5.3ATP的主要来源——细胞呼吸（第一课时）

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第五章 第3节

ATP的主要来源—细胞呼吸

（第一课时）

为什么密封袋子里的苹果一打开会闻到酒香呢？

为什么蒸熟的馒头会松软可口呢？

一、细胞呼吸

细胞呼吸：

是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成ATP的过程。

酵母菌：

单细胞真菌，属真核生物。在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。

二、探究酵母菌细胞呼吸的方式

2.作出假设

1.提出问题

3.设计实验

4.进行实验

5.分析实验现象，得出结论

探究实验步骤：

1.提出问题

（1）酵母菌在什么条件下产生酒精?

（2）酵母菌在不同条件下是否都能产生的CO2？产生的CO2是否一样多?

2.作出假设

酵母菌在有氧条件下产生CO2 ；

酵母菌在无氧条件下产生酒精和CO2。

3.设计实验

①本实验的自变量和因变量分别是什么？如何设置实验组呢？

实验组

A组：有氧条件

B组：无氧条件

（相互对照）

②怎样控制有氧和无氧条件？

③怎样鉴定酒精和CO2的产生？如何比较

CO2产生的多少？

CO2的检测方法：

1）CO2使澄清石灰水变浑浊；

2）CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。

酒精的检测：

橙色的重酪酸钾溶液(K2Cr2O7)在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。

实验材料：新鲜食用酵母菌20g

实验试剂：葡萄糖溶液

10%氢氧化钠溶液

澄清石灰水

橙色的重铬酸钾溶液、浓 硫酸

实验仪器：橡皮球、锥形瓶、连通管

4.实验步骤：

1、配制等量的酵母菌培养液，置于A、B锥形瓶；

2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置，放置在25-35℃的环境下培养8-10小时；

3、检测CO2和酒精的产生。

１）为什么将葡糖糖溶液先煮沸、再冷却后加入锥形瓶？

煮沸可将葡糖糖溶液中的细菌杀死，排除其他细菌影响；煮沸可排除溶液中的氧；冷却，可避免将酵母菌杀死。

２）10%的NaOH的作用是什么？

排除中空气中CO2的干扰，确保澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。

３）B瓶封口后为何要放置一段时间后，再连通锥形瓶？

让酵母菌将瓶中的O2消耗掉，确保是无氧呼气产生的CO2通入澄清的石灰水。

想一想：

观测、记录

变混浊／快

无变化

变混浊／慢

出现灰绿色

1.CO2的放出情况：

A、B两组都有CO2的产生，但A组产生的 CO2更多

2.酒精产生的情况：

A组没有酒精的产生，B组产生了酒精

5.实验结论：

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和水；

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。

三、细胞呼吸的方式

细胞呼吸的方式

有氧呼吸

无氧呼吸

1.呼吸作用的场所是？

主要是线粒体，

还有细胞质基质。

2.线粒体的结构？

双层膜；内膜向内折叠成某某（增大了内膜的面积）；内膜和基质中都含有许多与呼吸作用有关的酶。

（一）有氧呼吸

内膜

基质

外膜

嵴

有氧呼吸过程图解

有氧呼吸的过程

第一阶段：

场所：细胞质基质

C6H12O6

2C3H4O3（丙酮酸）+ 4[H] + 少量能量

第二阶段：

场所：线粒体基质

2C3H4O3（丙酮酸）+ 6H2O

6CO2+20[H]+少量能量

第三阶段：

场所：线粒体内膜

24[H] + 6O2

12H2O + 大量能量

总反应式：

有氧呼吸各个阶段的比较：

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]

阶段

项目

有氧呼吸的概念

细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。

能量去向：

一部分以热能形式散失；

另一部分转移到ATP中。　

如果体育课上跑了800米，第二天早上有什么感觉？为什么？

肌肉发酸，需要通过无氧呼吸获取能量。

（二）无氧呼吸

细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解，产生酒精或乳酸等中间产物，释放少量能量，生成ATP的过程。

无氧呼吸过程的图解

葡萄糖

丙酮酸

[H]

酒精 + CO2

乳酸

酶

场所：

第一阶段：与有氧呼吸第一阶段完全相同。

第二阶段：

丙酮酸

2C2H5OH +2CO2

细胞质基质

无氧呼吸的过程

2C3H6O3（乳酸）

1、酒精发酵：

C6H12O6

2、乳酸发酵：

C6H12O6

2CH3CH2OH（酒精）+2CO2+少量能量

2C3H6O3（乳酸）+少量能量

酵母菌和大多数的植物。

乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞。

问题思考：无氧呼吸有何意义和危害？

同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？

无氧呼吸第二阶段不产生能量，大部分能量存留在酒精或乳酸中。

有氧呼吸与无氧呼吸的比较

有氧呼吸

无氧呼吸

不同点

相同点

场所

条件

产物

能量

变化

联系

实质

细胞质基质、线粒体

细胞质基质

需O2、酶

不需O2、需酶

CO2、H2O

酒精和CO2或乳酸

释放大量能量，合成38ATP

释放少量能量，合成2ATP

第一阶段相同

分解有机物，释放能量，合成ATP

思考与讨论

1.为什么不同的生物无氧呼吸的产物不同？

2.蓝藻（原核生物）没有线粒体，为什么可

以进行有氧呼吸？

3.只进行无氧呼吸的真核生物（例如蛔虫），

细胞内有线粒体吗？

细胞质基质中有与有氧呼吸有关的酶。

细胞质基质中所含呼吸酶的种类不同。

没有线粒体。

课堂练习

1.玉米胚进行无氧呼吸时，产生的物质是( )

A 乳酸 　　　　B 酒精

C 乳酸和CO2　 D 酒精和CO2

Ａ

2.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

C

3.呼吸作用过程中有CO2放出时，则可判断此过程( )

A 一定是无氧呼吸 　B 一定是有氧呼吸

C 一定不是乳酸发酵 　D 一定不是酒精发酵

C

4.用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子的

转移途径是( )

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→丙酮酸→二氧化碳

D

5.有氧呼吸中产生能量最多的是（ ）

A．形成二氧化碳时 B．形成［H］时

C．形成水时 D．形成丙酮酸时

6.把小白鼠和青蛙从25℃的室温中移至5℃的环境中，

这两种动物的需氧量会发生什么变化？ （ ）

A.两种动物的耗氧量都减少

B.两种动物的耗氧量都增加

C.青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增加

D.青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少

C

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