第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第3節(jié)ATP的主要來源細(xì)胞呼吸

目?細(xì)胞呼吸的概念

?探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方聾

錄■

?有氧呼吸

?無氧呼吸

?細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用及影響細(xì)胞呼吸的因素

課標(biāo)要求

1、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式，學(xué)會控制和檢測實驗變量。

2、概述有氧呼吸的三個階段。

3、概述無氧呼吸的過程，并比較有氧呼吸和無氧呼吸的異同。

4、了解細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用及影響細(xì)胞呼吸的因素。

——素養(yǎng)要求

1、生命觀念：線粒體的結(jié)構(gòu)特點與其作為有氧呼吸的主要場所相適應(yīng)。

2、科學(xué)探究：學(xué)會判斷特定生物細(xì)胞呼吸方式的方法。

3、科學(xué)思維：建構(gòu)有氧呼吸和無氧呼吸的過程模型，理解二者之間的關(guān)系。

4、社會責(zé)任：對生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用實例作出科學(xué)解釋。

細(xì)胞呼吸的概念

■Theconceptofcellrespiration

為什么蘿卜放久了會空心？

為什么蘋果放久了有酒味?

細(xì)胞呼吸的概念

Theconceptofcellrespiration

細(xì)胞呼吸

Oo是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，

?號生成CO2或其他物質(zhì)，釋放出能量并生成ATP的過程。

吸餐―晅耳

實質(zhì)：氧化分解有機(jī)物，釋放能量

【注意】呼吸手呼吸作用

有氧呼吸

Aerobicrespiratio

2.類型細(xì)胞呼吸的方式

有氧呼吸無氧呼吸

（主要形式）

有氧呼吸

Aerobicrespiratio

線粒體有氧呼吸的主要場所

線粒體

外膜匚

有氧呼吸

Aerobicrespiratio3.有氧呼吸的過程（以葡萄糖為例）

?第一階段：葡萄糖的初步分解（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）

C6Hl2。6—電2c3H4O3+4[H]+少量能量

?第二階段：丙酮酸徹底分解（線粒體基質(zhì)）

2C3H4O3+6H2O6co2+20[H]+少量能量

?第三階段：[H]的氧化（線粒體內(nèi)膜）

24出]+6。2%12H2。+大量能量

有氧呼吸

Aerobicrespiratio、

有氧呼吸

Aerobicrespiratio

C6H12O6+6H2O+6O2->6CO2+12H2O+能量

注意

密反應(yīng)物中的6H2。和產(chǎn)肖。沒有反

友度,一碗分

以熟轆朔i曾跌FP

赧箭頭、酶

有氧呼吸

Aerobicrespiratio

4.能量利用率

有機(jī)物中的能量是經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)逐步釋放的。

葡萄糖TP約40%

1161kJ

用于各項生命

活動

CO2+H2O2870kJ\ADP+Pi

約60%熱能

能量主要以熱能的形式散失

有氧呼吸

Aerobicrespiratio

線粒體

有氧呼吸三個階段的比較

有氧呼吸場所反應(yīng)物產(chǎn)物釋放能量

第一階段細(xì)胞質(zhì)葡萄糖丙酮酸、[H]少量

基質(zhì)

線粒體

第二階段丙酮酸C02、[H]少量

基質(zhì)

線粒體[H]>0大量

第三階段2H20

內(nèi)膜

思考：

1、哪個階段產(chǎn)生CO??第二階段

2、哪個階段有氧氣參與反應(yīng)？第三階段

3、哪個階段產(chǎn)生能量最多？第三階段

4、哪個階段有水參與？第二階段

5、哪個階段產(chǎn)生水？第三階段

6、哪個階段產(chǎn)生［H］最多？第二階段

7、能產(chǎn)生ATP的場所是？細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體

無氧呼吸

Anaerobicrespiration

思考

Oo無氧呼吸是怎樣進(jìn)行的呢?

