5.3++ATP的主要來(lái)源-細(xì)胞呼吸

1、細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的主要能源物質(zhì)是什么？直接給細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量的物質(zhì)是什么？葡萄糖、ATP回憶：腺苷磷酸基團(tuán)高能磷酸鍵ADP+Pi+能量酶A-P~P~PATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

2、ATP在細(xì)胞內(nèi)存在并不多，需要時(shí)刻不停地由ADP轉(zhuǎn)化而來(lái)。ADP轉(zhuǎn)化成ATP的過程中，所需要的能量從哪里來(lái)呢？第五章

ATP的主要來(lái)源

——細(xì)胞呼吸本節(jié)重點(diǎn)1.細(xì)胞呼吸的概念及其與ATP形成的關(guān)系2.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過程及其特點(diǎn)3.細(xì)胞呼吸的原理在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用拉瓦錫等在研究人的呼吸作用拉瓦錫把呼吸作用比作碳和氫的“緩慢燃燒過程”。1、呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么共同點(diǎn)？2、呼吸作用能夠像燃料在體外燃燒那么劇烈嗎？３、在無(wú)氧條件下，細(xì)胞還能夠通過呼吸作用釋放能量嗎？都是有機(jī)物氧化分解放出能量的過程。不能。呼吸作用是逐步的氧化分解放能的。能。但是無(wú)氧呼吸釋放的能量比有氧呼吸要少。問題探討：

細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成CO2或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。一什么叫細(xì)胞呼吸？若用300C的溫水把買來(lái)的一包鮮酵母化開，用它發(fā)一塊面團(tuán)，幾個(gè)小時(shí)后，面團(tuán)便會(huì)漸漸膨大。用手摳開里面，你會(huì)發(fā)現(xiàn)面團(tuán)里面變成蜂窩一樣，有許多空隙，并且你能聞到酒味和酵母菌產(chǎn)生的特殊香味。所以我們吃的面包和饅頭比較松軟，味道也好。我們喝的啤酒、白酒、醫(yī)院里的酒精、化妝品中的甘油，都是用酵母菌生產(chǎn)的。酵母菌的細(xì)胞里含有豐富的蛋白質(zhì)和維生素，所以也可以做成高級(jí)營(yíng)養(yǎng)品添加到食品中，或用作飼養(yǎng)動(dòng)物的高級(jí)飼料。小資料加入酵母菌和面作成的饅頭、面包松軟多孔，是因?yàn)榘l(fā)酵產(chǎn)生氣體所致，那么，產(chǎn)生的氣體是什么呢？在什么情況下產(chǎn)生的？二作出假設(shè)一提出問題三設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)四進(jìn)行實(shí)驗(yàn)五分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論六表達(dá)和交流二作出假設(shè)：一提出問題：三設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：酵母菌在什么條件下產(chǎn)生酒精?酵母菌在不同條件下是否都能產(chǎn)生的CO2？產(chǎn)生的CO2是否一樣多?酵母菌在無(wú)氧條件下產(chǎn)生酒精。酵母菌在不同條件下都產(chǎn)生的CO2，且有氧條件下產(chǎn)生的CO2比無(wú)氧條件下多。１、鑒定有無(wú)二氧化碳產(chǎn)生：

二氧化碳可使澄清的石灰水變混濁；也可使溴麝香草酚藍(lán)(BTB)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。

２、鑒定有無(wú)酒精產(chǎn)生：１、鑒定有無(wú)二氧化碳產(chǎn)生：

二氧化碳可使澄清的石灰水變混濁；

也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。橙色的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色．②根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，理清實(shí)驗(yàn)步驟配制培養(yǎng)液控制有氧、無(wú)氧環(huán)境自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量設(shè)置對(duì)比實(shí)驗(yàn)科學(xué)檢測(cè)因變量限制好無(wú)關(guān)變量①明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)須注意：步驟一：配制酵母菌培養(yǎng)液10g酵母菌+240mL5%葡萄糖溶液A組B組實(shí)驗(yàn)步驟步驟二：A實(shí)驗(yàn)組(有氧情況下)10%NaOH酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水實(shí)驗(yàn)步驟步驟二：B實(shí)驗(yàn)組(無(wú)氧情況下)酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水實(shí)驗(yàn)步驟步驟三：鑒定是否有CO2產(chǎn)生;鑒定是否有酒精產(chǎn)生0.5mL重鉻酸鉀的濃硫酸溶液A組B組橙色實(shí)驗(yàn)步驟橙色條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時(shí)間重鉻酸鉀--濃硫酸溶液有氧無(wú)氧變混濁／快無(wú)變化變混濁／慢出現(xiàn)灰綠色五分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論四進(jìn)行實(shí)驗(yàn)①酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下均能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，均能產(chǎn)生二氧化碳在有氧的條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳。在無(wú)氧的條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的二氧化碳。五分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論酵母菌在有氧和無(wú)氧的條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了大量的CO2和H2O；在無(wú)氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的CO2。

