为什么甜玉米放时间长了甜味会变淡,萝卜放久了会空心?苹果放长了有酒味?呼吸作用过程中:消耗糖类等有机物。探究呼吸作用过程中:产生了酒精。第3节ATP的主要来源----细胞呼吸一细胞呼吸的概念概念:有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成CO2或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。三、细胞呼吸的方式有氧呼吸(主要方式)无氧呼吸分析:场所:细胞内原料:有机物(最常用葡萄糖)产物:CO2或其他产物物质变化:有机物氧化分解能量变化:释放能量,合成ATP二、细胞呼吸的实质:分解有机物,释放能量(一)有氧呼吸1.概念: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CO2和H2O,释放大量能量,生成大量ATP的过程。2.场所:细胞质基质和线粒体(主要是线粒体)3.过程:分3个阶段进行阶段1:细胞质基质中C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(2ATP)酶阶段2:线粒体基质中2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O6CO2+20[H]+少量能量(2ATP)酶阶段3:线粒体内膜上24[H]+6O212H2O+大量能量(34ATP)酶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5、有氧呼吸过程中的能量变化彻底氧化分解1mol葡萄糖2870Kj能量1709Kj(热能)1161Kj(38molATP)1161Kj/30.54Kj/1molATP≈38molATP6、特征(与体外燃烧相比):1、温和条件下逐步进行2、需酶的作用3、能量逐步释放1.为什么发芽的种子堆内温度往往很高?2.细胞呼吸过程中大量能量以热能形式散失是浪费吗?思考转化情况CO2细胞内+糖类+水能量细胞呼吸(本质)高等动物的呼吸现象和细胞呼吸O2O2呼吸(现象)呼吸器官血液循环血液循环呼吸器官气体运输+辩析CO2(二)无氧呼吸1.概念:一般指细胞在无氧条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底氧化产物(如酒精、乳酸等),释放少量能量,生成少量ATP的过程。微生物的无氧呼吸也叫发酵。2.场所:细胞质基质注意:①无氧呼吸并不仅发生在无氧条件下。②无氧呼吸的产物对细胞有毒,故陆生生物不能长期耐受无氧呼吸。③动物和人的无氧呼吸不产生酒精。分2个阶段进行3.过程:阶段1:C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量酶阶段2:产乳酸过程:2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]2C3H6O3(乳酸)酶产酒精过程:2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]2C2H5OH(酒精)+2CO2酶或4.反应式:产乳酸:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量酶产酒精:C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶例: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、玉米胚等)例:多数高等植物、酵母菌5.常见类型5.常见类型7.特点:①能量释放少②有氧条件下被抑制为什么?酵母菌有氧条件下进行有氧呼吸;无氧条件下进行无氧呼吸6、有氧呼吸过程中的能量变化转化情况1mol葡萄糖135.57KJ(164.86KJ)(热能)61.08KJ(2molATP)196.65KJ225.94KJ安徽无为中学高一生物课件第3节ATP的主要来源----细胞呼吸(三)有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸呼吸场所是否需氧分解产物释放能量相同点1.都是有机物的分解;都需要的催化;2.都释放能量并合成;3.第阶段相同;4.都分解、能量细胞质基质、线粒体细胞质基质需分子氧参加不需分子氧参加无机物(CO2、H2O)酒精+CO2或乳酸较多(大量)较少(少量)氧化酶ATP1有机物释放有关细胞呼吸的易错点(1)有生成的一定是有氧呼吸,有CO2生成的可能是有氧呼吸,也可能是无氧呼吸,但一定不是发酵。