ATP的主要来源-细胞呼吸
第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
第3节
ATP的主要来源 ATP的主要来源 ——细胞呼吸 ——细胞呼吸
拉瓦锡把呼吸 作用比作碳和 氢的“缓慢燃 烧过程”。
拉瓦锡等在研究人的呼吸作用
问题探讨 1、呼吸作用与物质燃烧的比较：
共同点：都是物质的氧化分解过程；都产 生CO2等产物、释放能量。 不同点： （1）燃烧是一种剧烈氧化的形式 （2）呼吸作用是细胞内有机物的氧化分解 形式
4.进行实验
步骤三：B实验组(无氧情况下)
探究酵母菌细胞呼吸的方式
步骤四：鉴定是否有酒精产生
0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液
A 组
橙色
B 组
橙色
橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生 化学反应，变成灰绿色
5.分析结果，得出结论
条件 有氧
澄清石灰水/ 出现的时间
重铬酸钾--浓硫酸溶液
变混浊／快 变混浊／慢
无关变量: 影响实验结果的 可变因素
3.设计实验
思考并解决下列问题：
(1)怎样鉴定有无CO2产生？ (2)怎样鉴定有无酒精产生？
►CO2的检测： 1.通入澄清的石灰水：澄清→浑浊 2.溴麝香草酚蓝水溶液：蓝→ 绿→黄
探究酵母菌细胞呼吸的方式
►酒精的检测：
橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与 酒精发生反应： 橙色→灰绿色
应练习
3. 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 (C ) A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3 4、现有一瓶葡萄糖溶液，内置有适量的酵母菌， 经测定瓶中放出CO2的体积和吸收O2的体积之比 为5:3，这是因为 （ B ） A、有1/4的酵母菌在进行有氧呼吸 B、有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸 C、有1/2的酵母菌在进行有氧呼吸 D、有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸
ATP的主要来源──细胞呼吸(用)
引言
目的和背景
探讨细胞呼吸过程中ATP的主要来源。 了解细胞呼吸在生物体内的地位和作用。 分析不同呼吸方式对ATP生成的影响。
ATP的简介
ATP由腺苷、磷酸基团和特殊化学键组成，具有高能磷酸键。 在细胞呼吸过程中，ATP的主要来源是通过氧化磷酸化作用合成。 ATP是生物体内重要的能量载体，为细胞提供能量。
细胞呼吸与ATP生成的关系
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细胞呼吸与ATP生成的关系
细胞呼吸是生物体产生能量的过程，其中ATP是主要的能量载体。在细胞呼吸过程中，葡萄糖或其他有机物通过一系列的氧化还原反应释放能量，其中一部分能量被储存在ATP中。
无氧呼吸的ATP生成
在糖酵解阶段，葡萄糖被分解为丙酮酸，并释放少量能量，其中一部分能量用于合成少量ATP。
在酒精发酵（或乳酸发酵）阶段，丙酮酸被转化为酒精和二氧化碳（或乳酸），并释放少量能量，其中一部分能量用于合成少量ATP。
无氧呼吸过程中产生的能量较少，因此产生的ATP数量也较少。
与有氧呼吸相比，无氧呼吸产生的ATP数量较少，因此无氧呼吸不是生物体获取能量的主要方式。
无氧呼吸的过程
无氧呼吸分为两个阶段：糖酵解和酒精发酵（或乳酸发酵）。 在酒精发酵（或乳酸发酵）阶段，丙酮酸被转化为酒精和二氧化碳（或乳酸），并释放少量能量。 在糖酵解阶段，葡萄糖被分解为丙酮酸，并释放少量能量。 无氧呼吸的总反应方程式为：C6H12O6 → 2CH3CH2OH + 2CO2 + 能量（或 C6H12O6 → 2CH3CH(OH)COOH + 能量）。
在有氧呼吸的第三阶段，氧气参与反应，使还原氢与氧气结合生成水，同时释放大量能量并合成大量ATP。这是有氧呼吸过程中产生ATP最多的阶段。
生物 ATP的主要来源——细胞呼吸
生物ATP的主要来源——细胞呼吸定义：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程有氧呼吸：第一阶段：C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量第二阶段：2C3H4O3+6H2O6CO2+20[H]+少量能量第三阶段：24[H]+6O212H2O+大量能量总方程式：C6H12O6+6H 2O+6O 26CO2+12H2O+能量无氧呼吸：（1）.大多数高等植物、酵母菌：C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量（2）高等动物、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚）、乳酸菌：C6H12O62C3H6O3+少量能量有氧呼吸和无氧呼吸比较：项目有氧呼吸无氧呼吸不同点条件需氧不需氧场所细胞质基质(第一阶段)、线粒体（第二三阶段）细胞质基质分解程度葡萄糖被彻底分解葡萄糖分解不彻底产物CO2、H2O 乳酸或酒精和CO2能量释放大量能量少量能量相同点反应条件需要酶和适宜温度本质氧化分解有机物，释放能量，生成ATP 过程第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同影响细胞呼吸的外界因素；温度、O2浓度、水等注：呼吸作用释放的能量不完全转化为ATP中的能量乳酸菌为厌氧菌探究酵母菌细胞呼吸方式：酵母菌是兼性厌氧菌5%葡萄糖溶液加热煮沸：①杀死溶液中的其他微生物，排除影响②排除溶液中的二氧化碳冷却：防止温度高将酵母菌杀死检测二氧化碳产生情况：根据石灰石水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色时间长短，可以检测酵母菌培养液中二氧化碳的产生情况。
