2021屆人教版高三生物課件：ATP的主要來源-細胞呼吸

1、第3節(jié) ATP的主要來源-細胞呼吸動物、人、真菌、多數(shù)細菌等綠色植物能 量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP +Pi+ATP 酶糖類、脂肪等有機物氧化分解一、細胞呼吸的概念生物體中的有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，最終生成CO2或其他產物，并且釋放出能量的總過程，叫細胞呼吸（又叫生物氧化）。分解有機物，釋放能量并產生ATP。呼吸作用的本質學案41頁一、1、酵母菌：單細胞真菌，真核生物，在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌，因此便于用來研究細胞呼吸的不同方式。討論、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌在什么條件下產生的呢？、我們吃的面包和饅頭為什么比較 松軟？這與酵母菌有什么關系？酵母菌發(fā)揮這

2、種作用需要什么條件呢？提出問題 酵母菌使葡萄糖發(fā)酵產生酒精是在有氧條件還是在無氧條件下進行的？ 酵母菌在有氧和無氧條件下的呼吸產物是什么？作出假設 酵母菌在有氧條件下產生CO2 酵母菌在無氧條件下產生酒精和CO2設計實驗根據(jù)實驗需要，理清實驗步驟、怎樣保證酵母菌在整個實驗中能正常生 活？（配制培養(yǎng)液）、怎樣控制有氧和無氧環(huán)境？3. 怎樣鑒定酒精和CO2的產生？如何比較 CO2產生的多少？實驗材料：新鮮食用酵母菌20g實驗試劑：葡萄糖溶液 氫氧化鈉溶液 澄清石灰水 橙色的重鉻酸鉀溶液、濃硫酸實驗儀器：橡皮球、錐形瓶、連通管實驗課題 探究酵母菌細胞呼吸的方式一、實驗原理1、酵母菌是單細胞真菌。進行

3、有氧呼吸產生水和CO2 ，無氧呼吸產生酒精和CO2 2、 CO2的檢測方法（1）CO2使澄清石灰水變渾濁（2）CO2使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃3、酒精的檢測 橙色的重酪酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應，變成 灰綠色。二、實驗假設 酵母菌在有氧情況下進行有氧呼吸，產生CO2，在無 氧情況下進行無氧呼吸，產生CO2和酒精三、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、組裝有氧呼吸和無氧呼吸裝置圖，放置在25-35 、環(huán)境下培養(yǎng)8-9小時。3、檢測CO2的產生4、檢測酒精的產生（1）取2支試管編號（2）各取A、B錐形瓶酵母菌培養(yǎng)液的濾液2毫升注入試管（3）分別滴加0.5毫升重酪

4、酸鉀-濃硫酸溶液，輕輕震蕩、混勻.四、實驗結果預測1、酵母菌在有氧和無氧情況下均產生了CO2，能使澄清石灰水變渾濁。2、酵母菌的有氧呼吸比無氧呼吸釋放的CO2要多3、酵母菌在有氧情況下，沒有酒精生成，不能使重鉻酸鉀溶液發(fā)生顯色反應；在無氧情況下，生成了酒精，使重鉻酸鉀溶液發(fā)生灰綠色顯色反應。五、觀測、記錄條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時間重鉻酸鉀-濃硫酸溶液有氧無氧變混濁快無變化變混濁慢出現(xiàn)灰綠色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組產生了酒精六、結論 酵母菌在有氧條件下產生CO2 酵母菌在無氧條件下產生酒精和

5、CO2但有氧條件下產生的CO2比無氧條件下更多1、在有氧呼吸實驗裝置中的氫氧化鈉溶液處理的目的是什么？2、為什么將葡糖糖溶液先煮沸、再冷卻后加入錐形瓶？煮沸可將葡糖糖溶液中的細菌殺死，排除其他細菌影響；煮沸可排除溶液中的氧。 冷卻，避免將酵母菌殺死3、B瓶封口放置一段時間后，再連通錐形瓶3試分析原因保證瓶內原有氧氣被消耗4、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(fā)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6、有同學認為，在有

