第三节 ATP的主要来源 细胞呼吸广东省崇雅高中广东省崇雅高中实验课题实验课题 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式一、实验原理一、实验原理1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生水和水和CO2 ，无氧呼吸产生酒精和，无氧呼吸产生酒精和CO2 。2、 CO2的检测方法的检测方法（1）CO2使澄清石灰水变浑浊使澄清石灰水变浑浊（2） CO2使溴麝香草酚酞水溶液由蓝变绿再变黄使溴麝香草酚酞水溶液由蓝变绿再变黄3、酒精的检测、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。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。二、实验假设二、实验假设酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生CO2，在无氧情况下，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生进行无氧呼吸，产生CO2和酒精。和酒精。三、实验用具（略）三、实验用具（略）四、实验结果预测四、实验结果预测1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了CO2，能使澄清石灰，能使澄清石灰水变浑浊。水变浑浊。2、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使重铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使重铬酸钾溶液发生灰绿色显色反应。液发生灰绿色显色反应。3、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2要多要多五、实验步骤五、实验步骤1、配制酵母菌培养液（等量原则）置于、配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶锥形瓶2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35 、环境、环境下培养下培养8-9小时。小时。3、检测、检测CO2的产生的产生4、检测酒精的产生、检测酒精的产生（1）取）取2支试管编号支试管编号（2）各取）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升，注入试管毫升，注入试管（3）分别滴加）分别滴加0.5毫升重酪酸钾毫升重酪酸钾-浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀.试管密封，试管不密封试管密封，试管不密封六、观测、记录六、观测、记录条件条件澄清石灰水澄清石灰水/ /出现的时出现的时间间重铬酸钾重铬酸钾重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸溶液浓硫酸溶液浓硫酸溶液有氧有氧无氧无氧变混浊快变混浊快无变化无变化变混浊慢变混浊慢出现灰绿色出现灰绿色七、实验结果七、实验结果酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。在有氧条件酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的下，通过细胞呼吸产生大量的CO2，在无氧条件下通过细胞在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的呼吸产生酒精和少量的CO2。八、小组交流八、小组交流细胞呼吸也称呼吸作用， 是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。一、细胞呼吸的概念一、细胞呼吸的概念二、细胞呼吸的方式二、细胞呼吸的方式有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸线粒体线粒体“动力工厂动力工厂”（有氧呼吸的主要场所）（有氧呼吸的主要场所）外膜外膜内膜内膜嵴嵴外膜、内膜、嵴、基质（含少量外膜、内膜、嵴、基质（含少量DNADNA和有关酶）和有关酶）功能：功能：结构结构: :有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸1、有氧呼吸的主要场所、有氧呼吸的主要场所-线粒体线粒体2、有氧呼吸最常利用的物质、有氧呼吸最常利用的物质-葡萄糖葡萄糖3、有氧呼吸的过程、有氧呼吸的过程阶段场所反应物 生成物第一阶段第二阶段第三阶段细胞质基质细胞质基质葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸 H少量少量ATP线粒体基质线粒体基质丙酮酸丙酮酸水水CO2 H少量少量ATP线粒体内膜线粒体内膜 HO2H2O4、有氧呼吸过程图解、有氧呼吸过程图解5、有氧呼吸的反应式、有氧呼吸的反应式C6H12O6+6O2 6CO2+12H2O+能量能量酶酶（其中（其中1161KJ转移转移到到ATP中）中）二、无氧呼吸1葡葡萄萄糖糖2丙丙酮酮酸酸C2H5OH(酒精）酒精）CO2能量（少量）能量（少量）C3H6O3（乳酸）能量（少量）（乳酸）能量（少量）无氧无氧细胞质基质细胞质基质 第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段1）无氧呼吸过程）无氧呼吸过程2）类型）类型习惯上把微生物的无氧呼吸称发酵。习惯上把微生物的无氧呼吸称发酵。A A、酒精发酵酒精发酵酵母菌酵母菌 无氧条件无氧条件C6 H12O6酶酶2C2 H5 OH2CO2 能量能量B、乳酸发酵、乳酸发酵乳酸菌乳酸菌C6 H12O6酶酶2C3 H6 O3 能量能量 苹果苹果玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根缺氧时，植物被淹时，可产生酒精和二氧化碳；缺氧时，植物被淹时，可产生酒精和二氧化碳；缺氧时，可产生乳酸；缺氧时，可产生乳酸；酵母菌：酵母菌：有氧呼吸有氧呼吸二氧化碳和水；二氧化碳和水；无氧呼吸无氧呼吸酒精和二氧化碳。酒精和二氧化碳。高等动物高等动物剧烈运动时，在肌肉内产生乳酸。剧烈运动时，在肌肉内产生乳酸。