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第3节ATP的主要来源—细胞呼吸一、细胞呼吸作用的概念、实质和意义二、探究细胞呼吸的类型的实验及拓展三、细胞呼吸的过程（场所、条件、反应物、产物及去向、能量转化等）四、影响细胞呼吸作用的因素复习提纲细胞内+糖类+水CO2能量呼吸作用（内呼吸）高等动物的呼吸现象和呼吸作用O2O2外呼吸呼吸器官血液循环血液循环呼吸器官气体运输+CO2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。化学反应根据呼吸过程中是否有氧参与，分为有氧呼吸是细胞呼吸的主要方式。有氧呼吸无氧呼吸细胞C6H12O6能量（少量）2丙酮酸（2C3H4O3）4[H]酶6H2O能量（少量）20[H]酶6CO212H2O+能量（大量）酶6O2细胞质基质第一阶段第三阶段第二阶段线粒体（主要）有氧呼吸葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2丙酮酸(C3H4O3)+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12H2O+大量能量（34ATP）场所：线粒体内膜③24[H]+6O2+6H2O1、过程、场所还原氢的来源和去路1mol葡萄糖释放能量2870KJ，一部分以热能形式散失(约60%)1161KJ转移至ATP（合成38molATP）2、能量去向：1、有氧呼吸的反应总式（元素转移途径）小结2、有氧呼吸的概念+H2O+O2酶CO2+H2OC6H12O6+能量６６６12细胞在有氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生CO2和H2Ｏ，同时释放出大量能量的过程。有氧彻底氧化产生CO2和H2Ｏ大量能力训练1、在下列三支试管中分别加入等量的水稻线粒体提取液，然后分别加入等量的下列物物质，将会有CO2产生的试管是（）123丙酮酸葡萄糖细胞质基质葡萄糖1和3产生乳酸的无氧呼吸葡萄糖2丙酮酸少量能量4［H］酶2C3H6O3酶举例葡萄糖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……（二）无氧呼吸2丙酮酸少量能量4［H］酶（二）无氧呼吸1、过程、场所☆与有氧呼吸第一阶段相同葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2丙酮酸+4[H]+少量能量（2ATP）场所：细胞质基质①②场所：细胞质基质丙酮酸不彻底分解2丙酮酸+4[H]2C3H6O3（乳酸）2C2H5OH（酒精）+2CO2酶还原氢的来源和去路1mol葡萄糖分解为乳酸后，共放出196.65kJ的能量，1、其中有61.08KJ的能量储存在ATP中，产生2molATP,2、其余的能量以热能的形式散失,3、未释放的能量储存在何处？2、能量去向：4、实例a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸。产生酒精和二氧化碳.b.高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内就会进行无氧呼吸。肌肉酸胀是由于产生了乳酸.c.酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酒精和二氧化碳。3、概念无氧呼吸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为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系比较项目有氧呼吸无氧呼吸不同点场所条件产物分解程度能量释放生成ATP相同点联系实质主要在线粒体细胞质基质需O2、酶需酶不需O2、CO2和H2O乳酸或酒精、CO2彻底不彻底多（2870KJ）少（196.65KJ)38个ATP(1161)2个ATP(61.08KJ)第一阶段的反应完全相同分解有机物，释放能量根据物质的变化判断细胞呼吸类型的方法【典例】有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如下表所示：下列叙述错误的是()A.氧浓度为a时只进行有氧呼吸B.b值对应的氧浓度为零C.氧浓度为c时，经有氧呼吸产生的CO2为6molD.氧浓度为d时，有1/3的葡萄糖用于酒精发酵【方法归纳】根据气体的变化和场所情况判断细胞呼吸类型的方法(1)根据CO2释放量与O2消耗量判断(呼吸底物为葡萄糖)：①不消耗O2，释放CO2→只进行无氧呼吸。②无CO2释放→只进行产生乳酸的无氧呼吸。③酒精产生量等于CO2量→只进行产生酒精的无氧呼吸。④CO2释放量等于O2的吸收量→只进行有氧呼吸。⑤CO2释放量大于O2的吸收量→既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自酒精发酵。⑥酒精产生量小于CO2量→既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自有氧呼吸。(2)根据场所判断：对于真核细胞来说，若整个呼吸过程均在细胞质基质中进行，则为无氧呼吸；若部分过程在线粒体中进行，则为有氧呼吸。二、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影响细胞呼吸的外界因素及其应用1.温度(1)影响(如下图)：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25℃～35℃之间。零上ling'sha低温储存水果？在大棚蔬菜的栽培过程中，夜间适当降温，原因？2.氧气(1)影响(如下图)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。①O2浓度=0时，只进行无氧呼吸。②0O2浓度10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。呼吸方式判断依据是？④O2浓度=5%时，细胞呼吸最弱。生产上的意义？(2)应用①中耕松土促进植物根部有氧呼吸②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境③低氧仓储粮食、水果和蔬菜此曲线呼吸底物为？若改为脂肪曲线如何画/-.图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据图5-10回答下列问题：⑴A点表示植物组织的CO2较多，这些CO2________的产物。⑵由A到P，CO2的释放量急剧减少，其原因是________。。AC⑶由P到C，CO2的量逐渐增加，其主要原因是________。无氧呼吸随着氧气浓度的增加，无氧呼吸逐渐受到抑制，有氧呼吸速率较低随着氧气含量增加，有氧呼吸加强，释放的CO2量增多图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据图5-10回答下列问题：AC(5)该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在P点相交后则重合为一条线，此时该器官的呼吸作用方式是_________，进行此种呼吸方式所用的底物是________________。