6、氧呼吸實驗裝置中的氫氧化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能對實驗結果有干擾，你同意嗎？你如何避免這種可能性的發(fā)生，以保證實驗更嚴謹？二、細胞呼吸的類型（一）有氧呼吸（二）無氧呼吸外膜內膜基質嵴雙層膜擴大內膜面積！ 線粒體結構有氧呼吸的主要場所：有氧呼吸最常利用的物質-葡萄糖(C6H12O6)有氧呼吸的過程是怎樣的呢? 現(xiàn)在請大家速覽P93-94教材，注意以下有關問題:1.第一階段的反應場所、反應物、產物是什么?2.第二階段的反應場所、反應物、產物是什么?3.第三階段的反應場所、反應物、產物是什么?4. 哪個階段釋放出的能量最多?C6H12O62丙酮酸酶4H能2ATP熱線粒體細胞質基質第一階段

7、：葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4H +能量場所：細胞質基質2C3HO（少量） C6H12O62丙酮酸酶6CO24H能2ATP熱能2ATP熱酶6H2O20H線粒體細胞質基質丙酮酸徹底分解酶6CO2 +20H+ 能量場所：線粒體基質第二階段：2C3HO+6H2O（少量）C6H12O62丙酮酸酶6CO24H能2ATP熱能2ATP熱酶6H2O20H12H2O6O2酶能34ATP熱線粒體細胞質基質氫的氧化酶12H2O + 能量場所：線粒體內膜第三階段：24H + 6O2 （大量）丙酮酸徹底分解場所：線粒體內膜H的氧化酶12H2O + 能量（大量）24H + 6O2酶6CO2 +20 H +能量（少

8、量）2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O有氧呼吸的過程：場所：細胞質基質葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2C3H4O3 +4 H + 能量（少量） （丙酮酸）場所：線粒體基質總反應式：C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 +12H2O + 能量酶1、H2O中的H和O分別來自哪？2、CO2中的C和O分別來自哪？H來自 C6H12O6和H2OO來自O2C來自 C6H12O6O來自 C6H12O6和H2O想一想C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 +12H2O + 能量酶有氧呼吸的過程圖解有氧呼吸有氧呼吸 場 所 反應物 產 物 釋能第一階段第二階段第三階段有氧呼吸三個階段

9、的比較細胞質基質葡萄糖丙酮酸H少量丙酮酸H2OCO2、H少量H、O2H2O大量線粒體基質線粒體內膜搶答題.看誰最快1、哪個階段產生CO2？2、哪個階段有氧氣參與反應？3、哪個階段產生能量最多？7、能產生ATP的場所是？在有氧呼吸過程中細胞質基質、線粒體 、哪個階段產生水？ 、哪個階段有水參與？6.哪個階段產生H最多?第二階段第三階段第三階段第二階段第三階段第二階段8、分解1摩爾的葡萄糖需多少摩爾O2和產生多少摩爾CO2？都是6摩爾有氧呼吸的概念 細胞在氧氣的參與下，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。計算： 1mol葡萄糖通過有

10、氧呼吸可釋放2870kj的能量，其中有1161kj的能量被轉移貯存到ATP中。那么，1mol葡萄糖通過有氧呼吸可形成_mol的ATP， 其能量轉換效率是_。3840.5%有氧呼吸和燃燒有何異同？完成學案P42表格劉翔在訓練后肌肉會發(fā)酸，為什么？蘋果儲存久了為什么會有酒味？場所：細胞質基質葡萄糖丙酮酸酶2C2H5OH+2CO22C3H6O3酶過程無氧呼吸過程：少量能量H1、酒精發(fā)酵： C6H12O6酶2、乳酸發(fā)酵： C6H12O6 無 氧 呼 吸2CH3CH2OH（酒精）+2CO2+能量2C3H6O3（乳酸）+ 能量酶酵母菌和大多數(shù)的植物的無氧呼吸屬于此種類型小結 例：高等動物、人、乳酸菌、高等