五分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論六表達(dá)和交流適宜的溫度條件下，在下列裝置中都加入活酵母，其中適于產(chǎn)生酒精的裝置是（）訓(xùn)練遷移ABCD加入葡萄糖和水加入葡萄糖加入水加入葡萄糖和水并不斷攪拌A地窖取大姜夫妻吃大虧近日，膠州膠萊鎮(zhèn)王壇村的一對(duì)夫婦，下地窖取大姜時(shí)因缺氧發(fā)生昏迷，經(jīng)治療這對(duì)夫婦已經(jīng)脫險(xiǎn)。醫(yī)生告訴記者，張先生夫婦是因?yàn)榈亟阎醒鯕獠蛔?，吸入過多的二氧化碳大腦缺氧造成的。思考：1、事故原因？探究

方法建議：提醒農(nóng)民朋友進(jìn)入儲(chǔ)存白菜、蘿卜、生姜等食物的地窖之前，將點(diǎn)燃的蠟燭送入窯內(nèi)，如果蠟燭熄滅了，應(yīng)待充分通風(fēng)以后再下去。事故原因：地窖中的生物在細(xì)胞呼吸過程中，吸收O2，產(chǎn)生CO2。

為什么把手插進(jìn)堆放一段時(shí)間的新鮮谷堆，會(huì)有潮濕和發(fā)燙的感覺？呼吸作用過程中：產(chǎn)生H2O，釋放熱量探究為什么甜玉米放時(shí)間長(zhǎng)了甜味會(huì)變淡，蘿卜放久了會(huì)空心？呼吸作用過程中：消耗糖類等有機(jī)物。探究請(qǐng)你推測(cè)出有氧呼吸的公式探究課堂糖類+氧氣→二氧化碳+水+能量思考：反應(yīng)條件及場(chǎng)所？生物在細(xì)胞呼吸過程中，吸收O2，產(chǎn)生CO2。呼吸作用過程中：產(chǎn)生H2O，釋放熱量。呼吸作用過程中：消耗糖類等有機(jī)物。問題回顧：1.呼吸作用的場(chǎng)所是？主要是線粒體，還有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2.線粒體的結(jié)構(gòu)怎樣？雙膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴（增大了內(nèi)膜的面積），嵴的周圍充滿了液態(tài)的基質(zhì)，內(nèi)膜和基質(zhì)中都含有許多與呼吸作用有關(guān)的酶。有氧呼吸的過程圖解一、有氧呼吸C6H12O6能量（少量）

2丙酮酸（2C3H4O3）[H]酶C6H12O6酶2C3H4O3＋4【H】＋能量(少量)1.有氧呼吸的過程：(三個(gè)階段）㈠有氧呼吸C6H12O6能量（少量）

2丙酮酸（2C3H4O3）[H]能量（少量）[H]6CO26H2O酶酶2C3H4O3+6H2O

6CO2＋20【H】＋能量（少量）酶1.有氧呼吸的過程：C6H12O6能量（少量）

2丙酮酸（2C3H4O3）[H]能量（少量）[H]O212H2O+能量（大量）6CO26H2O酶酶酶24【H】+6O2

12H2O+能量（大量）酶1.有氧呼吸的過程：第一個(gè)階段第二個(gè)階段第三個(gè)階段場(chǎng)所反應(yīng)物生成物產(chǎn)生能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)主要是葡萄糖丙酮酸、[H]少量線粒體基質(zhì)丙酮酸、H2OCO2、[H]少量線粒體內(nèi)膜大量H2O[H]、O22.有氧呼吸全過程的比較酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量3.總反應(yīng)式：C6H12O6酶2C3H4O3＋4【H】＋能量(少量)24【H】+6O2

