呼吸作用[1][1]

1、第第3節(jié)節(jié) ATP的主要來源的主要來源 細胞呼吸細胞呼吸拉瓦錫等在研究人的呼吸作用拉瓦錫等在研究人的呼吸作用世紀，世紀，法國化學家法國化學家拉瓦錫發(fā)現拉瓦錫發(fā)現物質燃燒需物質燃燒需要氧氣，并要氧氣，并且把呼吸作且把呼吸作用比作碳和用比作碳和氫的氫的“緩慢緩慢燃燒過程燃燒過程”。你知道：你知道： “呼吸呼吸”和和“呼吸作用呼吸作用”有什么有什么區(qū)別嗎？區(qū)別嗎？ “呼吸呼吸”是指生物體或細胞是指生物體或細胞吸入氧氣和呼出二氧化碳的過吸入氧氣和呼出二氧化碳的過程，而程，而“呼吸作用呼吸作用”是指細胞是指細胞內有機物分解釋放能量的過程。內有機物分解釋放能量的過程。細胞呼吸細胞呼吸 細胞呼吸也稱呼吸作用

2、，是指有機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，釋放出能量并成二氧化碳或其他產物，釋放出能量并生成生成ATPATP的過程。的過程。探究酵母菌細胞呼吸的方式探究酵母菌細胞呼吸的方式 酵母菌：酵母菌：探究探究一種單細胞的真菌（真核生物），一種單細胞的真菌（真核生物），在有氧和無氧條件下都能生存，在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌屬于兼性厭氧菌實際上人們幾乎天天都在享受著酵母菌酵母菌的好處。你能舉例嗎？我們每天吃的面包和饅頭就是有酵母我們每天吃的面包和饅頭就是有酵母菌的參與制成的；我們喝的啤酒，也離不菌的參與制

3、成的；我們喝的啤酒，也離不開酵母菌的貢獻開酵母菌的貢獻 提出問題提出問題： 討論：如何制作面包或饅頭，如何釀酒的？討論：如何制作面包或饅頭，如何釀酒的？ 酵母菌通過呼吸作用產生了酒精和酵母菌通過呼吸作用產生了酒精和CO2;酒精和酒精和CO2是酵母菌在無氧條件產生的，還是酵母菌在無氧條件產生的，還是在有氧條件下產生的？是在有氧條件下產生的？作出假設作出假設： 我們需為酵母菌提供呼吸作用的原料主要是我們需為酵母菌提供呼吸作用的原料主要是什么？什么？ 怎樣鑒定有無怎樣鑒定有無CO2產生？如何比較產生？如何比較CO2產生產生的多少？的多少？ 怎樣鑒定有無酒精產生？怎樣鑒定有無酒精產生？（橙色的重鉻酸鉀

4、溶（橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇（酒精）發(fā)生化學反應，液，在酸性條件下與乙醇（酒精）發(fā)生化學反應，變成灰綠色）變成灰綠色）設計實驗設計實驗：（葡萄糖是細胞生命活動所需要的主要能（葡萄糖是細胞生命活動所需要的主要能源物質，常被形容為源物質，常被形容為“生命的燃料生命的燃料”。）。）（觀察哪個裝置渾濁快且渾濁程度高）（觀察哪個裝置渾濁快且渾濁程度高）材料用具：材料用具：酵母菌、酵母菌、5%的葡萄糖溶液、的葡萄糖溶液、10%的的NaOH溶液、澄清石灰水、溶有重鉻溶液、澄清石灰水、溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液、酸鉀的濃硫酸溶液、橡皮球、錐形瓶、彎頭玻璃管、試管、橡皮球、錐形瓶、彎頭玻璃管、試管、

