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ATP的主要来源 细胞呼吸,动物、人、 真菌、多数细菌等,绿色植物,能 量,呼 吸 作 用,呼 吸 作 用,光 合 作 用,ADP +Pi+,ATP,酶,糖类、脂肪等有机物氧化分解,有机物的燃烧： 高温有氧条件下，有机物中的能量迅速释放出来，产生剧烈的发光发热现象。 细胞内有机物的分解则是在温和的条件下，在酶的催化下缓慢释放能量的过程,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,探究酵母菌细胞呼吸的方式,酵母菌：单细胞真菌，真核生物，有细胞壁和液泡。 代谢类型：兼性厌氧型 营养条件好时可进行出芽生殖（无性生殖） 营养条件不好时可通过减数分裂进行有性生殖,讨论,、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌 在什么条件下产生的呢？,、我们吃的面包和馒头为什么比较 松软？这与酵母菌有什么关系？酵母 菌发挥这种作用需要什么条件呢？,若用30度的温水将买来的干酵母粉化开，用 它发一块面团，几小时后，面团会逐渐膨 大，用手掰开，会发现面团里面像蜂窝一 样，有许多空隙,科学探究步骤,提出问题,提出问题,酵母菌在有氧条件下还是无氧条件下产生 CO2?如果都能产生，两种条件下产生的CO2是否一样多？ 酵母菌在有氧条件还是无氧条件下产生酒精？ 如果都能产生，两种条件下产生的酒精是否一样多？,作出假设,酵母菌在无(有)氧条件产生酒精。 酵母菌在无(有)氧条件下产生CO2。 酵母菌在无(有)氧条件下产生的酒精较多。 酵母菌在有(无)氧条件下产生的CO2较多。,设计实验,该实验的自变量是？因变量是？无关变量呢？ 如何检测是否有CO2和酒精生成？ 怎样创造有氧和无氧条件？,设计实验,自变量,其他变量,氧气 的有无,CO2 和酒精 的生成,反应物的量、反应时间、pH、温度、酵母菌的活性,设计实验,如何保证酵母菌在整个实验过程中正常生活？,条件适宜（2535 ，pH3.0-7.5） 给予充足的养料,（葡萄糖溶液）,设计实验,CO2的检测：,澄清的石灰水,溴麝香草酚蓝溶液（BTB）,酒精的检测,重铬酸钾溶液,橙色,灰绿色,设计实验,酸性条件下,有何应用？,设计实验,如何创设有氧和无氧条件？,吸收空气中的CO2，排除它对实验的干扰,验证酵母菌有氧呼吸是否产生CO2,有同学认为，在有氧呼吸实验装置中的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？,如何利用现有材料创设无氧条件？,先封口放置一会,三、实验步骤,1、配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶 2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35 、环境下培养8-9小时。 3、检测CO2的产生 4、检测酒精的产生 （1）取2支试管编号 （2）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升注入试管 （3）分别滴加0.5毫升重酪酸钾-浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀.,四、实验结果预测,1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了CO2，能使澄清石灰 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 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。 3、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2要多,五、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,1、使用1瓶处理的目的是什么？ 2、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，避免将酵母 菌杀死 3、B瓶封口放置一段时间后，再连通锥形瓶3试分析原因 保证瓶内原有氧气被消耗,5、怎样鉴定有无酒精产生？,这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒,橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液， 在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色,具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸 处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精， 重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬,6、有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？,葡萄糖 水溶液,葡萄糖 水溶液,细胞呼吸,有氧呼吸,无氧呼吸,包括,细胞呼吸的方式,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CO2，在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。