搜索
第5章细胞的能量供应和利用第3节ATP的主要来源——细胞呼吸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”。问题探讨1.细胞呼吸与物质的燃烧有什么共同点？2.细胞呼吸能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？3.在无氧条件下，细胞还能够通过细胞呼吸释放能量吗？都是物质的氧化分解，都能产生二氧化碳等产物，并释放能量不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解能量迅速全部释放出来，细胞的基本结构会遭到彻底破坏能。细胞能通过无氧呼吸释放能量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CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。一什么叫细胞呼吸？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，属于兼性厌氧菌。二探究酵母菌细胞呼吸的方式P92２、怎样鉴定有无酒精产生？３、这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒．１、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．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变混浊／快无变化变混浊／慢出现灰绿色１、分析实验结果二探究酵母菌细胞呼吸的方式二探究酵母菌细胞呼吸的方式①酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。②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和水。③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。2、实验的结论适宜的温度条件下，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A⑴有氧呼吸（主要形式）⑵无氧呼吸O2CO2三细胞呼吸的类型(1)、有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式(2)、有氧呼吸必须有氧参与(3)、有氧呼吸最常利用的物质是㈠有氧呼吸思考：1.概念要点葡萄糖(4)、有氧呼吸的场所在哪里？细胞质基质线粒体酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量(5)、有氧呼吸总反应式：（一）有氧呼吸2.有氧呼吸过程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第一个阶段第二个阶段第三个阶段场所反应物生成物产生能量ATP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、H2OCO2、[H]少量线粒体内膜大量H2O[H]、O2有氧呼吸全过程的比较二:C3H4O3+H2OCO2+[H]+ATP酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量有氧呼吸三个阶段的反应式：一:C6H12O6C3H4O3+[H]+ATP三:[H]+O2H2O+ATP酶酶酶2426622024346122(38ATP)C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+酶能量你知道O的来龙去脉吗？1mol葡萄糖：2870kJ1161kJ储存在：38molATP中1709kJ热能3、能量的产生与去向：能量利用率为：40%酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量1.消耗了2摩尔葡萄糖，那么有多少能量转移到了ATP中？1161kJ×2思考2.下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：①产生CO2的阶段（）②产生H2O的阶段（）③氧气参与的阶段（）④产生ATP的阶段（）⑤产生ATP最多的阶段（）二三三三一、二、三（二）无氧呼吸1、无氧呼吸的概念一般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。2、无氧呼吸的场所：细胞质基质产生乳酸的无氧呼吸葡萄糖2丙酮酸少量能量［H］酶2C3H6O3酶举例葡萄糖2丙酮酸少量能量［H］酶2C2H5OH＋2CO2酶产生酒精的无氧呼吸举例人和高等动物的肌细胞水稻根部细胞乳酸菌……甜菜块根、马铃薯块茎苹果果实内部细胞酵母菌……3、无氧呼吸的类型及过程：C6H12O62C3H6O3+能量酶C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶总共放能196.65kJ,其中kJ转移给ATP4.无氧呼吸总反应式61.08葡萄糖丙酮酸12H2O+6CO2+能量（大量）2C2H5OH+2CO2+能量（少量）2C3H6O3+能量（少量）或酶（三）有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系：酶在有氧时在无氧时相同阶段不同阶段（有氧呼吸）（无氧呼吸）细胞有氧呼吸和无氧呼吸的比较呼吸类型有氧呼吸无氧呼吸进行场所进行条件分解产物放能情况不同点反应式相同点细胞质基质、线粒体细胞质基质O2、酶缺氧或无氧、酶H2O、CO2C2H5OH、CO2或C3H6O3释放大量能量，形成大量ATP释放少量能量，形成少量ATPC6H12O6+6H2O+6O2酶12H2O+6CO2+大量能量C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量C6H12O62C3H6O3+少量能量①第一阶段完全相同;②分解有机物，释放能量酶㈣细胞呼吸的意义⒈能为生物体的生命活动提供能量。⒉能为体内其他化合物的合成提供原料。三、影响呼吸速率的因素及应用（一）内部因素----遗传因素1.不同的植物种类，呼吸速率各有不同，如旱生植物小于水生植物；2.同一植物的不同器官或组织，呼吸速率也有明显的差异，如生殖器官大于营养器官。3.