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(共53张PPT)
生物体生命活动所需能量的直接来源
是什么
这种物质是如何形成的？
动物和人
绿色植物
能 量
ADP+Pi+
ATP
酶
回顾
ATP
第3节 ＡＴＰ的主要来源
——细胞呼吸
1、概念：
有机物在活细胞内氧化分解为二氧化碳和水或分解为一些不彻底的氧化产物，并且伴随着能量释放的过程。
一、细 胞 呼 吸
底物
场所
反应类型
分段放能
2、细胞呼吸的意义
为生物体的生命活动提供能量。
为其他化合物的合成提供原料。
ADP+Pi
供生命活动的能量
酶
有机物
ATP
呼吸作用
氧化分解
肌肉收缩
　　　　　神经传导和生物发电
物质合成
吸收与分泌
3、“呼吸”和“呼吸作用”有什么区别和联系？
“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程
“呼吸作用”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。
思考
“呼吸”是“呼吸作用”的前提和基础，没有呼吸过程吸入的氧气，就不能进行呼吸作用；而“呼吸作用”是“呼吸”的继续。
细胞内
+ 糖 类
+ 水
CO2
能 量
呼吸作用（本质）
高等动物的呼吸现象和呼吸作用
O2
O2
呼吸（现象）
呼吸器官
血液循环
血液循环
呼吸器官
CO2
气体运输
+
4、细胞呼吸的类型
有氧呼吸
无氧呼吸
细胞呼吸
二、探究：
酵母菌细胞呼吸的方式
酵母菌：
单细胞真菌
兼性厌氧菌
　　我们每天吃的面包和馒头就是有酵母菌的参与制成的；我们喝的啤酒，也离不开酵母菌的贡献
1.提出问题
酵母菌在有氧和无氧
条件下细胞呼吸的
产物分别是什么？
探究酵母菌细胞呼吸的方式
2.作出假设
假设酵母菌既能进行有氧呼吸（产CO2和H2O）也能进行无氧呼吸（产酒精和CO2）
如何设置实验组呢？
实验组
A组：有氧条件
B组：无氧条件
1.需为酵母菌提供呼吸作用的原料主要是什么？
2.对比实验：如何控制有氧和无氧的条件？
3. 怎样鉴定有无CO2产生？如何比较CO2产生的多少？
4.怎样鉴定有无酒精产生？生活中有何应用？
5.怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？
3.设计实验 特别关注以下问题： P92
葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”。
石灰水浑浊程度
配制适宜浓度的酵母菌葡萄糖培养液，控制培养温度在25--35℃的环境中。
橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇化学反应，变成灰绿色 （硫酸铬） 检测司机是否饮酒
溴麝香草酚蓝水溶液（蓝--绿--黄）变黄的时间长短
对比实验：P93
设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。
对比实验也是科学探究中常用的方法之一。
探究酵母菌细胞呼吸的方式
步骤一：配制酵母菌培养液P92
10g酵母菌+240mL5%葡萄糖溶液
A组
B组
煮沸是为了杀菌，除去溶氧
冷却是防止高温杀死酵母菌
（一般应煮沸 并冷却）
4.实验步骤
如何设置对照组？
步骤二：A实验组(有氧情况下)
10%NaOH
酵母菌培养液
澄清石灰水
通气
目的？
目的？
目的？
排除空气中CO2对实验结果的干扰
检测CO2
通入O2
？如何证明通入空气中已经没有CO2
A
步骤二：B实验组(无氧情况下)
酵母菌培养液
澄清石灰水
注意：B瓶应封口后放置一段时间，再连接，
其目的何在？
封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完，确保通入澄清石灰水的二氧化碳是酵母菌无氧呼吸产生的
B
步骤三：鉴定是否有酒精产生
（2）0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液
（现用现配）
A组
B组
橙色
橙色
（1）2ml酵母菌培养液
检测 指标 条件 澄清石灰水浑浊程度/ 溴麝香草酚蓝变黄时间长短 （检测CO2） 重铬酸钾--浓硫酸溶液是否变成灰绿色
(检测酒精)
有氧
无氧
变混浊／短
无变化
变混浊／长
出现灰绿色
有大量CO2
有少量CO2
无酒精
有酒精