5、滴管。滴管。創(chuàng)設反創(chuàng)設反應條件應條件裝置裝置序號序號AB檢測檢測CO2結果結果檢測酒精檢測酒精澄清石澄清石灰水灰水結果結果灰綠色灰綠色5%葡萄葡萄糖溶液糖溶液240ml240ml有氧有氧無氧無氧新鮮酵新鮮酵母菌母菌10g10g較混濁較混濁稍混濁稍混濁酸性重鉻酸性重鉻酸鉀溶液酸鉀溶液(橙色橙色)不變色不變色瓶應封瓶應封口放置一口放置一段時間，段時間，再連通盛再連通盛有澄清石有澄清石灰水的錐灰水的錐形瓶形瓶橡皮球橡皮球或氣泵或氣泵質量分數為質量分數為10%的的NaOH溶液溶液酵母菌有氧呼吸產生大量酵母菌有氧呼吸產生大量CO2,無氧呼吸產生少量的無氧呼吸產生少量的CO2。結論、交流和應用結論、交流和

6、應用：酵母菌無氧呼吸產生了酒精。酵母菌無氧呼吸產生了酒精。 做饅頭時，酵母菌的細胞呼吸的方做饅頭時，酵母菌的細胞呼吸的方式主要是什么？釀酒時，酵母菌的細胞式主要是什么？釀酒時，酵母菌的細胞呼吸方式又是什么呢？呼吸方式又是什么呢？ 做饅頭時，酵母菌主要進行有氧呼吸。做饅頭時，酵母菌主要進行有氧呼吸。 釀酒時，酵母菌主要進行無氧呼吸。釀酒時，酵母菌主要進行無氧呼吸。思考：重鉻酸鉀可以檢測有無酒精存思考：重鉻酸鉀可以檢測有無酒精存在。想一想，這一原理在日常生活中在。想一想，這一原理在日常生活中可以有什么用處？可以有什么用處？這一原理可以用來檢測汽車司機是否喝這一原理可以用來檢測汽車司機是否喝了酒了酒

7、具體做法：讓司機呼出的氣體直接接觸具體做法：讓司機呼出的氣體直接接觸到載有用硫酸處理過的重鉻酸鉀，如果到載有用硫酸處理過的重鉻酸鉀，如果呼出的氣體中含有酒精，重鉻酸鉀會變呼出的氣體中含有酒精，重鉻酸鉀會變成灰綠色的硫酸鉻成灰綠色的硫酸鉻一、細胞呼吸的方式一、細胞呼吸的方式有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸 指細胞在指細胞在氧氧的參與下，通過多的參與下，通過多種種酶酶的催化作用，把葡萄糖等有機物的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成釋放能量，生成許多許多ATPATP的過程。的過程。1. 概念概念（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸2. 主要

8、場所：主要場所：線粒體線粒體C6H12O6能量（少量）能量（少量） 2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）4H酶酶C6H12O6酶酶2C3H4O34【H】能量】能量(少量少量)3. 有氧呼吸的過程有氧呼吸的過程(三個階段三個階段）C6H12O6能量（少量）能量（少量） 2丙酮酸丙酮酸 （ 2C3H4O3 ）4H能量（少量）能量（少量）20H6CO26H2O酶酶酶酶2C3H4O3+6H2O 6CO220【H】能量】能量（少量）（少量） 酶酶C6H12O6能量（少量）能量（少量） 2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3 ）4H能量（少量）能量（少量）20H6O212H2O+能量（大量）能量（大量）6CO26

9、H2O酶酶酶酶酶酶 24【H】+6O2 12H2O+能量能量（大量）（大量） 酶酶 第一個階段第一個階段 第二個階段第二個階段 第三個階段第三個階段 場所場所 反應物反應物 生成物生成物 產生能量產生能量細胞質基質細胞質基質主要是葡萄糖主要是葡萄糖丙酮酸、丙酮酸、HH少量少量線粒體基質線粒體基質丙酮酸、丙酮酸、H H2 2O O COCO2 2、HH少量少量線粒體內膜線粒體內膜大量大量H H2 2O OHH、O O2 2有氧呼吸全過程的比較有氧呼吸全過程的比較酶酶C6H12O6+6H2O +6O26CO2+12H2O +能量能量3. 總反應式：總反應式：C6H12O6酶酶2C3H4O3 4【H

