復習提問 生物體生命活動的主要能源物質是什么 生物體新陳代謝所需能量的直接來源是什么 葡萄糖 ATP 那么 葡萄糖中儲存的能量如何轉化為生命活動所需要的直接能量ATP的呢 第3節ATP的主要來源 細胞呼吸 觀察與思考 感受一下 我們的呼吸 想一想 吸入的氧氣的用途是什么 呼氣中排出的二氧化碳和水到底是怎么產生的 呼吸作用 本質 高等動物的呼吸現象和呼吸作用 細胞呼吸 呼吸 現象 氣體運輸 細胞呼吸 細胞呼吸也稱呼吸作用 是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解 生成二氧化碳或其他產物 釋放出能量并生成ATP的過程 實質 有機物氧化分解 釋放能量 無氧呼吸 有氧呼吸 設計實驗 配制培養液 控制好有氧 無氧環境 3 科學檢測因變量 4 限制好無關變量 自變量 因變量 無關變量 設置對比實驗 三 探究酵母菌細胞呼吸的方式 一 提出問題 二 做出假設 三 設計實驗 特別關注的問題 1 怎樣控制有氧和無氧條件 2 怎樣鑒定酒精和CO2的產生 如何比較CO2產生的多少 3 怎樣保證酵母菌在整個實驗中能正常生活 實驗操作 見教材92頁 設計實驗 中的有關 參考資料 注意事項 該實驗是比較酵母菌在有氧和無氧條件的呼吸作用 因此該實驗是互為對照實驗 作為對照實驗 在實驗設計時的注意事項是什么 控制實驗變量 該實驗的變量是有無氧氣 根據 參考資料 中的圖可知 圖A應為有氧條件 圖B為無氧條件 通氣 怎樣鑒定有無酒精產生 這一原理可以用來檢測汽車司機是否喝了酒 橙色的重鉻酸鉀 K2Cr2O7 溶液 在酸性條件下與酒精發生化學反應 變成灰綠色 具體做法 讓司機呼出的氣體直接接觸到用硫酸處理過的重鉻酸鉀 如果呼出的氣體中含有酒精 重鉻酸鉀會變成灰綠色的硫酸鉻 四 實驗結果 1 CO2的放出情況 A B兩組都有CO2的產生 但A組產生的CO2更多 2 酒精產生的情況 A組沒有酒精的產生 B組產生了酒精 四 實驗結果所說明的問題 1 A B組都有CO2的產生說明了 酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生活 2 從CO2產生的多少及有無酒精產生的情況 說明了 酵母菌在有氧和無氧的條件下都能進行呼吸作用 但呼吸作用方式不同 所以酵母菌是種兼性厭氧型微生物 3 從A B組的產物來看 說明了 酵母菌進行有氧呼吸的產物有CO2 還有水 無氧呼吸的產物有CO2和酒精 問題回顧 1 呼吸作用的場所是 主要是線粒體 還有細胞質基質 2 線粒體的結構怎樣 雙膜結構 內膜向內折疊成嵴 增大了內膜的面積 嵴的周圍充滿了液態的基質 內膜和基質中都含有許多與呼吸作用有關的酶 1 主要場所 線粒體 擴大了內膜面積的是 酶分布在 線粒體基質 線粒體內膜 二 有氧呼吸 C6H12O6 能量 少量 2丙酮酸 2C3H4O3 4 H 酶 2 有氧呼吸的過程 三個階段 第一階段 場所 細胞質基質 C6H12O6 能量 少量 2丙酮酸 2C3H4O3 4 H 酶 6CO2 第二階段 場所 線粒體基質 C6H12O6 能量 少量 2丙酮酸 2C3H4O3 4 H 酶 6H2O 能量 少量 20 H 酶 6CO2 12H2O 能量 大量 第三階段 場所 線粒體內膜 1 有氧呼吸過程 葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶 2CH3COCOOH 4 H 能量 2ATP 丙酮酸 少量 場所 細胞質基質 丙酮酸徹底分解 酶 6CO2 20 H 能量 2ATP 少量 場所 線粒體基質 2CH3COCOOH 丙酮酸 H 的氧化 酶 12H2O 能量 34ATP 大量 場所 線粒體內膜 24 H 6O2 6H2O 有氧呼吸 總反應式 以上反應式中的能量是否全部儲存到ATP中 其中只有一小部分 40 的能量儲存到ATP中 其余以熱能形式散失 2 主要場所 線粒體 3 能量去向 一部分以熱能形式散失 約60 另一部分轉移到ATP中 約40 4 總反應式 5 概念 有氧呼吸是指細胞在氧的參與下 通過多種酶的催化作用 把葡萄糖等有機物徹底氧化分解 產生二氧化碳和水 釋放能量 生成許多ATP的過程 