5、分析实验结果
探究酵母菌细胞呼吸的方式
P93 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸，均能产生二氧化碳
　 在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳。
　 在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的二氧化碳。
6、得出结论
实验总结
实验原理：
1、酵母菌是（结构上为单细胞真菌）兼性厌氧菌，既能进行有氧呼吸（产CO2和H2O）也能进行无氧呼吸（产酒精和CO2）
2、酒精和CO2的检测
澄清的石灰水+CO2 变浑浊，且浑浊度与CO2产量有关
蓝色的溴麝香草酚蓝水溶液+CO2 变绿再变黄，且变黄时间长短与CO2产量有关
橙色重铬酸钾溶液+酒精（酸性） 变灰绿色
实验分组 A组（有氧） B组（无氧）
自变量
因变量
观察指标
无关变量
实验结论
有氧和无氧
产CO2的多少及酒精的有无
温度、营养物质的浓度和量
实验分析：
1澄清石灰水变浑浊的程度
2溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄所用时间长短
3.重铬酸钾溶液的颜色变化
有氧时，产CO2多
无氧产CO2少，
还能产酒精
三、有 氧 呼 吸
阅读教材有氧呼吸的有关内容，
思考下列问题：
H2O 在哪个阶段参加反应？在哪生成
其中的O来自于哪？CO2在哪生成？
三个阶段共同的产物是什么？
1.主要场所
线粒体
内膜
基质
外膜
嵴
与有氧呼吸
有关的酶
分布于代谢旺盛的部位
反应式两边的水能否抵消省掉？
2.总反应式
特点：O2的吸收量=CO2的释放量
3、有氧呼吸过程
葡萄糖的初步分解
C6H12O6
酶
2CH3COCOOH +4 [H] + 能量
（丙酮酸） （少量）
场所：细胞质基质
①
丙酮酸彻底分解
酶
6CO2 +20 [H] + 能量
（少量）
场所：线粒体基质
②
2CH3COCOOH
（丙酮酸）
[H]的氧化
酶
12H2O + 能量
（大量）
场所：线粒体内膜
③
24[H] + 6O2
+6H2O
原核生物的有
氧呼吸在哪？
热能
2ATP
热能
2ATP
热能
34ATP
葡萄糖
丙酮酸
酶
少能量
[H]
细
胞
质
基
质
[H]
酶
水
少能量
二氧化碳
氧气
多能量
酶
水
线
粒
体
基
质
线粒体
内膜
4、有氧呼吸各个阶段的比较：
项目阶段 场所 反应物 生成物 能量
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
葡萄糖
[H]、O2
CO2、[H]
H2O
少量能量
少量能量
大量能量
第一阶段
第二阶段
第三阶段
丙酮酸、 H2O
丙酮酸、[H]
　　是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，释放大量能量,生成许多ATP的过程。
5.有氧呼吸概念
1mol葡萄糖
2870kJ
有氧呼吸
(1709kJ)
热能散失
（维持体温）
ATP(1161kJ)
6、有氧呼吸的能量去路：
能使多少个ADP转化为ATP？
能量利用率为多少？
1161 ÷2870×100%≈40%
2.3×1025
有氧呼吸 VS 燃烧
场所 体内 体外
条件 常温常压 酶的催化 高温
过程 分步进行 平和 一次性进行 剧烈
能量 部分转移到ATP 中 部分以热能散失 全部以光和热的形式散失
氧化
方式
有氧呼吸
有机物燃烧
两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程；都能产生二氧化碳等产物，并且都释放出能量。
不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。
在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。
1、呼吸作用和物质的燃烧有什么共同点
问题探讨 P91
2、呼吸作用能像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？
3、无氧条件下，细胞能进行呼吸作用释放能量吗？
P94 有氧呼吸同燃烧相比有什么不同点？
运动员在训练时常会在第二天早上肌肉发酸,为什么
苹果储藏久了为什么会有酒味呢？
1、无氧呼吸的过程
