ATP的主要来源——细胞呼吸_含完整图文动画超实用公开课

1会计学ATP的主要来源的主要来源细胞呼吸细胞呼吸_含完整图含完整图文动画超实用公开课文动画超实用公开课 细胞呼吸是 指在细胞内经过一系列的 ，最终生成 或其他产物，释放出 并生成 的过程。有机物有机物氧化分解氧化分解能量能量ATPATP二氧化碳二氧化碳产物及能量释放实质“细胞呼吸细胞呼吸”与我们通常所说的与我们通常所说的“呼吸呼吸”是一回事吗？是一回事吗？ 探究酵母菌细胞呼吸的方式提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果、得出结论酵母菌有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸吗？在两种条件下产物分别是什么呢？酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸，有氧条件下产生二氧化碳，无氧条件下产生酒精。 探究酵母菌细胞呼吸的方式有氧条件：用橡皮球（或气泵）充气无氧条件：装有酵母菌培养液的锥形瓶密封放置一段时间用澄清的石灰水观察是否变混浊，也可用溴麝香草酚蓝水溶液来鉴定（由蓝变绿再变黄）。橙色橙色的的重铬酸钾重铬酸钾溶液，溶液，在在酸性酸性条件下与条件下与酒精酒精发生化学反应，变成发生化学反应，变成灰绿色灰绿色溶有重铬溶有重铬酸钾的浓酸钾的浓硫酸硫酸灰绿灰绿色色+ +酒酒精精 探究酵母菌细胞呼吸的方式有氧条件：用橡皮球（或气泵）充气无氧条件：装有酵母菌培养液的锥形瓶密封放置一段时间观察澄清的石灰水混浊程度，也可观察溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短。（由蓝变绿再变黄）。橙色橙色的的重铬酸钾重铬酸钾溶液，溶液，在在酸性酸性条件下与条件下与酒精酒精发生化学反应，变成发生化学反应，变成灰绿色灰绿色提供充足的营养物质，如葡萄糖溶液提供充足的营养物质，如葡萄糖溶液或米饭等或米饭等目的？目的？排除空气中二氧化碳对实验结果的干扰。B B瓶应封口后放置一段时间瓶应封口后放置一段时间，再连接澄清石灰水的锥形，再连接澄清石灰水的锥形瓶，其目的是？瓶，其目的是？消耗 B 瓶中的 O2以形成无氧的环境。A A组：有组：有氧氧B B组：无组：无氧氧 检检测测 指标指标条件条件澄清石灰水浑浊程度澄清石灰水浑浊程度/ /溴麝香草酚蓝变黄时溴麝香草酚蓝变黄时间长短间长短（检测二氧化碳）（检测二氧化碳）重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸浓硫酸溶液是否变成灰绿溶液是否变成灰绿色色( (检测酒精检测酒精) )有有氧氧无无氧氧结结论论更混浊快更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有大量二氧化碳有少量的二氧化碳无酒精有酒精 探究酵母菌细胞呼吸的方式在在有氧有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量大量的二氧化碳的二氧化碳。在在无氧无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精酒精和和少量的二氧化碳少量的二氧化碳。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等n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实验组实验组实验组实验组对比实对比实验验 有同学认为，在有氧呼吸实验装置中有同学认为，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的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，有可能对实验结果产生干扰，你同化碳，有可能对实验结果产生干扰，你同意吗？怎样保证实验更严谨？意吗？