有氧呼吸 有氧呼吸三個階段的比較 1 能量 都有能量的釋放 但以第三階段釋放的能量最多 2 場所 第一階段在細胞質基質中 第二階段發生在線粒體基質中 第三階段發生在線粒體內膜上 3 氧氣 只有第三階段才需要氧氣 作用是氧化 H 生成水 細胞質基質 主要是葡萄糖 丙酮酸 H 少量 H O2 線粒體基質 丙酮酸 H2O H CO2 少量 線粒體內膜 H2O 大量 有氧呼吸是指細胞在 的參與下 通過 的催化作用 把糖類等有機物 氧化分解 產生 和 同時釋放出能量 生成許多 的過程 有氧呼吸概念 氧 酶 ATP H2O CO2 徹底 上述反應生成物中的CO2和H2O中的O分別來自反應物中的什么物質 思考 例1 下圖是需氧呼吸的過程圖解 請依圖回答 1 寫出長方框內1 2 3依次代表的物質名稱 2 依次填出橢圓框內4 5 6所代表的能量的多少 3 用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子 18O轉移的途徑是 葡萄糖 丙酮酸 二氧化碳 水 丙酮酸 二氧化碳 少量 少量 大量 6 C6H12O6 O2 2丙酮酸 4 H 2層 4層 階段性檢測 一個綠色植物的葉肉細胞內 葉綠體合成的葡萄糖 釋放的氧氣被用于需氧呼吸 至少得穿過幾層選擇透過性膜 劉翔在訓練時常會在第二天早上肌肉發酸 為什么 無氧呼吸 1 過程 與有氧呼吸第一階段相同 葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶 2CH3COCOOH 4 H 能量 丙酮酸 少量 場所 細胞質基質 丙酮酸不徹底分解 場所 細胞質基質 C6H12O6 酶 2CH3COCOOH 丙酮酸 能量 2ATP 酶 2C3H6O3 乳酸 A 乳酸發酵 例 高等動物 乳酸菌 高等植物的某些器官 馬鈴薯塊莖 甜菜塊根等 C6H12O6 2CH3COCOOH 丙酮酸 能量 2ATP 酶 2C2H5OH 酒精 2CO2 B 酒精發酵 例 大多數植物 酵母菌 酶 無氧呼吸 指細胞在無氧條件下 通過酶的催化作用 把葡萄糖等有機物分解成為不徹底氧化產物 同時釋放出少量能量 生成少量ATP的過程 概念 二 無氧呼吸 六 有氧呼吸與無氧呼吸的比較 共同點 實質 過程 葡萄糖 丙酮酸 CO2 H2O 能量 大量 C2H5OH CO2 能量 少量 C3H6O3 能量 少量 氧化分解有機物 釋放能量 都有丙酮酸 中間產物 的生成 有氧呼吸和無氧呼吸的區別 細胞質基質 線粒體 細胞質基質 必需有氧的參與 氧能抑制無氧呼吸 將有機物徹底分解成CO2和H2O 有機物分解不徹底 形成中間產物 酒精或乳酸 同樣是分解葡萄糖 為何無氧呼吸只能釋放少量能量 七 影響呼吸作用的外界因素 1 溫度 PH 溫度通過影響酶的活性來影響呼吸速率 2 O2的濃度 在一定范圍 隨O2濃度增大 有氧呼吸增強 到一定濃度以后 由于受線粒體數量限制 呼吸作用強度不再增大 O2的存在抑制了無氧呼吸的進行 3 CO2濃度過大抑制呼吸作用的進行4 水分 呼吸底物 葡萄糖 細胞呼吸原理的應用 分析細胞呼吸原理的應用 水果的低溫保鮮 影響呼吸作用速率的外界因素 溫度 O2 水分 PH 呼吸底物呼吸作用與農業生產 作物栽培 糧食貯藏 果蔬保鮮呼吸作用與人類生活 傷口處理 運動健身 釀酒制醋制味精 珠江啤酒廠 八 細胞呼吸原理的應用 1 釀酒業上的應用 先通氣 讓酵母菌進行有氧呼吸 使數量增加 然后隔絕空氣 使其發酵 產生酒精 2 在農業生產上 中耕松土 促進根系的有氧呼吸 有利于根系的生長及對礦質離子的吸收水稻生產中的適時露田和曬田等措施的 實質就是為了改善土壤通氣條件以增強根系的細胞呼吸 3 在醫學上 利用氧氣驅蛔 抑制破傷風等厭氧型細菌的繁殖 4 在物質的儲存時 果蔬保鮮 控制氧氣的濃度 抑制其呼吸作用 減少有機物的消耗 課堂練習 1 有氧呼吸分三個階段 三個階段的共同特點是都有能量的釋放 但釋放能量最多的是 在線粒體中進行的是第 階段 第 階段需要O2 氧的作用是 第 階段產生 H 最多 丙酮酸是第 階段的產物 第三階段 二 三 一 三 氧化 H 二 課堂鞏固 1 下列分別屬于有氧呼吸的第幾階段 產生CO2的階段 