溴麝香草酚蓝水溶液：蓝色→绿色→黄色检测酒精：加入0.5ml溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液重铬酸钾：橙色→灰绿色实验图：影响细胞呼吸速率的外因1.温度：(1)影响原理：温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸速率。
（2）曲线分析：①a点为该酶的最适温度，细胞呼吸速率最快。
②温度低于a时，随温度降低，酶活性下降，细胞呼吸受抑制。
ATP的主要来源——细胞呼吸
探究酵母菌细胞呼吸的方式
一、实验原理 1、酵母菌 属于兼性厌氧菌。 2、 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 3、酒精的检测 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发 生反应，变成灰绿色。
花盆里的土壤结板后，空 气不足，会影响根系生长， 需要及时松土透气。
花盆经常松土，能促进根部的_有__氧__呼__吸___， 有利于吸收_矿__质__离__子______等。
稻田定期排水，能抑制_无__氧_呼__吸____产生酒精，防止酒 精中毒，烂根死亡。
提倡慢跑等有氧运动，防止剧烈运动，使肌肉细胞无 氧呼吸产生大量__乳__酸____，从而使肌肉酸胀乏力。
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，产生出二 氧化碳和水，释放大量能量,生 成许多ATP的过程。
三、无 氧 呼 吸
１、无氧呼吸的过程（两个阶段）
第一阶段：与有氧呼吸第一阶段完全相同。
(细胞质基质）
第二阶段：(细胞质基质）
酶 2C2H5OH +2CO2
（酒精）
丙酮酸+4[H]
条件 澄清石灰水/出现的时间 重铬酸钾--浓硫酸溶液
有氧 变混浊／快，浑浊程度高 无氧 变混浊／慢，浑浊程度低
无变化（橙色） 出现灰绿色
实验结论：
酵母菌在有氧和无氧条件下都能进 行细胞呼吸。 在有氧条件下，通过细胞呼吸产生 大量的CO2和H2O; 在无氧条件下,通过细胞呼吸产生酒 精和少量的CO2。
2. 苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸
的产物分别是（ ）D
A.乳酸、酒精和二氧化碳 B.都是酒精和二氧化碳 C.都是乳酸 D.酒精和二氧化碳、乳酸
1-5-3(学案)ATP的主要来源—细胞呼吸
第3节 ATP的主要来源—细胞呼吸【教学目标】1．说出线粒体的结构和功能。
2．说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
3．说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。
4．进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。
【教学重点】有氧呼吸的过程及原理。
【教学难点】1．细胞呼吸的原理和本质。
2．探究酵母菌细胞的呼吸方式。
【基础知识】一、细胞呼吸的概念和类型我们知道，ATP是生物体的直接能源物质，ATP的主要来源是呼吸作用，由于呼吸作用是在_____________进行的，因此也叫细胞呼吸。
细胞呼吸是指有机物_____________经过一系列的____________________，生成__________________________，释放能量并_____________的过程。
细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式1．实验原理（1）在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，可以将葡萄糖氧化分解形成二氧化碳和水，并释放能量。
在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，能将葡萄糖转变成酒精和二氧化碳。
酵母菌有氧呼吸：_______________________________________酵母菌无氧呼吸: _______________________________________（2）检验酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2的量的多少①将酵母菌两种呼吸方式产生的气体分别通入澄清的石灰水，根据产生的碳酸钙沉淀的多少，即可判断两种方式产生的CO2的量的多少，辨别酵母菌的呼吸类型。
反应式如下：CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O有条件的地区可考虑用Ba(OH)2代替Ca(OH)2，现象将更明显。
②将酵母菌两种呼吸方式产生的气体分别通入溴麝香草酚蓝溶液，根据溶液颜色的变化，判断两种方式产生的CO2的量的多少。
溴麝香草酚蓝溶液在pH6．0～7．6的环境中，其颜色随着pH值的降低，将发生由蓝→绿→黄绿→黄的颜色变化。
ATP的主要来源——细胞呼吸
氧气
能量