10、】能量】能量(少量少量) 24【H】+6O2 12H2O+能量能量（大量大量） 酶酶 2C3H4O3+6H2O 6CO220【H】能量】能量（少量少量） 酶酶C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量 以上反應式中的以上反應式中的能量能量能否寫成能否寫成ATPATP ？能量（能量（2870kJ2870kJ）1161kJ1161kJ其余以其余以熱能熱能形式散失形式散失ATPATP酶酶1moL1moL1、有機物被徹底氧化分解發(fā)生在第幾階段？、有機物被徹底氧化分解發(fā)生在第幾階段？2、呼吸作用過程中吸收的氧氣

11、用于第幾階段？、呼吸作用過程中吸收的氧氣用于第幾階段？3、如果你在思考上述問題的時候，消耗了、如果你在思考上述問題的時候，消耗了2摩爾葡萄糖，那么有多少能量轉移到了摩爾葡萄糖，那么有多少能量轉移到了ATP中？中？第二階段第二階段第三階段第三階段1161kJx2 4、下列分別屬于有氧呼吸的第幾階段：、下列分別屬于有氧呼吸的第幾階段：產生產生COCO2 2的階段（）的階段（）產生產生H H2 2O O的階段（）的階段（）氧氣參與的階段（）氧氣參與的階段（）產生產生ATPATP的階段（的階段（ ）產生產生ATPATP最多的階段（）最多的階段（）二二三三三三一、二、三一、二、三三三( (二二) )無氧

12、呼吸無氧呼吸 1 1、實例、實例 高等植物在高等植物在水淹水淹的情況下的情況下 C C6 6H H1212O O6 6解釋解釋: :蘋果儲藏久了為什么會有酒蘋果儲藏久了為什么會有酒味呢？味呢？ 蘋果在儲藏過程中進行無氧呼吸蘋果在儲藏過程中進行無氧呼吸產生了產生了酒精酒精2C2C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精)+CO)+CO2 2+ +能量（能量（少量少量）酶酶 一些高等植物的某些器官：一些高等植物的某些器官：馬鈴薯塊莖、甜菜馬鈴薯塊莖、甜菜塊根塊根 、玉米胚、胡蘿卜的葉等、玉米胚、胡蘿卜的葉等 C C6 6H H1212O O6 6 高等動物和人的高等動物和人的某些組織、器官某些組織、

13、器官缺氧條件下缺氧條件下有些微生物有些微生物（微生物的無氧呼吸一般叫做（微生物的無氧呼吸一般叫做發(fā)酵發(fā)酵） 乳酸菌、酵母菌等乳酸菌、酵母菌等酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸） + +能量（能量（少量少量） 通過上述實例，你能說出無氧呼吸通過上述實例，你能說出無氧呼吸產物有哪些物質嗎？產物有哪些物質嗎？酒精和二氧化碳酒精和二氧化碳乳酸乳酸 2、過程、過程 ：分兩個階段分兩個階段 第一個階段：第一個階段： 第二個階段：第二個階段： 3、場所：、場所：細胞質基質細胞質基質 (二二)無氧呼吸無氧呼吸 1、實例實例C6H12O6能量（少量）能量（少量） 2丙酮酸丙酮酸 （2C3H

14、4O3）H2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2酶酶酶酶2C3H6O3（乳酸）（乳酸）酶酶4. 反應式：反應式：C6H12O6C6H12O6酶酶酶酶2C2H5OH 2CO2能量能量2C3H6O3能量能量能量能量（196.65kJ196.65kJ）61.08kJ61.08kJATPATP其余以其余以熱能熱能形式散失形式散失1moL1moL 一般是指細胞在一般是指細胞在無氧無氧條件下，通過條件下，通過酶酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成為成為不徹底氧化產物不徹底氧化產物，同時釋放出少，同時釋放出少量能量，生成量能量，生成少量少量ATPATP的過程。的過程。5.