,有氧呼吸的过程,第一阶段： C6H12O6,第二阶段： 2 C3H4O3 + 6H2O,第三阶段： 24H + 6O2,总反应式：,2CH3COCOOH + 4H + 能量,6CO2 + 20H + 能量,12H2O + 能量,（大量）,丙酮酸彻底分解,H的氧化,（丙酮酸C3H4O3),葡萄糖的初步分解,有氧呼吸的过程图解,有氧呼吸,有 氧 呼 吸,有氧呼吸的场所：,C6H12O6,6CO2,12H2O,线粒体,细胞质基质,有氧呼吸怎样进行,1C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量,2870kJ,1161kJ,1709kJ,酶,有氧呼吸,有氧呼吸三个阶段的比较,细胞质基质,主要是葡萄糖,丙酮酸H,少量,丙酮酸H2O,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,对比,1、哪个阶段产生CO2？,2、哪个阶段有氧气参与反应？,3、哪个阶段产生ATP最多？,4、ATP产生的场所？,有氧呼吸过程中,5、分解1摩尔的葡萄糖需多少摩尔O2和产生多少摩尔CO2？,细胞质基质、线粒体（主要）,都是6摩尔,第二阶段,第三阶段,第三阶段,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，生成许多ATP的过程。,计算： 1mol葡萄糖通过有氧呼吸可释放2870kj的能量，其中有1161kj的能量被转移贮存到ATP中。那么，1mol葡萄糖通过有氧呼吸可形成_mol的ATP， 其能量转换效率是_。,38,40.5%,无氧呼吸的过程,葡 萄 糖,丙 酮 酸,H,酒精 + CO2,乳酸,酶,1、酒精发酵： C6H12O6,2、乳酸发酵： C6H12O6,无 氧 呼 吸,2CH3CH2OH（酒精）+2CO2+能量,2C3H6O3（乳酸）+ 能量,酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型,乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型,问题思考：无氧呼吸有何意义和危害？,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，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件,b.高等动物和人体在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要,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,无氧呼吸的概念,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。,无氧呼吸的特点,氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行,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,无氧呼吸没有H2O产生，乳酸发酵没有CO2产生,有氧呼吸和无氧呼吸的区别,主要在线粒体内,细胞质基质,必需有氧的参与,氧能抑制无氧呼吸,将有机物彻底分解成CO2和H2O,有机物分解不彻底,形成中间产物(酒精或乳酸）,同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？,一种生物能否进行有氧呼吸与什么相关？ 不在于是否有线粒体而在于这种生物体内是 否含有与有氧呼吸相关的酶 例如：原核生物没有线粒体，但仍然有可能 进行有氧呼吸（硝化细菌） 场所：细胞质基质 个别动物没有线粒体，如寄生在动物肠道内 的蛔虫，只能进行无氧呼吸,呼吸作用计算问题,C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 +12H2O + 能量 C6H12O6 2 C2H5OH（酒精）+ 2 CO2 + 能量 1、无O2吸收，无CO2释放，进行产生乳酸的无氧呼吸 2、无O2吸收，有CO2释放，进行产生酒精的无氧呼吸 3、有O2吸收= CO2释放，进行有氧呼吸 4、 CO2释放量 O2吸收量，进行有氧和无氧呼吸 当有氧呼吸速率与无氧呼吸速率相等时， CO2和 O2的比 例关系， CO2/ O2=4/3,2C3H6O3（乳酸）+ 能量,C6H12O6,影响细胞呼吸的主要因素,内部因素 （1）不同种类植物的呼吸速率不同 旱生植物生长慢，呼吸速率低于水生植物； 阴生植物生长慢，呼吸速率低于阳生植物 （2）同一种植物不同发育时期呼吸速率不同 生长旺盛时期，呼吸速率快。,外界因素 （1）温度 （2）氧气 (3)水 （4）二氧化碳浓度,(1)温度：,温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。 一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。,5 10 15 20 25 30 O2%,CO2释放量,有氧呼吸,(2)氧气浓度,细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）,1、若只产生CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸（如A点）。,2、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（图中AC段）。,3、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（图中C点以后）。,4、B点表示无氧呼吸与有氧呼吸CO2释放量相等，此时CO2的总释放量最低。