4、哪一阶段有H２O产生 ？ 第三 5、CO2 在第几阶段产生？ 第二 6、产生【H】是第几个阶段？ 第一、二 7、O2参与第几阶段的反应? 第三 8、哪个阶段释放的能量最多？ 第三
有氧呼吸总反应式：
酶
C6H12O6＋6H２O＋6O２→ 6CO2＋ 12H２O＋能量
同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸 有什么特点？ 1.有氧呼吸是在温和的条件下进行的； 2.有机物的能量是经过一系列化学反应逐步 释放的。 3.其中有相当一部分储存在ATP中。
资料二 人长时间饥饿就会出现头昏、心慌、四肢无力 等低血糖症状。这时吃一些含糖较多的食物， 或是喝一杯浓糖水，就可以恢复正常。 人有氧呼吸消耗糖类等有机物
资料三 手刚放进堆放一段时间的新鲜谷 堆时会有潮湿和发热的感觉，说明 谷堆进行呼吸的过程中产生了什么？ 谷物有氧呼吸产生H2O，释放热量
二、有氧呼吸
①
③
二氧化碳 ②
ADP ATP
葡萄糖
ADP ATP
丙酮酸
④ 水 乳酸 （1）反应① ②③ ④中，可在人体细胞中进行的是 ① ② ④
。
（2）粮食贮藏过程中，有时会发生粮堆湿度增大现象，这是 因为 粮食有氧呼吸产生水 。
（3）在反应① ②③ ④中，必须在有氧条件下进行的
是
②
。
概念
概念
有氧呼吸 细胞呼吸 类型
1、概念：
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CO2和H2O，释放能量，生成大量ATP的过 程。
二、有氧呼吸
有氧呼吸的主要场所：线粒体
内膜上 与有氧呼吸有关的酶 基质中
回顾
二、有氧呼吸
ATP的主要来源——细胞呼吸教案(4篇)
ATP的主要来源——细胞呼吸教案（4篇）ATP的主要来源——细胞呼吸教案1一、目标专题：必修课本1第五章细胞的能量供应和利用一，本专题新旧内容更改概况：本章旧人教版内容包括新陈代谢与酶、新陈代谢与ATP、光合作用、细胞呼吸、植物的水分和矿质营养、三大营养物质代谢、新陈代谢的类型等八个内容。
新教材内容变更为：第1节降低化学反应活化能的酶;第2节细胞的能量“通货”——ATP;第3节ATP的主要来源——细胞呼吸;第4节能量之源——光和光合作用。
二、《ATP的主要来源——细胞呼吸》(一)教学目标知识目标：1、了解呼吸作用的概念、类型、场所、生理意义、以及在生产、生活实践上的运用。
2、理解有氧呼吸与无氧呼吸的概念、总反应式、过程和图解,区别和联系。
3、掌握有氧呼吸物质和能量变化的特点。
能力目标：1﹑通过引导学生分析有氧呼吸的过程，培养学生分析问题的能力。
2﹑通过学生读书及与教师的讨论活动，培养学生自学和主动理解新知识的技能技巧。
3﹑通过学生讨论对比有氧呼吸和无氧呼吸的异同，培养学生自我构建知识体系的能力和对相关知识进行分析比较的思考能力。
4﹑适当扩展认知面，培养学生联系生活、生产实践的能力。
情感态度价值观：1﹑在教学中，通过分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系，渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性，使学生逐步学会自觉地用发展变化的观点，认识生命。
2﹑通过联系生产、生活等实际，激发学生学习生物学的兴趣，培养学生关心科学技术的发展，关心社会生活的意识和进行生命科学价值观的教育(二)教学重点、难点：1、教学重点：有氧呼吸的过程2、教学难点：有氧呼吸中物质变化和能量变化(三)教学课时：1课时(四)教具准备课件(五)教学过程:1，导入新课回顾旧知“糖类是生物体主要的能源物质，直接的能源物质是ATP”，设疑“储存在糖类中稳定的化学能如何转变为机体生命活动所需的能量?”，开篇引题，激发学生学习新知的热情，引出细胞呼吸。
2，呼吸作用的概念和类型呼吸作用(也叫细胞呼吸)：指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其它产物，__出能量并生成ATP的过程。
ATP的主要来源 细胞呼吸
3.（11年海南卷）某一不可逆化学反应在无酶 和有酶催化时均可以进行，当该反应在无酶条件 下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应 的酶。下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反 应时间变化趋势的曲线是（ D ） A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
60 ℃ 1 mL
5 min 2滴 不变蓝
补充说明
①实验室使用的α淀粉酶最适温度为60 ℃。
②由于H2O2不稳定，且温度变化会影响 H2O2的分解速率，因此探究温度对酶活性 影响时，不选择H2O2作反应物。 ③本实验不宜选用斐林试剂鉴定，温度是 干扰条件。 ④本实验中步骤2、步骤3一定不能颠倒顺 序，否则会使实验失败，即先控制条件再 混合。
A.酒精发酵过程中有ATP生成
D)
B.ATP可为物质跨膜运输提供能量
C.ATP中高能磷酸键水解可释放能量
D.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成
2、（11年新课标卷）甲、乙两种酶用同一种 蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图 所示。下列分析错误的是（ B ） A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解 B.甲酶不可能是具有催化功能 的RNA C.乙酶的化学本质为蛋白质 D.乙酶活性的改变是因为其分 子结构的改变