怎样保证实验更严谨？n思考一B B组：无组：无氧氧配置酵母菌培养配置酵母菌培养液时，加入的是液时，加入的是煮沸后冷却的葡煮沸后冷却的葡萄糖溶液，目的萄糖溶液，目的是？是？铺上一层石蜡铺上一层石蜡油，目的是？油，目的是？制造无氧的环境。葡萄糖溶液煮沸的目的是减少溶解氧的含量，也能防止杂菌的干扰。冷却后再加酵母菌是为了防止溶液温度过高将酵母菌杀死。n思考二 下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。以下说法中正确的是 ( )A两个装置均需要在黑暗条件下进行B装置乙是对照组，装置甲是实验组C装置乙中应让先放置一会再与连接D装置甲中NaOH的作用是吸收处的CO2n练一练C下图测定植物细胞呼吸的装下图测定植物细胞呼吸的装置。置。（1）为什么要用不透光的玻璃罩来罩住植物）为什么要用不透光的玻璃罩来罩住植物? 防止植物进行光合作用干扰实验结果。防止植物进行光合作用干扰实验结果。 （2）如果将）如果将D瓶中的石灰水换成饱和的瓶中的石灰水换成饱和的Na2CO3溶液溶液也可起到相同的作用，为什么也可起到相同的作用，为什么? 呼吸作用产生的呼吸作用产生的CO2被饱和被饱和Na2CO3溶液吸收形溶液吸收形成成NaHCO3，NaHCO3因溶解度较小而析出，故同因溶解度较小而析出，故同样会出现混浊现象。样会出现混浊现象。n练一练双层膜 有氧呼吸的有氧呼吸的主要主要场所场所：线粒体：线粒体 有氧呼吸使使内膜内膜的的表面积大表面积大大增加！大增加！含有许多与有氧呼吸有关的酶 有氧呼吸自主学习：教材自主学习：教材9393页页9494页页1.1.有氧呼吸最常利用的物质是什么？概况为几有氧呼吸最常利用的物质是什么？概况为几个阶段？个阶段？2.2.每个阶段进行的场所是什么？反应物、反应每个阶段进行的场所是什么？反应物、反应的条件、产物是什么？各释放了多少能量？的条件、产物是什么？各释放了多少能量？3.3.试写出每个阶段的反应方程式，提示葡萄糖试写出每个阶段的反应方程式，提示葡萄糖分子式为分子式为C C6 6H H1212O O6 6，丙酮酸的分子式为，丙酮酸的分子式为C C3 3H H4 4O O3 3，还原态氢用还原态氢用HH表示，能量用文字表示。表示，能量用文字表示。C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸（丙酮酸（C3H4O3C3H4O3）酶酶6C6CO O2 244HH少量能量2A2ATPTP热热少量能量2A2ATPTP热热酶酶6H6H2 2O O2020HH 12H12H2 2O O6O6O2 2酶酶大量能量34A34ATPTP热热线粒体线粒体基质基质细胞质基质细胞质基质有氧呼吸的过程图解：有氧呼吸的过程图解：线粒体线粒体内膜内膜 有氧呼吸有氧呼吸顺口溜：有氧呼吸顺口溜：有氧呼吸有氧呼吸 第第1阶段阶段第第2阶段阶段第第3阶段阶段场所场所条件条件反应物反应物产物产物能量释放能量释放多少多少合成合成ATP多少多少细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜酶酶酶C6H12O6丙酮酸、H2O H、氧气丙酮酸、H CO2、HH2O少少多少少多1水在第几阶段参与反应，又在哪一阶段生成？在第几阶段产生二氧化碳？水在第几阶段参与反应，又在哪一阶段生成？在第几阶段产生二氧化碳？答案：第二阶段答案：第二阶段 第三阶段第三阶段 第二阶段第二阶段2哪些阶段需要酶的催化？与有氧呼吸有关的酶存在于哪些场所？哪些阶段需要酶的催化？与有氧呼吸有关的酶存在于哪些场所？答案：第一、二、三阶段答案：第一、二、三阶段 细胞质基质细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜、线粒体基质、线粒体内膜3哪个场所（哪个阶段）产生的还原氢最多？最后还原氢参与反应的场所哪个场所（哪个阶段）产生的还原氢最多？最后还原氢参与反应的场所在哪儿？哪个场所（哪个阶段）产生的能量最多？在哪儿？