12H2O+能量（大量）

酶2C3H4O3+6H2O

6CO2＋20【H】＋能量（少量）

酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

以上反應(yīng)式中的能量能否寫成ATP

？能量（2870kJ）1161kJ其余以熱能形式散失ATP酶1moL⒋概念：

指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。1場(chǎng)所:2條件:3物質(zhì)變化:4能量變化:注意點(diǎn)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要）O2、酶有機(jī)物、O2、H2O→CO2、H2O2870kj能量：1161kj能量存于ATP中，形成38mol的ATP。其余以熱能散失，能量轉(zhuǎn)換效率是40.5%

。有氧呼吸①有機(jī)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用于第幾階段？③如果你在思考上述問題的時(shí)候，消耗了2摩爾葡萄糖，那么有多少能量轉(zhuǎn)移到了ATP中？第二第三

1161kJx2思考：④下列分別屬于有氧呼吸的第幾階段：①產(chǎn)生CO2的階段（）②產(chǎn)生H2O的階段（）③氧氣參與的階段（）④產(chǎn)生ATP的階段（）⑤產(chǎn)生ATP最多的階段（）二三三三一、二、三劉翔在訓(xùn)練時(shí)常會(huì)在第二天早上肌肉發(fā)酸,為什么?繼續(xù)探究蘋果儲(chǔ)藏久了為什么會(huì)有酒味呢？繼續(xù)探究無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所在哪里呢?反應(yīng)是如何進(jìn)行的呢？無(wú)氧呼吸的過程葡萄糖丙酮酸[H]少量能量乙醇酶I乳酸酶II酒精+CO2乳酸酶C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量（少量）酶2.無(wú)氧呼吸的反應(yīng)式陸生植物根細(xì)胞、蘋果、酵母菌⑴產(chǎn)物為酒精和二氧化碳二、無(wú)氧呼吸C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量（少量）酶2.無(wú)氧呼吸的反應(yīng)式高等動(dòng)物、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、乳酸菌⑵產(chǎn)物為乳酸二、無(wú)氧呼吸3.概念：

細(xì)胞在無(wú)氧或缺氧的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放出少量能量的過程。二、無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸特點(diǎn)：在氧存在時(shí)，無(wú)氧呼吸會(huì)受到抑制。細(xì)胞有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的比較細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)O2、酶缺氧或無(wú)氧、酶H2O、CO2C2H5OH、CO2或C3H6O3釋放大量能量，形成大量ATP釋放少量能量，形成少量ATPC6H12O6+6H2O+6O2酶12H2O+6CO2+大量能量C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量C6H12O62C3H6O3+少量能量①第一階段完全相同;②分解有機(jī)物，釋放能量酶三、細(xì)胞呼吸的意義

1.呼吸作用為生物體的生命活動(dòng)提供能量.呼吸作用釋放出來(lái)的能量一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏⑹?另一部分儲(chǔ)存在中.

2.呼吸作用產(chǎn)生的一些中間產(chǎn)物,可以成為合成體內(nèi)的一些重要化合物的原料.1、溫度

溫度影響酶的活性

應(yīng)用：農(nóng)作物種植適當(dāng)增大晝夜溫差；果蔬貯存適當(dāng)降溫2、O2

缺氧導(dǎo)致無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生的酒精對(duì)生物有毒害（使蛋白質(zhì)變性）

應(yīng)用：中耕松土、水稻曬田3、CO2

CO2濃度上升抑制呼吸作用

應(yīng)用：中耕松土4、H2O

代謝強(qiáng)度與水含量有關(guān)四、影響細(xì)胞呼吸的因素：五、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

1.發(fā)酵技術(shù)

2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

3.糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮細(xì)胞呼吸的中間產(chǎn)物是各種有機(jī)物之間轉(zhuǎn)化的樞紐，細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)實(shí)踐中有廣泛的應(yīng)用。1.發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)啤酒、果酒和白酒等生產(chǎn)乳酸類、檸檬酸類飲料生產(chǎn)味精、醬油和醋應(yīng)用于垃圾、廢水的處理利用發(fā)酵產(chǎn)生沼氣2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