(4)外界氧浓度在10％以下时，该器官的呼吸作用方式是_______________________。有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸葡萄糖3.水分(1)影响①水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应②水作为生物化学反应的介质影响反应的进行③在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢(2)应用①粮食在收仓前要进行晾晒处理②干种子萌发前进行浸泡处理4.CO2(1)影响：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。如图：(2)应用：适当增加CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。【高考警示】(1)影响细胞呼吸的因素并不是单一的。内因有遗传特性生长发育不同时期器官类型等。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度可采取供水、升温、高氧等措施；若需降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。(2)储存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。蔬菜、水果、种子在储藏时都应在低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温；种子储存时应保持干燥，而蔬菜、水果储存时应保持一定的湿度。第2课时探究酵母菌细胞呼吸的方式（一）实验原理1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。取材方便培养简单，有氧和无氧都能生存。有氧呼吸产生水和大量CO2，无氧呼吸产生酒精和少量CO2。2、CO2的检测方法（1）CO2使澄清石灰水变浑浊（2）CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄3、酒精的检测橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。根据石灰水浑浊程度和蓝绿黄变色时间来检测气体生成量的多少，从而判断有氧无氧的生成物情况（二)做出假设酵母菌在有氧情况下有氧呼吸产生：CO2；无氧情况下进行无氧呼吸，产生：CO2+酒精该实验自变量因变量无关变量有哪些Ⅳ、设计实验：三、完成本实验设计表：因变量无关变量如何检测因变量自变量其他变量氧气浓度酒精浓度反应物的量、反应时间、酸碱度(pH)温度等橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生灰绿色的颜色反应Ⅳ、设计实验：三、完成本实验设计表：因变量无关变量如何检测因变量自变量其他变量氧气浓度CO2浓度反应物的量、反应时间、酸碱度(pH)温度等CO2可使澄清石灰水变浑浊；可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变黄。根据澄清石灰水变浑浊或溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，判断CO2产生的多少四)实验用具（略）1、NaOH的作用是什么？2、澄清的石灰水有什么作用？3、如何说明CO2产生的多少？5、乙图如何控制无氧的条件？4、如何保证甲、乙图中通入石灰水的CO2全部来自酵母菌的细胞呼吸？甲乙ClicktoeditMastertextstylesLOGO（1）只进行需氧呼吸；（2）只进行厌氧呼吸；（3）需氧呼吸、厌氧呼吸都有。酵母菌的细胞呼吸方式1左移，2不动，1不动，2右移，1左移，2右移，预测结果及结论：ClicktoeditMastertextstylesLOGO在上述这个装置中，1、若把酵母菌改为乳酸菌，液滴移动有何变化？2、若采用以上装置研究绿色植物的细胞呼吸，在外界条件上应特别注意什么？清水【例4】如图所示装置测定酵母菌的细胞呼吸类型。在25℃下经过10分钟再观察红色液滴的移动情况，下列对实验结果的分析不符合实际的是A.装置1的红色液滴向左移动的体积是细胞呼吸消耗氧气的体积，装置2的红色液滴向右移动的体积是细胞呼吸释放CO2和消耗O2的体积之差B.装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴右移，则说明酵母菌既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸C.装置1的红色液滴不移动，装置2的红色液滴右移，则说明酵母菌只进行无氧呼吸D.装置1的红色液滴左移动，装置2的红色液滴左移，则说明酵母菌只进行无氧呼吸D实验拓展应用【例5】在科学研究中常用呼吸商（RQ=)消耗的氧体积释放的二氧化碳体积表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。关闭活塞，在25℃下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和装置2的着色液分别向左移动x和y（mm）。x和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答：（1）装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是（2）x代表值，y代表值（3）若测得x=200（mm），y=30（mm），则该发芽种子的呼吸商是。（4）若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，则应将该装置放于何种条件下进行，为什么？（5）为使测得的x和y值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入。设对照的目的是吸收呼吸产生的二氧化碳消耗氧的体积消耗氧和释放二氧化碳的体积之差0.85黑暗。避免因为幼苗进行光合作用，干扰呼吸作用的气体量的变化死的发芽种子和蒸馏水用于校正装置1和2内因物理因素（或非生物因素）引起的容积变化【变式1】将刚萌发的且用消毒剂清洗过（不影响种子的生命活力）的小麦种子（以淀粉为主）放入下列装置，在温度不变，压力为一个大气压的情况下进行实验：请根据图示回答下列问题：（1）请简要解释形成该实验结果的原因。萌发的种子有氧呼吸吸收氧气，放出的二氧化碳被CO2吸收剂吸收，导致锥形瓶内气体体积减少，压力降低，有色液滴左移（2）用等量的蒸馏水替代CO2吸收剂，其他条件不变，重复上图所示实验，如果发现有色液滴不移动，则说明种子进行了怎样的生理活动?萌发的小麦种子以葡萄糖为原料进行有氧吸，吸收的氧气和呼出的CO2的体积相等（3）如果将小麦种子