哪个场所（哪个阶段）产生的能量最多？答案：线粒体基质（第二阶段）答案：线粒体基质（第二阶段） 线粒体内膜线粒体内膜 线粒体内膜（第三阶段）线粒体内膜（第三阶段）4生成的水中的氧、二氧化碳中的氧分别来自什么物质？生成的水中的氧、二氧化碳中的氧分别来自什么物质？答案：氧气答案：氧气 葡萄糖和水葡萄糖和水5.氧气参与了哪个阶段的反应？哪些阶段需要在有氧条件下？氧气参与了哪个阶段的反应？哪些阶段需要在有氧条件下？氧气参与了第三阶段的反应，氧气参与了第三阶段的反应，第二阶段和第三阶段第二阶段和第三阶段需要在需要在有氧条件有氧条件下进行。下进行。问题思考：问题思考：C C6 6H H1212O O6 66H6HO O6O6O 6CO6CO2 2 12H12HO O能量能量概念：有氧呼吸是指细胞在 的参与下，通过 的催化作用，把 氧化分解，产生 ，释放能量，生成 的过程。氧氧多种酶多种酶葡萄糖等有机物葡萄糖等有机物 彻底彻底二氧化碳和水二氧化碳和水大量大量ATPATP 用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是（ ） 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n练一练D 无氧呼吸自主学习：教材自主学习：教材9494页页9595页页1.1.无氧呼吸最常利用的物质是什么？概况为几无氧呼吸最常利用的物质是什么？概况为几个阶段？个阶段？2.2.无氧呼吸和有氧呼吸相比哪个阶段相同？不无氧呼吸和有氧呼吸相比哪个阶段相同？不同的阶段反应的过程是什么？同的阶段反应的过程是什么？3.3.试写出每个阶段的反应方程式。试写出每个阶段的反应方程式。葡萄糖（葡萄糖（C C6 6H H1212O O6 6） 2 2丙酮酸（丙酮酸（2C2C3 3H H4 4O O3 3 ）4H4H 酶酶第一阶段第一阶段三、无氧呼吸三、无氧呼吸细胞质基质细胞质基质少量能量2A2ATPTP热热 2 2丙酮酸（丙酮酸（2C2C3 3H H4 4O O3 3 ）4H4H 酶酶第二阶段第二阶段三、无氧呼吸三、无氧呼吸细胞质基质细胞质基质酶酶乳酸（乳酸（C C3 3H H6 6O O3 3）酒精（酒精（C C2 2H H5 5OHOH）+CO+CO2 2酶酶葡萄糖（葡萄糖（C C6 6H H1212O O6 6）少量能量2A2ATPTP热热C6H12O6酶酶2 2 C C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )+ + 少量能量少量能量C6H12O62 C2 C2 2H H5 5OHOH+ 2CO+ 2CO2 2 + + 少量能少量能量量酶酶只在第一阶段释放出少量的能量！大部分能量则存留在酒精或是乳酸中。无氧呼吸无氧呼吸概念：无氧呼吸是指细胞在 的条件下，通过 的催化作用，把 分解成 的氧化产物，同时释放出 能量的过程。无无氧氧多种酶多种酶葡萄糖等有机物葡萄糖等有机物不彻底不彻底少量少量C6H12O62 2 C C2 2H H5 5OHOH+ + 2 2COCO2 2 + + 少量能少量能量量微生物的无氧呼吸也叫发酵（酒精发酵和乳酸发酵）。什么叫发酵？能量在第几阶段释放？未释放的能量储存在哪里？ 无氧呼吸肌细胞进行无氧呼吸产肌细胞进行无氧呼吸产生了生了乳酸乳酸酒精中毒酒精中毒 苹果贮藏久了，为什么会有酒味散发出来？苹果进行无氧呼吸产生了酒精呼吸作用过程中：产生H2O，释放热量 为什么把手插进堆放一段时间的新鲜谷堆，会有潮湿和发烫的感觉？ 无氧呼吸无氧呼吸第第1阶段阶段第第2阶段阶段场所场所条件条件反应物反应物产物产物释放能量的多释放能量的多少少合成合成ATP的多的多少少细胞质基质细胞质基质无氧、酶无氧、酶葡萄糖丙酮酸、H丙酮酸、H 乳酸或酒精和CO2少无少无有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸场所场所条件条件反应物反应物终产物终产物【H】的产生的产生【H】作用和作用和利用利用释放能量多少释放能量多少合成合成ATP多少多少共同点共同点细胞质基质、线粒体(主要）细胞质基质氧气、酶缺氧、酶葡萄糖、H2O、O2葡萄糖CO2 、 H2O乳酸/酒精和CO2第1、2阶段第1阶段还原O2还原丙酮酸多少多少 （过程）第一阶段完全相同； （条件）都需要多种酶的催化； （本质）分解有机物，释放能量。