细胞质基质、线粒体
酶
6 CO2+ 12 H2O + 能量
1mol葡萄糖
热能
(2870KJ)
补充：线粒体的结构特点
线粒体内膜向内腔进行折叠形成 嵴，嵴使内膜表面积大大增加； 内膜上与基质中含有许多种与有 氧呼吸有关的酶。
1161KJ 38molATP
3.有氧呼吸的各个阶段
第一阶段：
C6H12O6
红P57知识梳理二 课本P93~94
酶
2 C3H6O3 + 少量能量
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场所：线粒体
12H2O + 能量 （大量）
2.2主要场所： 线粒体
2.3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%)。
2.4总反应式：
C6H12O6+6H2O+6O2 酶
6CO2+ 12H2O + 能量
2.5概念：
有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化
1.发酵技术 2.农业生产 3.粮食储藏和果蔬保鲜
1.发酵技术
生产啤酒、果酒和白酒等 生产乳酸类、柠檬酸类饮料 生产味精、酱油和醋 生产单细胞蛋白 应用于垃圾、废水的处理 利用发酵产生沼气
2.农业生产
细胞呼吸为植物吸收营养物质、细胞的分、 植株的生长和发育等提供能量和各种原料，因此， 在农业生产上，要设法适当增强细胞呼吸，以促 进作物的生长发育。
三、实验用具（略）
1、NaOH的作用是什么？ 2、酵母菌进行什么呼吸？ 3、澄清的石灰水有什么作用？ 4、如何说明CO2产生的多少？ 5、如何控制无氧的条件？
三、实验用具（略）
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
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。
3 无氧呼吸 细菌、真菌、马铃薯块茎、苹果果实、
动物骨骼肌细胞 3.1 过程
① 葡萄糖的初步分解
场所：细胞质基质
酶 C6H12O6
2CH3COCOOH +4 [H] + 能量
（丙酮酸）
（少量）
☆与有氧呼吸第一阶段相同
3.4 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区别与联系
有氧呼吸
无氧呼吸
呼吸场所 是否需氧 分解产物
释放能量
主要在线粒体内 细胞质基质
需氧分子参加 CO2、H2O
较多
不需氧
CO2、C2H5OH 或C3H6O3
较少
5 细胞呼吸原理的应用
细胞呼吸的中间产物是各种有机物 之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产 实践中有广泛的应用。
例：大多数植物、酵母菌
3.2 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。
3.3 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。
五、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.Ａ试管密封，Ｂ试管不密封．
农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜，也是 利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。
合作愉快
2011
有氧呼吸 无氧呼吸
2、有氧呼吸
2.1有氧呼吸过程
① 葡萄糖的初步分解
场所：细胞质基质
酶 C6H12O6
2CH3COCOOH +4 [H] + 能量
（丙酮酸）
（少量）
② 丙酮酸彻底分解
2CH3COCOOH （丙酮酸）
场所：线粒体
酶 +6H2O
6CO2 +20 [H] + 能量 （少量）
③ [H]的氧化
六、观测、记录
条件 澄清石灰水/出现的时间 重铬酸钾--浓硫酸溶液
有氧 无氧
变混浊／快 变混浊／慢
无变化 出现灰绿色
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。
1 细胞呼吸的方式
细胞呼吸
包 括
② 丙酮酸不彻底分解
A.乳酸发酵 酶
C6H12O6 酶
场所：细胞质基质
2CH3COCOOH（丙酮酸） + 少量能量 2C3H6O3（乳酸）
Байду номын сангаас
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）
B.酒精发酵
酶
C6H12O6
酶
2CH3COCOOH（丙酮酸）+ 少量能量 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2
例：稻谷等种子含水量超过14.5％时， 呼吸速率就会骤然增加 ，释放出的热量和 水分，会导致粮食霉变。
果蔬保鲜
为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓 度、冲氮气或降低温度等方法。
例：苹果、梨、柑、橘等果实在0～1℃时可储 藏几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜，但采用低 温速冻等方法可保鲜6～8个月。
例：水稻生产中的适时露田和晒田等措施的 实质就是为了改善土壤通气条件以增强根系的细 胞呼吸。
3.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
果蔬保鲜
粮食储藏
粮食储藏时，要注意降低温度和保持 干燥，抑制细胞呼吸，延长保存期限。