細(xì)胞呼吸為植物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、細(xì)胞的分裂、植株的生長(zhǎng)和發(fā)育等提供能量和各種原料，因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，要設(shè)法適當(dāng)增強(qiáng)細(xì)胞呼吸，以促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。例：水稻生產(chǎn)中的適時(shí)露田和曬田等措施的實(shí)質(zhì)就是為了改善土壤通氣條件以增強(qiáng)根系的細(xì)胞呼吸。3.糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮

細(xì)胞呼吸要消耗有機(jī)物，使有機(jī)物積累減少。因此，對(duì)糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮來(lái)說，又要設(shè)法降低細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度，盡可能減少有機(jī)物的消耗等。

糧食儲(chǔ)藏果蔬保鮮糧食儲(chǔ)藏

糧食儲(chǔ)藏時(shí)，要注意降低溫度和保持干燥，抑制細(xì)胞呼吸，延長(zhǎng)保存期限。例：稻谷等種子含水量超過14.5％時(shí)，呼吸速率就會(huì)驟然增加，釋放出的熱量和水分，會(huì)導(dǎo)致糧食霉變。果蔬保鮮

為了抑制細(xì)胞呼吸，果蔬儲(chǔ)藏時(shí)采用降低氧濃度、沖氮?dú)饣蚪档蜏囟鹊确椒ā＠禾O果、梨、柑、橘等果實(shí)在0～1℃時(shí)可儲(chǔ)藏幾個(gè)月不壞；荔枝一般只能短期保鮮，但采用低溫速凍等方法可保鮮6～8個(gè)月。農(nóng)村廣泛采用密閉的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身產(chǎn)生的二氧化碳抑制細(xì)胞呼吸的原理。1.現(xiàn)有甲酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,乙酵母菌進(jìn)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.3:1B.1:2C.4:3D.2:3C2.下列5支試管中分別含有不同化學(xué)物質(zhì)和活性酵母菌細(xì)胞制備物。在適宜溫度條件下，會(huì)產(chǎn)生CO2的試管有（）①葡萄糖+已破裂的細(xì)胞②葡萄糖+線粒體③丙酮酸+線粒體④葡萄糖+細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣）⑤丙酮酸+細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣）A.①③④⑤B.①②④⑤C.①③④D.②③④C3.右圖表示在儲(chǔ)存蔬菜、水果時(shí)，大氣中O2的濃度對(duì)植物組織內(nèi)CO2產(chǎn)生的影響，試分析：釋放的相對(duì)值CO2（1）A點(diǎn)表示植物組織釋放CO2較多，這些CO2是_________的產(chǎn)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(diǎn)以后CO2的釋放量不再增加，其主要原因是____________________________。隨O2的增加，無(wú)氧呼吸受到抑制隨氧濃度增大，有氧呼吸不斷加強(qiáng)無(wú)氧呼吸受線粒體數(shù)量限制，有氧呼吸不再加強(qiáng)4.陸生植物不能長(zhǎng)期忍受無(wú)氧呼吸，這是因?yàn)棰佼a(chǎn)生的酒精對(duì)細(xì)胞有毒害②產(chǎn)生的乳酸對(duì)細(xì)胞有毒害③沒有專門的無(wú)氧呼吸結(jié)構(gòu)④產(chǎn)生的能量太少（）A.①②B.②③C.③④D.①④D5.關(guān)于無(wú)氧呼吸的敘述中，正確的是()A.不產(chǎn)生CO2B.一定產(chǎn)生CO2C.不形成ATPD.物質(zhì)氧化分解不徹底D6.一運(yùn)動(dòng)員正在進(jìn)行長(zhǎng)跑訓(xùn)練，從他的大腿肌肉細(xì)胞中檢測(cè)到3種化學(xué)物質(zhì)，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(shí)間（分）A.O2、CO2、乳酸B.乳酸、CO2、O2C.CO2、O2、乳酸D.CO2、乳酸、O27.右圖表示北方的一個(gè)貯存白菜的地窖，隨著O2的消耗，CO2濃度變化的情況。請(qǐng)據(jù)圖回答：（1）A~B段O2的消耗量很大，CO2濃度上升也很快，白菜在進(jìn)行_____呼吸。（2）Ｃ~Ｄ段O2濃度接近０，而CO2濃度仍在上升，白菜在進(jìn)行_____呼吸。（3）Ｂ~Ｃ段O2濃度已很低，CO2濃度幾乎不上升，原因是________________