在生命系统中：,主要的能源物质：,最终的能量来源：,主要的贮能物质：,直接的能源物质：,糖类,脂肪,太阳能,ATP,ADP转化成ATP时所需能量的主要来源,动物和人等,绿色植物,能量,呼 吸 作 用,呼 吸 作 用,光 合 作 用,ADP +Pi+,ATP,酶,第3节 ATP的主要来源细胞呼吸,细胞呼吸的概念,细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并且生成ATP的过程。也称为呼吸作用。,呼吸,机体与环境之间O2和CO2交换的过程,单细胞真菌 兼性厌氧菌,探究 细胞呼吸的方式,（一）提出问题,（二）作出假设,进行有氧呼吸产生水和CO2 ，无氧呼吸产生酒精和CO2,探究酵母菌 细胞呼吸的方式,（三）设计实验,特别关注的问题,1. 怎样控制有氧和无氧条件？,2. 怎样鉴定酒精和CO2的产生？如何比较 CO2产生的多少？,3. 怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生 活？,探究酵母菌细胞呼吸的方式,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在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。,有氧呼吸,（四）进行实验,无氧呼吸,变混浊快,无变化,变混浊慢,出现灰绿色,（五）实验现象,（六）实验结果,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。,（七）实验结果所说明的问题,1 . A、B组都有CO2的产生说明了 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活,2 . 从CO2 产生的多少及有无酒精产生的情况， 说明了 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行呼吸作用，但呼吸作用方式不同，所以酵母菌是兼性厌氧型微生物。,3 .从A、B组的产物来看，说明了 酵母菌进行有氧呼吸的产物有CO2 （还有水）；无氧呼吸的产物有CO2和酒精。,有氧呼吸,有氧呼吸的过程图解,有氧呼吸,1.有氧呼吸过程,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH +4 H +少量能量 （丙酮酸） （2ATP),场所：细胞质基质,丙酮酸彻底分解,酶,6CO2 +20 H +少量能量,场所：线粒体基质,2CH3COCOOH,（丙酮酸）,H的氧化,酶,12H2O + 大量能量 （34ATP）,场所：线粒体内膜,24H + 6O2,+6H2O,有氧呼吸,(2ATP),总反应式：,2.主要场所：,线粒体,3.能量去向：,一部分以热能形式散失(约60%)； 另一部分转移到ATP中(约40%)。,4.总反应式：,5.概念：,有氧呼吸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，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。,有氧呼吸,有氧呼吸,有氧呼吸三个阶段的比较,1.能量：都有能量的释放，但以第三阶段释 放的能量最多,2.场所：第一阶段在细胞质基质中，第二阶 段发生在线粒体基质中，第三阶段 发生在线粒体内膜上。,3.氧气：只有第三阶段才需要氧气，作用是 氧化H,生成水,问题探讨,1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？,2.呼吸作用与物质在体外燃烧有什么区别吗？,物质分解的过程、产物都相同，并且都能释放等量的能量,有。 细胞呼吸是在温和的条件下进行的； 能量的释放是在一系列的反应过程中逐 步释放的； 释放的能量部分的以热能的形式散失， 部分转移贮存到ATP中。,无氧呼吸的过程,葡 萄 糖,丙 酮 酸,H,酒精 + CO2,乳酸,酶,无氧呼吸,1.过程,与有氧呼吸第一阶段相同,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH +4 H +少量能量 （丙酮酸）,场所：细胞质基质,丙酮酸不彻底分解,场所：细胞质基质,C6H12O6,酶,酶,2C3H6O3（乳酸）,A.乳酸发酵,例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）,无氧呼吸,2CH3COCOOH +4 H +少量能量,2CH3COCOOH +4 H,C6H12O6,酶,+少量能量,2C3H6O3（乳酸）,丙酮酸不彻底分解,场所：细胞质基质,C6H12O6,酶,C6H12O6,2C2H5OH（酒精）,+ 2CO2 +少量能量,例：大多数植物（水淹情况下）、苹果、酵母菌,酶,无氧呼吸,2CH3COCOOH +4 H +少量能量,B.酒精发酵,2CH3COCOOH +4 H,酶,2C2H5OH（酒精）,+ 2CO2,2.实例,a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸,b.高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内就会出现无氧呼吸。肌肉酸胀。,c.酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酒精和二氧化碳。,3.概念,无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。,有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系,有氧呼吸与无氧呼吸的比较,共同点,实质：,过程：,葡萄糖,丙酮酸,CO2 + H2O + 能量（大量）,C2H5OH+CO2 + 能量（少量）,C3H6O3 + 能量（少量）,氧化分解有机物，释放能量,都有丙酮酸（中间产物）的生成,有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系,主要在线粒体内,需氧分子参加,CO2、H2O,较多,细胞质基质,不需氧,CO2、C2H5OH C3H6O3,较少,细胞呼吸原理的应用,1 . 在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有 氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其 发酵，产生酒精。,2 . 在农业生产上：中耕松土，促进根系的有氧呼 吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收,3 . 在医学上：利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧 型细菌的繁殖,4 . 在物质的储存时：控制氧气的浓度，抑制其呼 吸作用，减少有机物的消耗。,选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。,酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜 的通气、温度和pH等条件下，进行有氧 呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行 酒精发酵。,醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足 和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大 量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。,谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状 杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为 谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠味精。,细胞呼吸原理的应用,对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使 根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根 系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透 气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖， 这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分 解，从而有利于植物对无机盐的吸收。,水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻 的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气 腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比， 水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水 稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以 稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不 足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时 间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用 ，使根系变黑、腐烂。,较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽 孢杆菌适合在这种环境中生存并大 量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉 扎伤后，患者应及时请医生处理。,有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情 况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过 有氧呼吸可以获得较多的能量。相反， 百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。 无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳 酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激 肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌 肉酸胀乏力的感觉。,影响呼吸作用的外界因素,1 .温度：温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率。 2 .O2的浓度： 在一定范围内，随O2浓度的增大，有氧呼吸增强，达到一定浓度以后，由于受线粒体的限制，呼吸作用强度不再增大。 O2的存在抑制了无氧呼吸的进行。 3.CO2浓度：过大抑制呼吸作用的进行,课 堂 练 习,1.有氧呼吸分三个阶段,三个阶段的共同特点是都有能量的释放,但释放能量最多的是_;在线粒体中进行的是第_阶段;第_阶段需要O2,氧的作用是_;第_阶段产生H最多；丙酮酸是第_阶段的产物。,第三阶段,二、三,一,三,氧化H,二,2. 现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发 酵,若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出CO2 和吸收的O2个数之比是 ( ) A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3,C,3. 下列5支试管中分别含有不同化学物质和活性 酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产 生CO2的试管有 （ ） 葡萄糖+已破裂的细胞 葡萄糖+线粒体 丙酮酸+线粒体 葡萄糖+细胞质基质（隔 绝空气） 丙酮酸+细胞质基质（隔绝空气） A. B. C. D.,C,4.右图表示在储存蔬菜、水果时，大气中O2的浓度对植物组织内CO2产生的影响，试分析：,释放的相对值,CO2,（1）A点表示植物组织,释放CO2较多，这些CO2是_的产物。 （2）由A到B， CO2的释放量急剧减小，其原因是_。 （3）由B到C， CO2的释放量又不断增加，其主要原因是_； 到C点以后CO2的释放量不再增加，其主要原因是_ _。,随O2的增加，无氧呼吸受到抑制,随氧浓度增大，有氧呼吸不断加强,无氧呼吸,受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加强,5.陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为 产生的酒精对细胞有毒害 产生的乳酸对 细胞有毒害 没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少 （ ） A. B. C. D.,D,6.关于无氧呼吸的叙述中，正确的是 ( ) A.不产生CO2 B.一定产生CO2 C.不形成ATP D.物质氧化分解不彻底,D,7.一运动员正在进行长跑训练， 从他的大腿肌肉细胞中检测到 3种化学物质 ，其浓度变化如 右图所示，图中 P、Q、R三曲 线依次代表 （ ）,B,锻炼时间（分）,A. O2、CO2、乳酸 B.乳酸、CO2、O2 C. CO2、O2、乳酸 D.CO2、乳酸、O2,8.右图表示北方的一个贮存白菜的地窖，随着O2的消耗，CO2浓度变化的情况。请据图回答：,（1）AB段O2的消耗量很大， CO2浓度上升也很快，白菜在进行_呼吸。 （2）段O2浓度接近，而CO2浓度仍在上升，白菜在进行_呼吸。 （3）段O2浓度已很低， CO2浓度几乎不上升，原因是_ _,有氧,无氧,氧气浓度很低，有氧呼吸十分微弱，而无氧呼吸仍处于抑制状态,（4）从哪点开始，O2浓度的高低成为限制有氧呼吸的因素？_ （5）为了有利于较长时间地贮存大白菜，应把地窖的氧气控制在_段范围内。,B点,B C,