(2)不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的不同,根本原因在于控制酶合成的不同。(3)无氧呼吸只释放少量能量,其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——或中。易错警示H2O乳酸酶基因酒精乳酸(4)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的对细胞有毒害作用。(5)有氧呼吸与无氧呼吸产物最大的区别是无氧呼吸没有生成,并且无氧呼吸只在阶段产生ATP。(6)真核生物细胞并非都能进行呼吸,如、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。(7)原核生物无线粒体,但有些原核生物仍可进行有氧呼吸,如蓝藻、硝化细菌等,因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的。酒精水第一有氧蛔虫细胞酶(8)人体产生CO2的场所是,酵母菌产生CO2的场所是。(9)无氧呼吸(是/不是)氧化分解反应。(10)细胞呼吸的底物不是只有葡萄糖,还有其他有机物。线粒体基质线粒体基质(有氧呼吸)和细胞质基质(无氧呼吸)是•有水产生一定呼吸•有CO2产生一定不是发酵有氧乳酸(四)细胞呼吸方式的判断方法1.根据反应物和生成物的种类2.在以葡萄糖为呼吸底物的情况下,CO2释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据,总结如下:①无CO2产生:产乳酸的无氧呼吸②不耗O2,产生CO2:产酒精的无氧呼吸③耗O2量=产生CO2量:呼吸。④耗O2量<产生CO2量:。根据产生CO2与消耗的O2的多少,又分为以下三种情况:a.若VCO2/VO2=,有氧呼吸=无氧呼吸。b.若VCO2/VO24/3,有氧呼吸<无氧呼吸。c.若VCO2/VO24/3,有氧呼吸>无氧呼吸。有氧有氧呼吸、无氧呼吸4/3><若VCO2/VO2<1,则呼吸底物中有脂肪。3、根据细胞呼吸过程中各物质之间的比例关系(以葡萄糖为底物的细胞呼吸)进行计算:①有氧呼吸:葡萄糖∶O2∶CO2=。②无氧呼吸:葡萄糖∶CO2∶酒精=;或葡萄糖∶乳酸=。③消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为。④消耗等量的葡萄糖时,有氧呼吸消耗氧气的物质的量与有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为。1∶6∶61∶2∶21∶21∶33∶4大脑思考矿质元素的吸收ATP维持体温肌肉收缩四、呼吸作用的意义1.为生物体的生命活动提供能量。2、为体内其他化合物的合成提供原料。例如,葡萄糖分解时的中间产物丙酮酸是合成氨基酸的原料。3、提高生物体的抗病能力。②同一植物在不同生长发育期呼吸速率。种子萌发、幼苗生长、开花期呼吸速率,成熟期。五、影响细胞呼吸的因素(一)内因:——遗传因素(决定酶的种类和数量)①不同种植物的呼吸速率。一般规律:水生陆生;阳生阴生;热带雨林沙漠。③同一植物的不同器官呼吸速率。一般来讲,生殖器官营养器官。不同大于大于大于不同较高较低不同大于(二)外因1、温度:温度呼吸速率温度影响酶的活性,从而影响呼吸速率。O2浓度2、O2浓度(2)关键点含义CO2释放量ABCDE(1)曲线含义(3)呼吸类型变化O3、水分呼吸速率含水量一定的范围内,呼吸作用的强度随着含水量的增加而增加,随含水量的减少而减弱4、CO2浓度增加CO2浓度,对细胞呼吸有抑制作用。C2O浓度呼吸速率六细胞呼吸原理的应用1、农业生产上(1)作物栽培及时松土——保证根细胞有氧呼吸,促进根对矿质元素的吸收去除作物变黄的叶片——减少有机物的消耗,以提高作物产量。定期排水——避免长时间无氧呼吸积累酒精对细胞的毒害作用(2)大棚蔬菜栽培:夜间适当降低温度——降低细胞呼吸,减少有机物的消耗。(3)无土栽培:需不断地向培养液中通入空气(4)种子贮藏:低温、低氧、低湿度,消毒(5)果蔬贮藏:0℃以上低温、低氧、适宜湿度2、生活实际中(1)包扎伤口:选用“创可贴”、透气的消毒纱布——避免厌氧菌的繁殖。(2)伤口过深或被锈钉扎伤:及时治疗(3)提倡有氧运动——避免剧烈运动发生无氧呼吸积累过多乳酸引起肌肉酸胀无力3、工业生产上:控制通气情况生产各种发酵产品1、呼吸速率的测定(2)实验原理:组织细胞呼吸作用吸收O2,释放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强,刻度管内的液滴移。单位时间内液滴移的体积即表示呼吸速率。