反應(yīng)場所在哪里？

產(chǎn)物都是酒精和CC>2嗎？

L定義

2.條件：無氧、缺氧條件下

3.場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

4.過程:

第一階段：葡萄糖的初步分解（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）

c6Hl2c3H4O3+MHH少量能量

第二階段：丙酮酸的轉(zhuǎn)化（不徹底分解）（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）

2C3H4O3+4LHJ2C2H5OH+2CO2

酶,

2C3H4O3+4[H]2C3H6O3

無氧呼吸

Anaerobicrespiration4.總反應(yīng):

「酒精發(fā)酵

C6Hl2。6一^^2c2H50H（酒精）+2c。2+少量能量

《絕大多數(shù)植物、酵母菌、＞

L乳酸發(fā)酵

（

C6H12O62c3H6。3乳酸）+少量能量

《動物細(xì)胞、乳酸菌、玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等》

無氧呼吸兩個階段的比較

無氧呼吸場所反應(yīng)物產(chǎn)物釋放能量

細(xì)胞質(zhì)丙酮酸、

第一階段葡萄糖少量

基質(zhì)[H]

細(xì)胞質(zhì)丙酮酸酒精和C()2

第二階段*無

基質(zhì)IH1_乳酸

有氧呼吸和無氧呼吸的比較

項目有氧呼吸無氧呼吸

條件需氧無氧、缺氧條件

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（第一階段）、

不場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

線粒體（第二、三階段）

同

分解程度葡萄糖被徹底分解葡萄糖分解不徹底

點

產(chǎn)物乳酸或酒精和

co2>H2OCO2

能量釋放大量能量少量能量

無氧呼吸

Anaerobicrespiration

有氧呼吸和無氧呼吸的比較

項目有氧呼吸無氧呼吸

反應(yīng)條件需酶和適宜溫度

相氧化分解有機(jī)物，釋放能量，生

本質(zhì)

同成ATP供生命活動所需

點過程第一階段從葡萄糖到丙酮酸完全相同

意義為生物體的各項生命活動提供能量

細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

Applicationofcellrespirationprinciple無氧呼吸的應(yīng)用

為傷口創(chuàng)造有氧的環(huán)境，避避免破傷風(fēng)芽把桿菌進(jìn)行無氧

免厭氧菌的繁殖，有利于傷呼吸而大量繁殖，引發(fā)破傷風(fēng)

口的愈合

細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

Applicationofcellrespirationprinciple

栽培松土稻田定期排水

促進(jìn)根的有氧呼吸，加快生避免根無氧呼吸產(chǎn)生大量酒精,

長，促進(jìn)無機(jī)鹽的吸收對細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，使其腐爛

細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

Applicationofcellrespirationprinciple

生產(chǎn)醋酸、味精等

不會因劇烈運動時無氧呼吸積累利用醋酸桿菌、谷氨酸棒狀桿

菌的有氧呼吸

細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

Applicationofcellrespirationprinciple

發(fā)面

在饅頭、面包的制作過程中，利用酵母菌的有氧呼吸,

使饅頭、面包變得松軟可口

細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

Applicationofcellrespirationprinciple

制作酸奶、泡菜等

利用乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸

影響細(xì)胞呼吸的因素

Factorsaffectingcellrespiration

四.影響細(xì)胞呼吸的因素

「水生植物,旱生植物

「遺傳特性?

L陽生植物〉陰生植物

1.內(nèi)部因素」

器官種類生殖器官〉營養(yǎng)器官

L生長時期幼苗、開花期升高，成熟期下降

影響細(xì)胞呼吸的因素、上

.Factorsaffectingcellrespiration2.外部因素：溫度、02、CO2和水分等

①溫度

應(yīng)用

*低溫下貯存蔬菜、水果

*在大棚蔬菜的栽培過程中，增加

晝夜溫差，減少有機(jī)物的消耗，提

溫度主要影響高產(chǎn)量。

呼吸酶的活性

影響細(xì)胞呼吸的因素

Factorsaffectingcellrespiration②。2濃度

應(yīng)用

釋放的總量

|伉氧呼吸*中耕松土，保證細(xì)胞正常有氧呼吸

有氧呼吸*利用低氧抑制細(xì)胞呼吸，降低水果蔬菜

無氧呼吸消失點有機(jī)物消耗

O51015202530—"*透氣紗布包扎傷口

。2濃度(％)

A點:只進(jìn)行無氧呼吸,

速度最大

B點:無氧呼吸消失點,

只進(jìn)行有氧呼吸

C點:該點之后(CE),隨。2濃度增加，CO2全部由有氧呼吸產(chǎn)生

D占.無氧呼吸和有氧呼吸產(chǎn)生的量相同但是消耗葡萄糖的速

'…率不一樣

F點：細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO?量最小。

該點的。2濃度一般作為貯藏蔬菜、水果的最佳。2濃度

影響細(xì)胞呼吸的因素

Factorsaffectingcellrespiration③CO2濃度

呼

吸應(yīng)用

強(qiáng)

度*適當(dāng)增加CO2濃度，可抑制細(xì)胞

呼吸，有利于蔬菜水果的儲存。

。----------?

