第五章第三节ATP的主要来源——细胞呼吸本节重点1.细胞呼吸的概念及其与ATP形成的关系2.有氧呼吸和无氧呼吸的过程及其特点3.细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用一、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的氧化分解,生成二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成ATP的过程。二、细胞呼吸的方式有氧呼吸无氧呼吸三、探究酵母菌细胞呼吸的方式特别关注的问题1.怎样控制有氧和无氧条件?2.怎样鉴定酒精和CO2的产生?如何比较CO2产生的多少?3.怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活?实验操作阅读教材92页“设计实验”中的有关“参考资料”有氧呼吸无氧呼吸•1怎样检测CO2的产生及多少?•可以用澄清石灰水和溴麝香草酚蓝水溶液检测,根据澄清石灰水变浑浊的时间和溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄的时间来判断CO2产生的多少。•2怎样检测有酒精的产生?•酒精可以与酸性的重铬酸钾发生化学反应,变成灰绿色。注意事项该实验是比较酵母菌在有氧和无氧条件的呼吸作用,因此该实验是互为对照实验。作为对照实验,在实验设计时的注意事项是什么?控制实验变量。该实验的变量是有无氧气。根据“参考资料”中的图可知,图A应为有氧条件,图B为无氧条件。(四)实验结果1.CO2的放出情况:A、B两组都有CO2的产生,但A组产生的CO2更多2.酒精产生的情况:A组没有酒精的产生,B组产生了酒精。(四)实验结果所说明的问题1.A、B组都有CO2的产生说明了——酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活2.从CO2产生的多少及有无酒精产生的情况,说明了——酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行呼吸作用,但呼吸作用方式不同,所以酵母菌是种兼性厌氧型微生物。3.从A、B组的产物来看,说明了——酵母菌进行有氧呼吸的产物有CO2(还有水);无氧呼吸的产物有CO2和酒精。问题回顾:1.呼吸作用的场所是?主要是线粒体,还有细胞质基质2.线粒体的结构怎样?双膜结构,内膜向内折叠成嵴(增大了内膜的面积),嵴的周围充满了液态的基质,内膜和基质中都含有许多与呼吸作用有关的酶。为什么把手插进堆放一段时间的新鲜谷堆,会有潮湿和发烫的感觉?呼吸作用过程中:产生H2O,释放热量探究有氧呼吸的过程图解四、有氧呼吸C6H12O62丙酮酸酶4[H]能2ATP热线粒体细胞质基质①第一阶段:葡萄糖的初步分解场所:细胞质基质C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP热能2ATP热酶6H2O20[H]线粒体细胞质基质②①丙酮酸彻底分解场所:线粒体基质第二阶段:C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP热能2ATP热酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能34ATP热线粒体细胞质基质②①③氧的参与场所:线粒体内膜第三阶段:有氧呼吸总反应式C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量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有氧呼吸的概念细胞在氧气的参与下,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。计算:1mol葡萄糖通过有氧呼吸可释放2870kj的能量,其中有1161kj的能量被转移贮存到ATP中。那么,1mol葡萄糖通过有氧呼吸可形成____mol的ATP,其能量转换效率是______。3840.5%问题探讨1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点?2.呼吸作用与物质在体外燃烧有什么区别吗?物质分解的过程、产物都想同,并且都能释放等量的能量有。①细胞呼吸是在温和的条件下进行的;②能量的释放是在一系列的反应过程中逐步释放的;③释放的能量部分的以热能的形式散失,部分的转移贮存到ATP中。呼吸:机体与环境之间O2和CO2交换的过程。细胞呼吸也称呼吸作用是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成CO2或其他物质,释放出能量并生成ATP的过程。呼吸和呼吸作用的区别①场所:A细胞质基质B线粒体基质C线粒体内膜②能量去向:一部分以热能形式散失另一部分转移到ATP中③总反应式:④有氧呼吸概念: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(1709kJ/mol,约60%)(1161kJ/mol,约40%)氧多种酶葡萄糖CO2H2O能量彻底氧化分解许多ATP(38个ATP)有氧呼吸小结抢答题.看谁最快1、哪个阶段产生CO2?2、哪个阶段有氧气参与反应?3、哪个阶段产生能量最多?7、能产生ATP的场所是?在有氧呼吸过程中细胞质基质、线粒体5、哪个阶段产生水?4、哪个阶段有水参与?6.哪个阶段产生[H]最多?第二阶段第三阶段第三阶段第二阶段第三阶段第二阶段制酸奶、泡菜乳酸菌刘翔在训练时常会在第二天早上肌肉发酸,为什么?探究无氧呼吸的过程葡萄糖丙酮酸[H]少量能量乙醇脱氢酶乳酸脱氢酶酒精+CO2乳酸酶1、酒精发酵:C6H12O6酶2、乳酸发酵:C6H12O6五、无氧呼吸2CH3CH2OH(酒精)+2CO2+能量2C3H6O3(乳酸)+能量酶酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型无氧呼吸的概念细胞在缺氧的条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解,产生酒精或乳酸等中间产物,释放少量能量,生成ATP的过程。无氧呼吸的特点氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行六、有氧呼吸与无氧呼吸的比较共同点实质:过程:葡萄糖丙酮酸有氧无氧CO2+H2O+能量(大量)C2H3OH+CO2+能量(少量)C3H6O3+能量(少量)氧化分解有机物,释放能量都有丙酮酸(中间产物)的生成有氧呼吸和无氧呼吸的区别比较项目有氧呼吸无氧呼吸呼吸场所是否需氧物质代谢能量代谢主要在线粒体内细胞质基质必需有氧的参与氧能抑制无氧呼吸将有机物彻底分解成CO2和H2O有机物分解不彻底,形成中间产物(酒精或乳酸)1mol2870(kj)1161ATP热能(38mol)葡萄糖1mol葡萄糖196.65(kj)61.08ATP(2mol)热能同样是分解葡萄糖,为何无氧呼吸只能释放少量能量?七、影响呼吸作用的外界因素1.温度:温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率。2.O2的浓度:①在一定范围内,随O2浓度的增大,有氧呼吸增强,达到一定浓度以后,由于受线粒体的限制,呼吸作用强度不再增大。②O2的存在抑制了无氧呼吸的进行。3CO2浓度过大抑制呼吸作用的进行八、细胞呼吸原理的应用1、苹果贮存久了,为什么会有酒味?2、水淹时高等植物能否进行无氧呼吸?如果能,那么为什么水退后有些不能存活?3、剧烈运动后上肢和下肢往往会产生会么感觉?为什么?苹果细胞进行无氧呼吸产生了酒精水淹时高等植物能进行无氧呼吸,水退后有些不能存活是因为进行无氧呼吸产生了酒精,酒精对植物有毒害作用剧烈运动后上肢和下肢往往会产生肌肉酸痛的感觉,肌肉细胞进行无氧呼吸产生了乳酸课堂练习1.有氧呼吸分三个阶段,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________;在线粒体中进行的是第________阶段;第____阶段需要O2,氧的作用是________;第____阶段产生[H]最多;丙酮酸是第___阶段的产物。第三阶段二、三一三氧化[H]二2.陆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.①④D3.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D葡萄糖2丙酮酸12H2O+6CO2+能量(大量)2C3H6O3+能量(少量)或O2酶无O2酶2C2H5OH+2CO2+能量(少量)小结:线粒体细胞质基质细胞溶胶谢谢各位评委和高13班的全体同学再见