11、植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等） 項目階段場所反應物生成物能量細胞質基質中葡萄糖丙酮酸、H只在反應的第一階段產生少量能量，形成少量ATP細胞質基質中丙酮酸酒精和CO2或者是乳酸第一階段第二階段無氧呼吸兩個階段的比較：無氧呼吸的概念 細胞在缺氧的條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物進行不徹底的氧化分解，產生酒精或乳酸等中間產物，釋放少量能量，生成ATP的過程。無氧呼吸的特點 氧氣的存在抑制了無氧呼吸的進行a.高等植物在水淹的情況下，可以進行短時間的無氧呼吸，將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，釋放出能量以適應缺氧環(huán)境條件b.高等動物和人體在劇烈運動時，需要在相對較短的時間內消耗大量的

12、能量，肌肉細胞則以無氧呼吸的方式供給能量，滿足人體的需要c.酵母菌在缺氧的條件下，可以將有機物分解成酒精和二氧化碳問題思考：無氧呼吸有何意義和危害？ 項 目類 型 有氧呼吸無氧呼吸 不 同條 件場 所物質變化能量變化相 同聯(lián) 系本 質細胞質基質、線粒體細胞質基質有機物徹底氧化分解；形成CO2和水有機物氧化分解不徹底；CO2和酒精或乳酸釋放大量能量釋放少量能量需要酶和需酶不需呼吸階段的第一階段完全相同都是氧化分解有機物，釋放能量有氧呼吸與無氧呼吸之間的區(qū)別與聯(lián)系：同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？C6H12O6C2H50H（酒精）+CO2+少量能量丙酮酸C3H6O3（乳酸）+少量能

13、量CO2H2O大量能量k酶無O2酶有O2一種生物能否進行有氧呼吸與什么相關？不在于是否有線粒體而在于這種生物體內是否含有與有氧呼吸相關的酶例如：原核生物沒有線粒體，但仍然有可能進行有氧呼吸（硝化細菌）場所：細胞質基質個別動物沒有線粒體，如寄生在動物腸道內的蛔蟲，只能進行無氧呼吸1.為生命活動提供能量2.為體內其他化合物的合成提供原料細胞呼吸意義 1、讓一只白鼠吸入有放射性的18O2,該白鼠體內最先出現(xiàn)的含有18O的化合物是 A.二氧化碳 B.水 C.丙酮酸 D.乳酸 2用含O18的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子的轉移途徑是（ ）。 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

14、酮酸二氧化碳3下列有關有氧呼吸的敘述中，正確的是（） A此過程的第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸，產生少量H和ATP B此過程的第二階段是丙酮酸分解成水和二氧化碳，產生少量的ATP C此過程的第三階段是葡萄糖氧化成水和二氧化碳，產生大量的ATP D此過程必須有氧分子參與，始終在線粒體中進行 影響呼吸作用的因素內部因素遺傳因素（決定酶的數(shù)量和種類） 1、不同種類植物呼吸速率不同，一般情況下， 水生植物旱生植物，陽生植物陰生植物 2、同一植物不同器官呼吸速率不同 生殖器官營養(yǎng)器官3、同一植物在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同 幼苗期、開花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速 率下降溫度呼吸速率應用：低溫保鮮；增

15、大晝夜溫差（1）溫度（3）水細胞含水量呼吸速率酶數(shù)量的限制環(huán)境中水含量呼吸速率長時間無氧呼吸供能不足應用：種子曬干保存（2）CO2過高CO2抑制細胞呼吸應用：增加CO2的濃度保鮮影響細胞呼吸的外部因素CO2的釋放量5 10 15 20 25 30 O2%（4） O2的濃度： 細胞呼吸類型的判斷（以酵母為例）1、若只產生CO2，不消耗O2，則只進行無氧呼吸（如A點）。2、若產生的CO2的摩爾數(shù)比吸收O2的摩爾數(shù)多，則兩種呼吸同時并存（圖中AC段）。3、若產生CO2的摩爾數(shù)與吸收O2的摩爾數(shù)相等，則只進行有氧呼吸（圖中C點以后）。4、B點表示無氧呼吸與有氧呼吸速率相等（CO2釋放量表示），此時CO