第一阶段：与有氧呼吸第一阶段完全相同。
第二阶段：
丙酮酸
+ 4[H]
2C2H5OH +2CO2（酵母菌，高等植物）
（酒精）
(细胞质基质）
酶
(细胞质基质）
2C3H6O3 （人和高等动物，马铃薯块　　　　　　　　　　　　　　　茎，甜菜块根，玉米胚)
酶
（乳酸）
四、无 氧 呼 吸
C6H12O6→2C3H4O3＋4[H]＋能量(少)
热能
2ATP
第一阶段：（细胞质基质中）
第二阶段：（细胞质基质中）
2C3H4O3＋4[H] →2C3H6O3
总反应：
C6H12O6→2C3H6O3能量(少)
热能
2ATP
C6H12O6→2C3H4O3＋4[H]＋能量(少)
热能
2ATP
第一阶段：（细胞质基质中）
第二阶段：（细胞质基质中）
2C3H4O3＋4[H] →2C2H5OH＋2CO2
总反应：
热能
2ATP
C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2能量(少)
乳酸发酵
酒精发酵
酶
酶
酶
酶
酶
酶
（乳酸）
2、发酵 习惯上把微生物的无氧呼吸称发酵。
C6H12O6
C6H12O6
酶
酶
2C2H5OH ＋2CO2＋少量能量
2C3H6O3＋少量能量
产生乳酸时放能（196.65kJ）
产生酒精时放能（225.94kJ）
61.08kJ
2 molATP
其余以热能形式散失
1moL
第一个阶段产生
3、无氧呼吸能量去路
能量利用率为多少？
无氧呼吸为什么放能少？
61.08 ÷196.65×100%≈31%
61.08 ÷225.94×100%≈27%
是指细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物质分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量,生成少量ATP的过程。
3、总结无氧呼吸概念
无氧呼吸是否有害？
？
酒精和乳酸在细胞中大量积累对细胞有毒害作用，且释放的能量太少，不足维持生命活动的需求。大多数生物不能长时间用无氧呼吸维持生命！
生物体或部分组织器官在缺氧条件下，无氧呼吸作为有氧呼吸的补充，是生物的适应性的表现!
无氧呼吸是否有利？
五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较：
呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸
不 同 点 场所
条件
分解 产物
能量
相同点 联系
实质
主要在线粒体
细胞质基质
O2、多种酶
无O2、多种酶
彻底分解、
产生CO2和H2O
分解不彻底、
形成乳酸或酒精和CO2
多
少
第一阶段的反应完全相同，有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进行的，有氧呼吸为主，其能量利用率更高，保留无氧呼吸应付暂时缺氧的不利状态
分解有机物，释放能量
六、细胞呼吸方式的判断
《全程设计》P47和P50“借题发挥”
1、依据O2的吸收量和CO2的释放量
2、依据酒精和CO2的生成量
有水生成的一定为有氧呼吸，有CO2生成的一定不为乳酸发酵
不能依据是否有CO2生成判断呼吸类型，但可依据CO2生成量来判断
细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）
若只产生CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸。
若产生的CO2的摩尔数比吸收O2的摩尔数多，则两种呼吸同时并存
若产生CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔数相等，则只进行有氧呼吸
O2%
CO2释放量
有氧呼吸
无氧呼吸
A
B
C
D
CO2的总量
5 10 15 20 25
A点
AC段
C点以后
B点
表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（CO2释放量表示)
D点
O2浓度超过一定值（10%）以上时，无氧呼吸消失。说明有O2存在时，无氧呼吸受到抑制。
例题1 ：右图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2的释放量与O2的吸收量的变化，请根据图解回答下列问题：
（1）0点时，该器官的呼吸作用类型是 。