15、概念：概念：無氧呼吸是否有害？無氧呼吸是否有害？酒精和乳酸在細胞中大量積酒精和乳酸在細胞中大量積累對細胞有毒害作用，且釋累對細胞有毒害作用，且釋放的能量太少，不足維持生放的能量太少，不足維持生命活動的需求。命活動的需求。大多數生物大多數生物不能長時間用無氧呼吸維持不能長時間用無氧呼吸維持生命！生命！生物體或部分組織器官在缺氧生物體或部分組織器官在缺氧條件下，無氧呼吸作為有氧呼條件下，無氧呼吸作為有氧呼吸的補充，是生物的適應性的吸的補充，是生物的適應性的表現表現!無氧呼吸是否有利？無氧呼吸是否有利？ 有氧呼吸是在無氧呼吸的基礎上發(fā)展而來的，由于有氧呼吸比無氧呼吸優(yōu)越，有氧呼吸逐漸成為絕大多數生物

16、的主要呼吸形式，但還保留著無氧呼吸的能力。葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸6CO2 +12H2O+能量（大量）能量（大量）2C2H5OH +2CO2+能量（少量能量（少量）2C3H6O3 +能量（少量）能量（少量）或或酶酶酶酶（三）有氧呼吸與無氧呼吸的關系：（三）有氧呼吸與無氧呼吸的關系：有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯系：有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯系： 細胞質基質、細胞質基質、線粒體線粒體 細胞質基質細胞質基質 需需O2、酶、酶 不需不需O2、需酶、需酶 H2O、CO2 C2H5OH、CO2 或或C3H6O3 徹底徹底 不徹底不徹底 較多較多 較少較少有氧呼吸和無氧呼吸第一個階段是相同的有氧呼吸和無氧

17、呼吸第一個階段是相同的 分解有機物，釋放能量分解有機物，釋放能量 有氧呼吸有氧呼吸 無氧呼吸無氧呼吸不不同同點點 場所場所 條件條件 產物產物分解程度分解程度釋放能量釋放能量相相同同點點 聯系聯系 實質實質三、細胞呼吸原理的應用三、細胞呼吸原理的應用控制呼吸作用的反應條件控制呼吸作用的反應條件抑制酶活性，抑制呼吸作用，抑制酶活性，抑制呼吸作用，減弱有機分解速度等減弱有機分解速度等分分析析細細胞胞呼呼吸吸原原理理的的應應用用1、與有氧呼吸相比，無氧呼吸最主要、與有氧呼吸相比，無氧呼吸最主要的特點是的特點是、分解有機物、分解有機物、釋放能量、釋放能量、需要酶催化、需要酶催化、有機物分解不徹底、有機

18、物分解不徹底練練習習題題D2、高等植物的細胞呼吸只發(fā)生在、高等植物的細胞呼吸只發(fā)生在、活細胞、活細胞、含有葉綠體的細胞、含有葉綠體的細胞、不含葉綠體的細胞、不含葉綠體的細胞、氣孔周圍的細胞、氣孔周圍的細胞練練習習題題A3、種在湖邊的玉米，長期被水淹，生長、種在湖邊的玉米，長期被水淹，生長不好，其原因是不好，其原因是A、根細胞吸收水分過多、根細胞吸收水分過多B、營養(yǎng)缺乏、營養(yǎng)缺乏C、光合作用強度不夠、光合作用強度不夠D、細胞有氧呼吸受阻、細胞有氧呼吸受阻練練習習題題D4、假如在宇宙空間站內的綠色植物、假如在宇宙空間站內的綠色植物積累了積累了120摩爾的摩爾的O2，可供宇航員，可供宇航員氧化分解多少摩爾的葡萄糖？分氧化分解多少摩爾的葡萄糖？分解葡萄糖所釋放的能量大約有多解葡萄糖所釋放的能量大約有多少千焦轉移給了少千焦轉移給了ATP？練練習習題題120/6=20120/6=20摩爾摩爾11611161* *20=2322020=23220千焦千焦C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 26CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量5、下列