有氧呼吸和无氧呼吸的比有氧呼吸和无氧呼吸的比较较C C6 6H H1212O O6 66H6HO O6 6O O 6 6COCO2 2 12H12HO O能量能量C6H12O6酶酶2 C2 C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )+ + 少量能量少量能量C6H12O62 C2 C2 2H H5 5OHOH+ + 2 2COCO2 2 + + 少量能少量能量量酶酶1.如何根据CO2和O的量判断酵母菌细胞的呼吸方式？2.无氧呼吸和有氧呼吸要产生等量的CO2，则二者消耗的葡萄糖之比是多少？问题拓展：问题拓展：问题拓展：问题拓展：1原核生物没有线粒体，可以完成有氧呼吸的全过程吗原核生物没有线粒体，可以完成有氧呼吸的全过程吗？答：可以，在细胞膜和细胞质基质上进行。答：可以，在细胞膜和细胞质基质上进行。2下列生物中哪些不能够进行有氧呼吸？乳酸菌、念珠下列生物中哪些不能够进行有氧呼吸？乳酸菌、念珠藻、变形虫、蛔虫、人的成熟红细胞藻、变形虫、蛔虫、人的成熟红细胞答：乳酸菌、蛔虫、人的成熟红细胞。答：乳酸菌、蛔虫、人的成熟红细胞。3.用酵母菌发酵酿酒，当酒精含量达到用酵母菌发酵酿酒，当酒精含量达到12%-16%时，发酵时，发酵就停止了，为什么？就停止了，为什么？答：酒精达到一定浓度对酵母菌有害，会抑制酵母菌的生答：酒精达到一定浓度对酵母菌有害，会抑制酵母菌的生长和繁殖。长和繁殖。 1号号丙酮酸丙酮酸线粒体线粒体 2号号葡萄糖葡萄糖线粒体线粒体 3号号葡萄糖葡萄糖细胞质基细胞质基质质4 4只试管中含有活性酵母菌细胞的制备只试管中含有活性酵母菌细胞的制备物和不同的化学物质，哪只试管会产物和不同的化学物质，哪只试管会产生生COCO2 2？问题思考：问题思考： 4号号葡萄糖葡萄糖细胞质基细胞质基质（无氧质（无氧） 下列表述正确的是（ ） A长跑时，人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物 B无氧呼吸的两个阶段均释放出少量的能量 C有氧呼吸和无氧呼吸都能产生还原性氢 D有氧呼吸和无氧呼吸的终产物都有水n练一练C 呼吸作用过程中有CO2放出时，则可判断此过程( )A一定是厌氧呼吸 B一定是有氧呼吸C一定不是乳酸发酵 D一定不是乙醇发酵 3. 呼吸作用过程中有H2O产生时，则可判断此过程: 一定是_(有氧呼吸/厌氧呼吸/乙醇发酵 /乳酸发酵 )。n练一练C有氧呼有氧呼吸吸资料分析：资料分析：为什么包扎伤口要选用为什么包扎伤口要选用透气透气的消毒纱布或松软的的消毒纱布或松软的创可贴等敷料？创可贴等敷料？为伤口创造了疏松透气的环境，避免厌氧型病原菌（如破伤风芽孢杆菌）的繁殖，从而利于伤口的痊愈。资料分析：资料分析：为什么利用酵母菌酿为什么利用酵母菌酿酒时要先通入一定量酒时要先通入一定量的无菌空气，而后隔的无菌空气，而后隔绝空气进行密封？绝空气进行密封？先通气是为了让酵母菌进行有氧呼吸而大量繁殖。达到一定数量后就可以密封，让酵母菌进行无氧呼吸，产生酒精，达到酿酒的效果。资料分析：资料分析：利用淀粉、利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌以及发酵以及发酵罐，在罐，在有氧有氧条件下可以生产条件下可以生产食醋或味精食醋或味精。资料分析：资料分析：为什么要给作物及时松土？为什么要给作物及时松土？及时为板结的土壤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。资料分析：资料分析：为什么稻田要定期排水？为什么稻田要定期排水？防止幼根缺氧而产生大量酒精，从而使根系变黑、腐烂。