无氧呼吸
（3）在O2浓度为b%以下时（不包括0点），该器官的呼吸类型是 ，因为 。
有氧呼吸和无氧呼吸
CO2释放量大于O2吸收量
（2）该器官CO2释放与O2吸收两条曲线在P点重合，其呼吸类型为 ，因为 。
（4）由该曲线提示的原理，我们在进行果实和种子贮藏时，应取O2含量为 值时，理由是_____________________
有氧呼吸
CO2释放量等于O2吸收量
a
此时释放的CO2最少，果实和种子通过呼吸消耗的物质最少，有氧呼吸较弱，无氧呼吸也受限制
1.0
0.5
a
b
co2释放
P
O2吸收
气体交换相对值
O2含量（%）
0
1、不同植物细胞呼吸速率不同
一般：旱生植物<水生植物
阴生植物<阳生植物
2、同一植物不同器官呼吸速率不同
如：生殖器官 >营养器官
3、同一植物在不同生长发育时期呼吸速率不同
如：幼苗期和开花期呼吸速率上升，成熟期下降
七、影响植物细胞呼吸的内部因素
（遗传因素）
呼吸速率（呼吸强度）：生物呼吸作用强弱的指标，
以的CO2释放量和的O2吸收量来衡量
1、温度 通过影响酶的活性来影响呼吸速率
2、O2
3、H2 O
4、CO2
八、影响植物细胞呼吸的外部因素
九、分析细胞呼吸原理的应用P95
课堂练习
1. 在有氧呼吸过程中，CO2的产生
和氧气的参与分别发生在（ ）
A.第一阶段和第二阶段
B.第二阶段和第三阶段
C.第一阶段和第三阶段
D.都在第三阶段。
B
2. 酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，如果二者消耗了等量的葡萄糖，这时吸入的氧气与产生的二氧化碳的分子数之比是( )
A.3:4 B．4:3
C．1:2 D．2:1
A
3.给某动物呼吸含放射性同位素18O的O2，则该动物体内首先出现18O的物质是( )
A.葡萄糖 B.二氧化碳
C.水 D.丙酮酸
4、有氧呼吸产物CO2中的氧和水中的氧( )
A．都来自于葡萄糖
B．都来自于O2
C．分别来自于葡萄糖和O2
D．分别来自于O2的葡萄糖
C
C
5. 有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是
( )
①都在线粒体中进行 ②都需要酶
③都需要氧 ④都产生ATP ⑤都产生丙酮酸
A. ①②⑤ B. ②③④ C. ②③⑤ D. ②④⑤
D
6. 种在湖边的玉米，长期被水淹
生长不好，其原因是（ ）
根细胞吸收水分过多
营养缺乏
光合作用的强度不够
细胞有氧呼吸受阻
D
7.种子在浸水和不浸水的条件下,进行呼吸作用的过程中都产生过的中间产物是( )
酒精 B. 乳酸
C.CO2和H2O D.丙酮酸
D
8.水果储藏保鲜时，降低呼吸的环境条件是( )
A．低O2、高CO2、零上低温
B．低CO2、高O2、零下低温
C．无O2、高CO2、零上低温
D．低O2、无CO2、零下低温
A
9、分析下图并回答：经数小时后，U形管A、B两处的液面会出现哪种情况（实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸汽和和温度变化对实验结果的影响）
（ ）
A．A处上升、B处下降
B．A、B两处都下降
C．A处下降、B处上升
D．A、B两处都不变
C
C6H12O6
(葡萄糖)
2C3H4O3
(丙酮酸)
6CO2+6H2O+能量
2C2H5OH+2CO2+能量
(酒精)
2C3H6O3(乳酸)+能量
①
②
③
④
氧
④
酶的不同
有氧呼吸
无氧呼吸
10.根据下图回答问题
(1)图中①和②所示的过程是 。
(2)图中①和③所示的过程是 。
(3)丙酮酸之所以会发生②或③不同的变化，一方面是由于是否有 参与，另一方面是由于 所造成的。
(4)产生对细胞有害作用的物质是图中 过程。
⑤
11.如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，分解葡萄糖产生等量的CO2 那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是
A、1：2
B、1：3
C、1：4
D、1：6
B
课后复习题
1、请写出有氧呼吸各个阶段的物质变化和能量变化；
2、请写出无氧呼吸各个阶段的物质变化和能量变化；
3、识记细胞呼吸的重要意义。

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