3 3）进行无氧呼吸的生物或器官组织）进行无氧呼吸的生物或器官组织: :葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸6H2O+6CO2+能量（大量）能量（大量）2C2H5OH +2CO2+能量（少量）能量（少量）2C3H6O3 +能量（少量）能量（少量）或或酶酶酶酶4）有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系：）有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系：5）有氧呼吸与无氧呼吸的比较）有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸场所场所条件条件产物产物能量能量细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质有氧，呼吸酶有氧，呼吸酶无氧或缺氧，呼吸酶无氧或缺氧，呼吸酶CO2和和H2O酒精和酒精和CO2或乳酸或乳酸释放大量能量，释放大量能量，产生大量产生大量ATP释放少量能量，形成少量释放少量能量，形成少量意义意义：、为生物体的生命活动提供能量。、为生物体的生命活动提供能量。、为体内其它化合物的合成提供原料。、为体内其它化合物的合成提供原料。四、细胞呼吸原理的应用四、细胞呼吸原理的应用选用选用“创可贴创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、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，从而有利于伤口的避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。痊愈。 酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和的通气、温度和pH等条件下，进行有氧等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。酒精发酵。醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足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。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。味精。对于板结的土壤及时进行松土透气，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，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。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，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间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。，使根系变黑、腐烂。较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽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。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，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。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，所以人会有肌肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。肉酸胀乏力的感觉。练习题练习题:1、生物的生命活动所需要的能量主要来、生物的生命活动所需要的能量主要来自：自：( )、糖类的氧化分解、糖类的氧化分解、脂类的氧化分解、脂类的氧化分解、蛋白质的氧化分解、蛋白质的氧化分解、核酸的氧化分解、核酸的氧化分解A、人体进行有氧呼吸的主要场所是、人体进行有氧呼吸的主要场所是( )、肺细胞、肺细胞、内环境、内环境、线粒体、线粒体、细胞质基质、细胞质基质C、有氧呼吸最常用的物质是、有氧呼吸最常用的物质是( )、淀粉、淀粉、糖原、糖原、葡萄糖、葡萄糖、ATPC4、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是的特点是( )、分解有机物、分解有机物、释放能量、释放能量、需要酶催化、需要酶催化、有机物分解不彻底、有机物分解不彻底D5、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间的生理原因是适当延长保鲜时间的生理原因是( )A、呼吸作用减弱、呼吸作用减弱B、呼吸作用加强、呼吸作用加强C、光合作用减弱、光合作用减弱D、促进了物质的分解、促进了物质的分解A6、种在湖边的玉米，长期被水淹，、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是生长不好，其原因是( )A、根细胞吸收水分过多、根细胞吸收水分过多B、营养缺乏、营养缺乏C、光合作用强度不够、光合作用强度不够D、细胞有氧呼吸受阻、细胞有氧呼吸受阻D7、在线粒体内进行的有氧呼吸的过程、在线粒体内进行的有氧呼吸的过程是是( )、第一、二阶段、第一、二阶段、第一、三阶段、第一、三阶段、第二、三阶段、第二、三阶段、第一、二、三阶段、第一、二、三阶段C8、同样消耗、同样消耗mol的葡萄糖，有氧呼吸的能的葡萄糖，有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的( )、20倍倍、19倍倍、倍多、倍多、12.7个百分点个百分点B9、把小白鼠和青蛙从、把小白鼠和青蛙从25的室温中移至的室温中移至5的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么变化？变化？( )A、两种动物的耗氧量都减少、两种动物的耗氧量都减少B、两种动物的耗氧量都增加、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、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、青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少C