產生H2O的階段 氧氣參與的階段 產生 H 的階段 產生能量最多的階段 二 三 三 一 二 三 2 有氧呼吸第一 二階段的共同產物是 A CO2 ATPB H ATP O2C H ATPD H ATP CO2 C 有氧呼吸最常用的物質是 淀粉 糖原 葡萄糖 ATP C 5 呼吸過程中能產生ATP的場所有A細胞質基質B線粒體基質C線粒體內膜D核糖體 ABC 6 讓一只小白鼠吸入18O2 該白鼠體內最先出現18O的化合物是 A 二氧化碳 B 水 C 丙酮酸 D ATP B 解析 氧氣僅在第三階段參與反應 所以生成的H2O中的 O 來自O2 7 下列反應中 消耗1摩爾葡萄糖產生ATP最多的是A 有氧呼吸B 無氧呼吸C 乳酸發酵D 酒精發酵 A 8 長期生活在高原地區的人 一般情況下所需能量主要來自于 A 有氧呼吸B 有氧呼吸或無氧呼吸C 無氧呼吸D 有氧呼吸和無氧呼吸 A 9 下列有關有氧呼吸與無氧呼吸的相同點 不正確的是 A 都有從葡萄糖分解成丙酮酸的過程B 都有有機物的氧化分解C 都有能量釋放 并有ATP的生成D 分解產物中都有CO2 10 與有氧呼吸相比 無氧呼吸最主要的特點是 分解有機物 釋放能量 需要酶催化 有機物分解不徹底 12 種在湖邊的玉米 長期被水淹 生長不好 其原因是A 根細胞吸收水分過多B 營養缺乏C 光合作用強度不夠D 細胞有氧呼吸受阻 D 11 新鮮蔬菜放在冰箱的冷藏室中 能適當延長保鮮時間的原因是 A 光合作用減弱B 促進了物質分解C 呼吸作用減弱D 呼吸作用加強 C 13 甲酵母菌進行有氧呼吸 乙酵母菌進行無氧呼吸 消耗等量的葡萄糖 則它們產生的ATP的量之比是 A1 19B10 1C1 10D19 1產生的CO2的量是 A2 3B3 2 3 1D1 3 C D 14 生物進行無氧呼吸和有氧呼吸都曾產生的化合物是 A 乳酸B 二氧化碳C 酒精D 丙酮酸 D 15 把小白鼠和青蛙從25 的室溫中移至5 的環境中 這兩種動物的需氧量會發生什么變化A 兩種動物的耗氧量都減少B 兩種動物的耗氧量都增加C 青蛙耗氧量減少 小白鼠耗氧量增加D 青蛙耗氧量增加 小白鼠耗氧量減少 C 6 38 12 6 6 16 用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸的氧原子 18O轉移的途徑 A葡萄糖 丙酮酸 水B葡萄糖 丙酮酸 氧C葡萄糖 氧 水D葡萄糖 丙酮酸 二氧化碳 D 2 現有甲酵母菌進行有氧呼吸 乙酵母菌進行發酵 若它們消耗等量的葡萄糖 則它們放出CO2和吸收的O2之比是 A 3 1B 1 2C 4 3D 2 3 C 3 下列5支試管中分別含有不同化學物質和活性酵母菌細胞制備物 在適宜溫度條件下 會產生CO2的試管有 葡萄糖 已破裂的細胞 葡萄糖 線粒體 丙酮酸 線粒體 葡萄糖 細胞質基質 隔絕空氣 丙酮酸 細胞質基質 隔絕空氣 A B C D C 4 右圖表示在儲存蔬菜 水果時 大氣中O2的濃度對植物組織內CO2產生的影響 試分析 釋放的相對值 CO2 1 A點表示植物組織 釋放CO2較多 這些CO2是 的產物 2 由A到B CO2的釋放量急劇減小 其原因是 3 由B到C CO2的釋放量又不斷增加 其主要原因是 到C點以后CO2的釋放量不再增加 其主要原因是 隨O2的增加 無氧呼吸受到抑制 隨氧濃度增大 有氧呼吸不斷加強 無氧呼吸 受線粒體數量限制 有氧呼吸不再加強 5 陸生植物不能長期忍受無氧呼吸 這是因為 產生的酒精對細胞有毒害 產生的乳酸對細胞有毒害 沒有專門的無氧呼吸結構 產生的能量太少 A B C D D 6 關于無氧呼吸的敘述中 正確的是 A 不產生CO2B 一定產生CO2C 不形成ATPD 物質氧化分解不徹底 D 鞏固練習 右圖表示大氣中氧的濃度對植物組織內CO2產生的影響 試據圖回答 1 A點表示植物組織釋放CO2較多 這些CO2是的產物 2 由A到B CO2的釋放量急劇減少 其原因是 3 由B到C CO2的釋放量又不斷增加 其主要原因是 4 為了有利于貯藏蔬菜或水果 貯藏室內的氧氣應調節到圖中的哪一點所對應的濃度 采取這一措施的理由是 A 無氧呼吸 氧氣增加 無氧呼吸受抑制 氧氣充足時 有氧呼吸加強 釋放CO2