装置乙为对照。减小左左(1)实验装置七、呼吸作用的生理测定特别提醒误差的校正(1)如果实验材料是绿色植物,整个装置应处理,否则植物的会干扰呼吸速率的测定。(2)如果实验材料是种子,为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应对装置及所测种子进行处理。(3)为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差,应设置对照实验,将所测的生物材料(如将种子),其他条件均不变。遮光光合作用消毒灭活煮熟2、呼吸商的测定(1)实验装置问:如果装置1中的着色液向左移动x,x代表什么变化?X代表O2的变化问:如果装置2中的着色液向左移动y,y代表什么变化?y代表O2和CO2的差值问:求出呼吸商(Q)=呼吸作用释放CO2量/呼吸作用消耗O2量)呼吸商=(x-y)/x问:如果装置2中的着色液向右移动y,呼吸商又怎么求?呼吸商=(x+y)/x3、呼吸类型的测定蒸馏水(1)实验装置只有无氧呼吸既有有氧呼吸又有无氧呼吸只有有氧呼吸细胞呼吸方式液滴移动情况左装置右装置左移不动左移右移不动右移(2)结果与结论安徽无为中学高一生物课件第3节ATP的主要来源----细胞呼吸适宜浓度的NaOH溶液蒸馏水预期实验结果微生物的细胞呼吸方式组别甲乙第一组液滴不变只进行有氧呼吸第二组液滴向左移动液滴向右移动第三组只进行产生酒精的无氧呼吸第四组液滴不变液滴不变一定浓度的葡萄糖溶液、微生物悬浮液液滴向左移动有氧呼吸和无氧呼吸液滴不动液滴右移只进行产生乳酸的无氧呼吸如果装置中的微生物只利用葡萄糖,请填写下表八、相关计算2/52/11如:种子在萌发中,消耗O2为4mol,放出CO2为6mol,则在进行有氧呼吸。酵母菌在酿酒中,产生酒精为9mol,放出CO2为15mol,则在进行有氧呼吸。计算方法:先判断细胞呼吸方式再利用方程式中物质关系1C6H12O6+6O2→6CO2有氧1C6H12O6→2CO2无氧1C6H12O6→2C3H6O3无氧二、细胞呼吸的方式实验探究探究酵母菌细胞呼吸的方式设计实验酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的(有氧?无氧?)提出问题进行实验分析结果得出结论、表达交流CO2有氧产生无氧CO2和酒精产生作出假设甜酒淀粉酵母菌葡萄糖酵母菌细胞呼吸酒精+CO2+水(1)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,以出芽生殖的方式产生后代,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。1.实验原理(2)CO2的检测:1.通入澄清的石灰水:澄清→浑浊2.溴麝香草酚蓝水溶液:蓝→绿→黄(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:橙色→灰绿色思考:有氧和无氧条件下CO2和酒精产生的量的多少如何判断?2.设计实验实验思路?分析变量自变量:因变量:无关变量:细胞呼吸的条件细胞呼吸的产物有氧无氧影响实验结果的可变因素酒精、CO2分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件,一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳澄清石灰水溴麝香草芬兰溶液创设反应条件装置序号AB检测CO2结果检测酒精结果灰绿色5%葡萄糖溶液240ml240ml有氧无氧新鲜酵母菌10g10g较混浊稍混浊酸性重铬酸钾溶液(橙色)不变色B瓶应封口放置一段时间,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶.质量分数为10%的NaOH溶液B3.实验过程及现象初始相同时间后有氧装置无氧装置溴麝香草酚蓝水溶液遇CO2的变色过程:蓝→绿→黄用溶有重铬酸钾的浓硫酸检测酒精溶有重铬酸钾的浓硫酸+A装置的酵母菌滤液+B装置的酵母菌滤液灰绿色不变灰绿色注意事项:1.NaOH的作用:除去空气中的CO2.2.澄清石灰水的作用:检验CO2.3.判断CO2产生多少的方法:比较相同条件下,石灰水的浑浊程度,或者变浑浊的快慢,或者溴麝香草酚蓝水溶液变色时间的长短。4.控制无氧条件的方法B瓶应封口放置一段时间,待酵母菌将B瓶中的氧气消耗尽,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。以确保无氧呼吸产生的CO2通入澄清石灰水中。4.分析结果得出结论酵母菌有氧条件下产生大量CO2无氧条件下产生酒精和少量CO