙色橙色设计实验步骤（1）2ml酵母菌培养液分析实验结果检测指标条件澄清石灰水浑浊程度/藿香草酚蓝变黄时间长短（检测二氧化碳）重铬酸钾--浓硫酸溶液是否变成灰绿色(检测酒精)有氧无氧变混浊／快无变化变混浊／慢出现灰绿色有大量二氧化碳有少量的二氧化碳无酒精有酒精探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸，均能产生二氧化碳在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳。在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的二氧化碳。分析实验结果得出实验结论实验总结实验原理：1酵母菌是（结构上为单细胞真菌）兼性厌氧菌，既能进行有氧呼吸（产CO2和H2O）也能进行无氧呼吸（产酒精和CO2）2酒精和CO2的检测澄清的石灰水+CO2变浑浊，且浑浊度与CO2产量有关蓝色的溴麝香草酚蓝水溶液+CO2变绿再变黄，且变黄时间长短与CO2产量有关橙色重铬酸钾溶液+酒精（酸性）变灰绿色实验分组A组（有氧）B组（无氧）自变量因变量观察指标1澄清石灰水变浑浊的程度2溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄所用时间长短3.重铬酸钾溶液的颜色变化无关变量实验结论有氧时，产CO2多无氧产CO2少，还能产酒精有氧和无氧产CO2的多少及酒精的有无温度、营养物质的浓度和量实验分析：在本实验中，有一组同学在检测因变量时发现，有氧装置中的酵母菌培养液也能使酸性重铬酸钾变为灰绿色。你知道为什么吗?探究探究有同学认为，在有氧呼吸实验装置中１０％的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，有可能对实验结果产生干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何看待这种观点？葡萄糖水溶液葡萄糖水溶液继续探究继续探究为了控制无氧呼吸实验装置中的氧气，对酵母菌培养瓶采取用Ｔ形夹夹住橡皮管的方法进行密封处理，结果发生了锥形瓶爆裂或橡皮塞被顶脱的现象，这是为什么呢？由此说明什么问题？再探究在实验中，有同学发现和有氧装置相连的澄清石灰水在出现浑浊后又慢慢变澄清了。因此，他觉得该实验现象不能说明酵母菌通过有氧呼吸产生了CO2。你如何看待这个问题？先浑浊后澄清适宜的温度条件下，在下列装置中都加入活酵母，其中适于产生酒精的装置是（）训练迁移ABCD加入葡萄糖和水加入葡萄糖加入水加入葡萄糖和水并不断搅拌A单细胞真菌兼性厌氧菌思考：•怎样控制有氧和无氧的条件？•如何判断产物中有酒精产生？讨论：酵母菌的细胞呼吸有几种方式？每种方式的条件和产物有什么区别？2、有氧呼吸：（1）主要场所——线粒体（2）总反应式：（3）过程：（4）概念：指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。2870KJ/mol1161KJ38ATPC6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶内膜——酶基质——酶C6H12O62丙酮酸酶能量4[H]+6H2O酶20[H]2ATP6CO2+能量有氧呼吸的全过程+6O2酶12H2O+能量ADP+Pi2ATPADP+Pi34ATPADP+Pi酶酶酶思考：1，丙酮酸进入线粒体的方式？2.CO2和H2O分别在哪个阶段生成？3.O2在哪个阶段参与反应？4.产生能量的阶段是？产生大量能量的阶段是？5.写出总反应方程式：6.产物H2O和CO2中的O来自葡萄糖还是氧气？ﺞ第一阶段：第二阶段：第三阶段：(细胞质基质)(线粒体基质)(线粒体内膜)C6H12O62CH3COCOOH+4[H]+2ATP酶2CH3COCOOH+6H2O6CO2+20[H]+2ATP酶24[H]+6O212H2O+34ATP酶在细胞内，1mol的葡萄糖彻底氧化分解后产生2870KJ的能量，其中有1161KJ的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有氧呼吸的能量转换效率大约是多少？这些能量大约能使多少格ADP转化为ATP?丙酮酸丙酮酸3、无氧呼吸：(1)进行场所：细胞质基质(2)过程：(3)总反应式：(4)概念: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成为不彻底氧化产物，同时释放出少量能量的过程。C6H12O62CO2+C2H5OH+能量2C3H6O3+能量196.65KJ/mol61.08KJ2ATPC6H12O64[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：无氧呼吸全过程类型比较项目场所主要在线粒体内细胞质基质是否需氧需不需分解产物C2H5OH+CO2或C3H6O3释放能量2870KJ、38ATP196.65KJ、2ATP有氧呼吸无氧呼吸4、有氧呼吸与无氧呼吸之间的区别：CO2和H2O5、细胞呼吸原理的应用：——分析细胞呼吸原理的应用水果的低温保鲜粮食的保存水生植物的通气组织影响呼吸作用速率的外界因素：温度、CO2、O2、水分、PH、呼吸底物呼吸作用与农业生产:作物栽培、粮食贮藏、果蔬保鲜呼吸作用与人类生活：伤口处理、运动健身、酿酒制醋制味精珠江啤酒厂P100讨论：1、据资料分析说一说人们在生产和生活中应用了细胞呼吸原理的哪些方面？2、生活和生产中还有哪些应用细胞呼吸原理的事例？将大米煮熟待冷却至35℃左右米饭中加一定量的酒药，并拌匀加盖后在30℃保温24小时体验生活！你知道家庭酿制米酒的过程是怎样的吗？收获1、酒曲是什么?2、为什么要等米饭冷却了才加酒曲？3、为什么不能将米饭装满整个容器？4、为什么一开始不能密封容器？为什么两天以后必须密封容器？不密封会怎样？5、米饭是怎样变成酒精的？思考:从酿酒的过程对酒坛的处理来看，证明酵母菌可以适应什么样的生活环境？酵母菌可能有几种呼吸方式？要探究的问题：酒精和CO2是酵母菌在什么条件下产生的？１、自变量：指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件。２、因变量：指实验中由于自变量而引起的变化和结果，是实验中要观察的现象或结果或要记录的实验数据。3、对比实验：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。