16、2的總釋放量最低。D點表示O2濃度超過一定值（10%）以上時。無氧呼吸消失，說明有O2存在時，無氧呼吸受到抑制。O2%CO2釋放量有氧呼吸無氧呼吸ABCDCO2的總量 5 10 15 20 25O2濃度=0時進行_；0O2濃度10%進行_；O2濃度10%時進行_ 。細胞呼吸強度最弱，有機物消耗最少的是_點。線段AB=BC，表示有氧呼吸、無氧呼吸釋放的CO2量相等的是_ 點。此時有氧呼吸、無氧呼吸消耗葡萄糖的比例_無氧呼吸無氧呼吸和有氧呼吸有氧呼吸AB呼吸作用過程中：消耗糖類等有機物。 為什么甜玉米放時間長了甜味會變淡，蘿卜放久了會空心？為什么把手插進堆放一段時間的新鮮谷堆，會有潮濕和發(fā)燙的感覺

17、？ 呼吸作用過程中：產生H2O，釋放熱量1個蘋果今天吃它得到的有機物多，還是明天它得到的有機物多？1Kg黃豆能發(fā)5Kg豆芽，在你面對饑餓的威脅時，你選擇什么來渡過難關？ 細胞呼吸原理的應用1 . 在釀酒業(yè)上的應用：先通氣，讓酵母菌進行有 氧呼吸，使其數(shù)量增加；然后隔絕空氣，使其 發(fā)酵，產生酒精。2 . 在農業(yè)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3 . 在醫(yī)學上：利用氧氣抑制破傷風等厭氧型細菌 的繁殖4 . 在物質的儲存時：控制氧氣的濃度，抑制其呼 吸作用，減少有機物的消耗。糧食儲藏和果蔬保鮮 細胞呼吸要消耗有機物，使有機物積累減少因此，對糧食儲藏和果蔬保鮮

18、來說，又要設法降低細胞的呼吸強度，盡可能減少有機物的消耗等糧食儲藏:低溫，低氧，干燥果蔬保鮮：低溫，低氧，低濕我們購買罐頭食品時發(fā)現(xiàn)有這樣的說明：若真空安全鈕鼓起請勿購買。請問這是什么原因？這說明罐頭食品在生產時滅菌不徹底，微生物在無氧條件下發(fā)生無氧呼吸產生了CO2 使真空安全鈕鼓起說明食物可能變質呼吸作用計算問題 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 +12H2O + 能量 C6H12O6 2 C2H5OH（酒精）+ 2 CO2 + 能量1、無O2吸收，無CO2釋放，進行產生乳酸的無氧呼吸 2、無O2吸收，有CO2釋放，進行產生酒精的無氧呼吸3、有O2吸收= CO2釋放，進行有

19、氧呼吸4、 CO2釋放量 O2吸收量，進行有氧和無氧呼吸當有氧呼吸速率與無氧呼吸速率相等時， CO2和 O2的比例關系， CO2/ O2=4/3 酶 酶2C3H6O3（乳酸）+ 能量C6H12O6 酶AB探究一:酵母菌細胞呼吸的類型要通過實驗探究酵母菌的細胞呼吸類型,還要同時設計另一個實驗,簡要說出思路?結果預測和結論:結果預測(紅色液滴移動情況)相應結論裝置A裝置B123左移不動右移不動左移右移只有有氧呼吸只有無氧呼吸兩種呼吸類型都有1、A中有CO2產生，可以說明 2、B中有CO2產生，可以說明 3、AB中有CO2產生，則 植物細胞該細胞正在進行無氧呼吸該細胞正在進行有氧呼吸有氧呼吸和無氧呼