同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期细胞大于成熟期细胞（二）外部因素-------温度、氧气、CO2、水①温度：温度能影响呼吸作用，实质是影响呼吸酶的活性。应用：低温贮存蔬菜、水果和种子，大棚蔬菜栽培过程中夜间适当降温。O2%51015202530CO2释放量1、A点表示植物组织释放的CO2较多，这是什么呼吸的产物？2、AB段的CO2释放量急剧减少，原因是？3、BC段的CO2释放量又不断增加，主要原因是什么？4、贮藏蔬菜水果，氧气浓度应调节到哪点？为什么？ABC②氧气：氧气是植物正常呼吸的重要因子，氧气不仅直接影响呼吸速度，也影响到呼吸的性质。了解：细胞呼吸原理的应用了解：细胞呼吸原理的应用了解：细胞呼吸原理的应用了解：细胞呼吸原理的应用了解：细胞呼吸原理的应用③CO2：从化学平衡的角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降。应用：在蔬菜水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。在冬天北方地区常用地窖来贮藏大白菜、甘薯等。在一定范围内，呼吸速率随组织含水量的增加而加强。随着含水量的减少而减弱。应用：种子在贮藏时应处于风干状态，使呼吸作用降至最低，以减少有机物的消耗。●思考：储存水果和储存粮食如何区别？④水分：▲答案：二者都需要在低温低氧（高CO2）中储存，但粮食必须晒干，减少自由水含量，而水果则需保鲜，减少水分散失。例题：例1.下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于（）A．线粒体、线粒体和细胞质基质B．线粒体、细胞质基质和线粒体C．细胞质基质、线粒体和细胞质基质D．细胞质基质、细胞质基质和线粒体C例2.如下图表示大气中氧浓度对酵母菌细胞产生CO2的影响，请据图回答：(1)A点产生CO2较多的原因______________。(2)由A→B，CO2越来越少的原因是________。(3)由B→C，CO2释放增多的原因是_________。(4)外界氧气浓度为4%～5%，该器官CO2的释放量的相对值为0.6，而氧气的吸收量的相对值为0.4。此时无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值相当于有氧呼吸的倍无氧呼吸旺盛有氧呼吸微弱，无氧呼吸逐渐被抑制有氧呼吸越来越旺盛1.5巩固练习：1.关于真核细胞呼吸的正确说法是（）A.无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应B.水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减少到最低程度C.无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体中D.有氧呼吸的酶存在于细胞基质、线粒体内膜、线粒体基质中2.在用酵母菌家庭酿酒的过程中，从密闭的发酵罐中检测到三种化学物质，其浓度变化如图，图中P、Q、R曲线依次代表（）A.C2H5OH、CO2、O2B.CO2、C2H5OH、O2C.CO2、O2、C2H5OHD.C2H5OH、O2、CO2物质浓度酿酒时间RPQDB3.下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是（）A.光合作用和细胞呼吸的第一阶段都有丙酮酸的产生B.光合作用产生的ATP有一部分用于细胞呼吸C.光合作用进行的同时不一定都伴随着细胞呼吸的进行D.光合作用和细胞呼吸都有水分的参与D4.下列各项中，利用了细胞呼吸原理的是（）①真空包装水果可延长保存期②沼气发酵③利用葡萄、粮食和酵母菌制酒④温室大棚适当增加二氧化碳肥料提高光合效率A.②③④B.①②③C.①③D.①③④B5.在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器。请回答下列问题：（1）叶绿体中合成ATP的能量来源是____，合成的ATP用于_________，释放的的氧气来源于_________，CO2除来自大气外还来源于__________。（2）线粒体中合成ATP的能量来源是_____________，合成的ATP用于_________，吸收的氧气出来自于大气外还来源于_________。（3）将提取的完整线粒体和叶绿体悬浮液，分别加入盛有丙酮酸溶液和NaHCO3溶液的两支大小相同的试管中，给予充足光照，都会产生气泡。请问这两种气泡成分是否一样？请解释原因。有机物的分解光能CO2的还原水的分解细胞呼吸生命活动光合作用不一样，丙酮酸在线粒体中进行有氧呼吸，产生CO2，而叶绿体利用HCO3¯进行光合作用产生O2。光合作用与有氧呼吸的比较光合作用有氧呼吸区别场所所需条件物质变化能量变化联系光合作用为有氧呼吸提供；呼吸作用为光合作用提供。叶绿体主要在线粒体光、温度、酶等O2、温度、酶等无机物合成有机物有机物分解成无机物光能转变成稳定的化学能有机物中的化学能释放出来，转移给ATP有机物、O2CO21与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是（）Ａ分解有机物Ｂ释放能量Ｃ需要酶催化Ｄ有机物分解不彻底D课堂练习2高等植物的细胞呼吸只发生在（）Ａ活细胞Ｂ含有叶绿体的细胞Ｃ不含叶绿体的细胞Ｄ气孔周围的细胞A3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D４如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，分解葡萄糖产生等量的CO2那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是（）A、1：2B、1：3C、1：4D、1：6B课堂练习５同样消耗１mol的葡萄糖，有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的()Ａ、20倍Ｂ、19倍Ｃ、６倍多Ｄ、12.7个百分点B６把小白鼠和青蛙从25℃的室温中移至5℃的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么变化？()A两种动物的耗氧量都减少B两种动物的耗氧量都增加C青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增加D青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少C课堂练习