CC>2濃度（過多會導(dǎo)致PH下降）

增加CO2的濃度對細(xì)胞呼吸有

明顯的抑制作用。（化學(xué)平衡）

影響細(xì)胞呼吸的因素

Factorsaffectingcellrespiration④水分

應(yīng)用

*將糧食種子曬干，以減弱呼吸作用,

有利于儲存

*干種子萌發(fā)前要進(jìn)行浸泡處理。

含水量(4)

在一定范圍內(nèi),細(xì)胞呼吸強(qiáng)

度隨含水量的增加而加強(qiáng)。

探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

Explorethewayyeastcellsbreathe

實驗材料w

酵母菌在有氧和無氧的條

件下都能生存，屬于兼性厭

氧型單細(xì)胞真核生物。

生長周期短，增殖速度快。

探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

Explorethewayyeastcellsbreathe

酒精和CO2是酵母菌在什么條件產(chǎn)生（有氧？無氧？）

有氧產(chǎn)生》CO2無氧產(chǎn)生ACO2和酒精

分別給酵母菌提供有氧和無氧的條件，一段時間

后檢測其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳。

分析結(jié)果得出結(jié)論、表達(dá)交流

加入

乙醉

XC02和酒:

重珞酸鉀

酸性溶液

檢測產(chǎn)物所用試劑現(xiàn)象

澄清的石灰水變混濁

澳麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃

酒精酸性重錚酸鉀溶液橙色變成灰綠色

探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

Explorethewayyeastcellsbreathe

X變量分析

自變量。2的有無

酵母菌的呼吸產(chǎn)物，

因變量

即產(chǎn)生CO2的多少、酒精的有無

無關(guān)變量溫度、營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和總量等

探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

Explorethewayyeastcellsbreathe

X實驗步驟

①配制酵母菌培養(yǎng)液（等量原則）置于A、B錐形瓶

②將實驗裝置放置在25?35℃、環(huán)境下培養(yǎng)8?10小時。

③檢測CO2的產(chǎn)生

④檢測酒精的產(chǎn)生

接橡皮球

（或氣泵）

A

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%酵母菌澄清的

的NaOH溶液培養(yǎng)液石灰水

有氧呼吸無氧呼吸

討論3:陶修榔W饞雕晞筠？?

討論擊怎樣檢測竭螂強(qiáng)生曾如何說明CO?產(chǎn)生的多少?

探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

Explorethewayyeastcellsbreathe

討論5:為什么要將B瓶封口放置一段時間

后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶？

封口一段時間后，B瓶中的氧氣消耗完,

再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，可確保

通入澄清的石灰水的CC>2是酵母菌無氧呼

無氧呼吸

吸產(chǎn)生的。

探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

Explorethewayyeastcellsbreathe

■X實驗步驟

④檢測酒精的產(chǎn)生

取2支試管編號1、2

各取A、B錐形瓶酵母菌培養(yǎng)液的濾液2毫升分別注入試管1、

2

分別滴加0.5ml重酪酸鉀--濃硫酸溶液，輕輕震蕩、混勻

探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

Explorethewayyeastcellsbreathe

X觀測、記錄

檢測CC>2的產(chǎn)生（實驗現(xiàn)象）：

兩裝置的澄清石灰

水都變渾濁，且有氧呼

吸裝置中石灰水的渾濁

得更快，程度更高。有氧呼吸無氧呼吸

探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

Explorethewayyeastcellsbreathe

X觀測、記錄

檢測酒精的產(chǎn)生（實驗現(xiàn)象）

1號試管

1號試管不變色，

號試管變灰綠色

2I

2號試管

重格酸鉀濃硫酸溶液

探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

Explorethewayyeastcellsbreathe

X觀測、記錄

澄清石灰水/出現(xiàn)的時間/

條件酸性重倍酸鉀溶液

渾濁程度

有氧變混濁/快/高無變化

無氧變混濁/慢/低出現(xiàn)灰綠色

探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

Explorethewayyeastcellsbreathe

X實驗結(jié)論

酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸

在有氧條件下，通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的CO2

在無氧條件下，通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的CO2

對比實驗

;需兩組全是實驗組（有氧和無氧兩種條件）,兩

X一個實驗組的結(jié)果都是未知的，通過對比可以看出

氧氣條件對細(xì)胞呼吸的影響。

學(xué)習(xí)小結(jié)

Learningsummaiy

細(xì)胞

第一階段:丙酮酸+基

C6H12OfA2質(zhì)

4[H]+少量能量質(zhì)

代謝特點

有方"第二階段：2丙酮酸+6H2O旦

較呼吸-6CO+2()[H]4-少量能量

酵2線

母粒

菌無