20、吸在同時進行O2濃度對細胞呼吸的影響1、判斷細胞呼吸的方式氧氣濃度為B時： 。氧氣濃度為B到G（不包括B點和G點）時： 。氧氣濃度大于G（包括G點）時 。2、綠色區(qū)域代表的含義是： 。3、如果DE=3CD，那么有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖的比值為 ，若有氧呼吸和無氧呼吸消耗等量的葡萄糖，CD和DE的長度之比為： 。只有無氧呼吸有氧呼吸和無氧呼吸同時進行只有有氧呼吸不同氧氣濃度下無氧呼吸的強度11DE=3CD探究三:如果縱坐標表示某種物質的物質的量，請在下列兩個坐標中畫出無氧呼吸釋放二氧化碳量和葡萄糖消耗總量的曲線。條件有氧呼吸消耗O2量有氧呼吸產生CO2量有氧呼吸消耗葡萄糖量無氧呼吸產生CO

21、2量無氧呼吸消耗葡萄糖量CO2產生總量葡萄糖消耗總量A條件60B條件124C條件318D條件02單位:mol610611224216121226500424ABCD分別是什么樣的條件? 在一定范圍內，隨著氧分壓增大CO2的釋放量減少（1）AB段表示；原因是。氧分壓CO2釋放量ABC如圖：表示蘋果儲藏過程中，隨著氧分壓的變化，CO2釋放量的曲線。請回答：（3）蘋果在儲藏過程中，最好選擇圖中_點所對應的 氧分壓，原因是_。（2）BC段表示_ 原因是_氧分壓增大，無氧呼吸受到抑制，而有氧呼吸又很弱隨著氧分壓增大，CO2的釋放量增大氧分壓增大，無氧呼吸逐漸減弱，有氧呼吸加強B在B點總呼吸強度最弱，有機

22、物的消耗最少（4）無氧呼吸時間過長，植物也會死亡 ，原因是_。無氧呼吸產生酒精會使細胞的蛋白質變性；無氧呼吸產生能量少1右圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時，CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關敘述正確的是( )。A.氧濃度為a時，最適于貯藏該植物器官B氧濃度為b時，無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍C氧濃度為c時，無氧呼吸最弱D氧濃度為d時，有氧呼吸強度與無氧呼吸強度相等B2. 現(xiàn)有甲酵母菌進行有氧呼吸,乙酵母菌進行發(fā) 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.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3C3. 下列5支試管中分別含有

23、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.A4.陸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. D5.關于無氧呼吸的敘述中，正確的是 ( ) A.不產生CO2 B.一定產生CO2 C.不形成ATP D.物質氧化分解不徹底D6.一運動員正在進行長跑訓練， 從他的大腿肌肉細胞中檢測到 3種化學物質 ，

24、其濃度變化如 右圖所示，圖中 P、Q、R三曲 線依次代表 （ ）B鍛煉時間（分） A. O2、CO2、乳酸 B.乳酸、CO2、O2 C. CO2、O2、乳酸 D.CO2、乳酸、O27經測定，蠶豆種子在發(fā)芽的早期，二氧化碳的釋放量比氧氣的吸收量大34倍，這說明此時的蠶豆是（ ）。 A只進行有氧呼吸 B無氧呼吸比有氧呼吸占優(yōu)勢 C只進行無氧呼吸 D有氧呼吸比無氧呼吸占優(yōu)勢 8有氧呼吸與無氧呼吸的相同點是（ ）。 都在線粒體中進行 都需要酶 都需要氧都產生ATP 都經過生成丙酮酸的反應 A B C D簡答題 1、根據(jù)右圖回答問題：（1）從A B C的反應叫 ，此反應中1摩爾葡萄糖能釋放 千焦能量，其中有 千焦轉移到A