资料分析：资料分析：为什么提倡慢跑（有氧运动）？为什么提倡慢跑（有氧运动）？防止因剧烈运动肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸，使肌肉酸胀乏力。温度、PH、氧气、水分、二氧化碳浓度（1）温度、PH：通过影响_而影响细胞呼吸。酶活性影响细胞呼吸的环境因素影响细胞呼吸的环境因素（2）O2浓度p在一定范围内，氧气浓度增加促进_p氧气抑制_ O2浓度=0时只进行_； QA段为什么CO2生成量会下降？ 无氧呼吸受抑制，有氧呼吸很弱，CO2的释放减少 0O2浓度10%进行_； O2浓度=10%时只进行_ 。 表示细胞呼R吸强度最弱，有机物消耗最少 的是_点。（储存水果蔬菜最佳氧气浓度） 线段AB=BC，表示有氧呼吸、无氧呼吸释 放的CO2量_。 有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的_倍。无氧呼吸无氧呼吸和有氧呼吸有氧呼吸R影响细胞呼吸的环境因素影响细胞呼吸的环境因素无氧呼吸有氧呼吸相等三分之一有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸、无氧呼吸呼吸底物为脂肪，肯定进行有氧呼吸（3）CO2浓度： CO2浓度增加，细胞呼吸速率_ 对细胞呼吸有 _作用抑制（4）含水量： 在一定范围内呼吸作用强度随含水量增加而_ 。下降影响细胞呼吸的环境因素影响细胞呼吸的环境因素增加影响细胞呼吸的环境因素影响细胞呼吸的环境因素根据细胞呼吸原理在什么条件下能更好的储存粮根据细胞呼吸原理在什么条件下能更好的储存粮食和蔬菜瓜果？食和蔬菜瓜果？低温（零度上）、低氧、适度适中、适当增加二氧化碳浓度。 细胞呼吸是 指在细胞内经过一系列的 ，最终生成 或其他产物，释放出 并生成 的过程。有机物有机物氧化分解氧化分解能量能量ATPATP二氧化碳二氧化碳产物及能量释放实质“细胞呼吸细胞呼吸”与我们通常所说的与我们通常所说的“呼吸呼吸”是一回事吗？是一回事吗？ 探究酵母菌细胞呼吸的方式有氧条件：用橡皮球（或气泵）充气无氧条件：装有酵母菌培养液的锥形瓶密封放置一段时间用澄清的石灰水观察是否变混浊，也可用溴麝香草酚蓝水溶液来鉴定（由蓝变绿再变黄）。橙色橙色的的重铬酸钾重铬酸钾溶液，溶液，在在酸性酸性条件下与条件下与酒精酒精发生化学反应，变成发生化学反应，变成灰绿色灰绿色实验分组 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等n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实验组实验组实验组实验组对比实对比实验验 有氧呼吸问题拓展：问题拓展：1原核生物没有线粒体，可以完成有氧呼吸的全过程吗原核生物没有线粒体，可以完成有氧呼吸的全过程吗？答：可以，在细胞膜和细胞质基质上进行。答：可以，在细胞膜和细胞质基质上进行。2下列生物中哪些不能够进行有氧呼吸？乳酸菌、念珠下列生物中哪些不能够进行有氧呼吸？乳酸菌、念珠藻、变形虫、蛔虫、人的成熟红细胞藻、变形虫、蛔虫、人的成熟红细胞答：乳酸菌、蛔虫、人的成熟红细胞。答：乳酸菌、蛔虫、人的成熟红细胞。3.用酵母菌发酵酿酒，当酒精含量达到用酵母菌发酵酿酒，当酒精含量达到12%-16%时，发酵时，发酵就停止了，为什么？就停止了，为什么？答：酒精达到一定浓度对酵母菌有害，会抑制酵母菌的生答：酒精达到一定浓度对酵母菌有害，会抑制酵母菌的生长和繁殖。长和繁殖。资料分析：资料分析：为什么提倡慢跑（有氧运动）？为什么提倡慢跑（有氧运动）？防止因剧烈运动肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸，使肌肉酸胀乏力。资料分析：资料分析：为什么提倡慢跑（有氧运动）？为什么提倡慢跑（有氧运动）？防止因剧烈运动肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸，使肌肉酸胀乏力。