D点表示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。,O2%,CO2释放量,A,B,C,D,5 10 15 20 25,（3） 水分：在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，减少而减弱,种子贮藏前，经晾晒降低含水量，从而降低细胞呼吸，减少有机物消耗,种子储藏：,晾晒、低温、低氧,储藏水果、蔬菜：,适宜湿度、零上低温、低氧,（4）CO2：增加CO2的浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。,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。,粮食储藏和果蔬保鲜,细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少 因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，又要设法降 低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等 粮食储藏:低温，低氧，干燥 果蔬保鲜：低温，低氧，低湿,我们购买罐头食品时发现有这样的说明：若真空安全钮鼓起请勿购买。请问这是什么原因？,这说明罐头食品在生产时灭菌不彻底，微生物在无氧条件下发生无氧呼吸产生了CO2 使真空安全钮鼓起说明食物可能变质,1、让一只白鼠吸入有放射性的18O2,该白鼠体内最先出现的含有18O的化合物是 A.二氧化碳 B.水 C.丙酮酸 D.乳酸,2用含O18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,3下列有关有氧呼吸的叙述中，正确的是（） A此过程的第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸，产生少量H和ATP B此过程的第二阶段是丙酮酸分解成水和二氧化碳，产生少量的ATP C此过程的第三阶段是葡萄糖氧化成水和二氧化碳，产生大量的ATP D此过程必须有氧分子参与，始终在线粒体中进行,2研磨酵母菌后离心处理，得到上清液（含细胞质基质）和沉淀（含细胞器）。将等量的上清液，沉淀和未经处理的匀浆，依次置入甲、乙、丙3支试管中，分别进行3项独立的实验，请分析实验的结果。 （1）向3支试管分别滴加等量的葡萄糖后，丙管内的最终产物是_，甲管是_，乙管是_。 （2）向3支试管分别滴加等量的丙酮酸后，乙管内的最终产物是_，甲管是_，丙管是_。,二氧化碳和水,酒精和CO2,葡萄糖,二氧化碳和水,酒精和CO2,二氧化碳和水,A,B,探究一:酵母菌细胞呼吸的类型,要通过实验探究酵母菌的细胞呼吸类型,还要同时设计另一个实验,简要说出思路?,结果预测和结论:,1、A中有CO2产生，可以说明,2、B中有CO2产生，可以说明,3、AB中有CO2产生，则,植物细胞,该细胞正在进行无氧呼吸,该细胞正在进行有氧呼吸,有氧呼吸和无氧呼吸在同时进行,O2浓度对细胞呼吸的影响,只有无氧呼吸,有氧呼吸和无氧呼吸同时进行,只有有氧呼吸,不同氧气浓度下无氧呼吸的强度,11,DE=3CD,在一定范围内，随着氧分压增大CO2的释放量减少,（1）AB段表 示原因是； 。,如图：表示苹果储藏过程中，随着氧分压的变化，CO2释放量的曲线。请回答：,（3）苹果在储藏过程中，最好选择图中_点所对应的 氧分压，原因是_。,（2）BC段表示_ 原因是_,氧分压增大，无氧呼吸受到抑制，而有氧呼吸又很弱,随着氧分压增大，CO2的释放量增大,氧分压增大，无氧呼吸逐渐减弱，有氧呼吸加强,B,在B点总呼吸强度最弱，有机物的消耗最少,（4）无氧呼吸时间过长，植物也会死亡 ，原因是_。,无氧呼吸产生酒精会使细胞的蛋白质变性；无氧呼吸产生能量少,1右图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是( )。 A.氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官 B氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍 C氧浓度为c时，无氧呼吸最弱 D氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等,B,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.,A,4.陆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,5.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,6.一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、O2,7经测定，蚕豆种子在发芽的早期，二氧化碳的释放量比氧气的吸收量大34倍，这说明此时的蚕豆是（ ）。 A只进行有氧呼吸 B无氧呼吸比有氧呼吸占优势 C只进行无氧呼吸 D有氧呼吸比无氧呼吸占优势 8有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是（ ）。 都在线粒体中进行 都需要酶 都需要氧都产生ATP 都经过生成丙酮酸的反应 A B C D,9、下列生物的呼吸全过程都在细胞质基质中进行的是： A 酵母菌 B 小麦 C 乳酸菌 D 玉米 10、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,
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