ATP的主要来源──细胞呼吸
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。
《ATP 的主要来源──细胞呼吸》 说课稿

《ATP 的主要来源──细胞呼吸》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是“ATP 的主要来源──细胞呼吸”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“ATP 的主要来源──细胞呼吸”是人教版高中生物必修 1《分子与细胞》第五章第三节的内容。
细胞呼吸是细胞代谢的核心内容之一,与前面所学的物质跨膜运输、酶和 ATP 等知识有紧密的联系,也为后续学习光合作用等知识奠定基础。
本节课主要包括细胞呼吸的概念、有氧呼吸、无氧呼吸以及细胞呼吸原理的应用等内容。
通过对细胞呼吸的学习,学生能够深入理解细胞生命活动的能量供应机制,以及细胞如何通过代谢适应环境的变化。
二、学情分析学生在前面已经学习了 ATP 的相关知识,对能量的转化有了一定的认识,这为本节课的学习奠定了基础。
但细胞呼吸的过程较为抽象,学生在理解上可能存在一定的困难。
此外,学生的思维能力和逻辑推理能力还有待提高,需要教师通过适当的引导和启发,帮助他们构建知识体系。
三、教学目标1、知识目标(1)说出细胞呼吸的概念。
(2)概述有氧呼吸和无氧呼吸的过程、场所和反应式。
(3)说明细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用。
2、能力目标(1)通过对有氧呼吸和无氧呼吸过程的比较,培养学生分析、归纳和综合的能力。
(2)通过探究酵母菌细胞呼吸的方式,培养学生的实验设计和实验操作能力。
3、情感目标(1)认同细胞呼吸是生命活动的重要特征,形成生命活动的物质性和能量观。
(2)关注细胞呼吸原理在生产和生活中的应用,培养学生学以致用的意识。
四、教学重难点1、教学重点(1)有氧呼吸和无氧呼吸的过程、场所和反应式。
(2)细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。
2、教学难点(1)有氧呼吸的过程。
(2)细胞呼吸的能量转化。
五、教学方法1、讲授法讲解细胞呼吸的概念、过程和原理,使学生对知识有初步的了解。
2、比较法通过对有氧呼吸和无氧呼吸的比较,帮助学生理解两者的异同。
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
ATP能量的主要来源

ATP能量的主要来源— 细胞呼吸
18世纪,法国化学家拉瓦锡发现物质燃烧时 需氧气,并把呼吸作用比作“缓慢燃烧过程”。 后来人们发现呼吸作用的实质是有机物氧化分解, 并释放能量。
讨论: 1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点? 2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么快吗? 3.在无氧条件下,细胞还能够通过呼吸作用释放
有氧呼吸可分为三个阶段
第一阶段: C6H12O6 酶 2丙酮酸+少量的[H] +少量ATP
场所:细胞质基质 第二阶段: 丙酮酸+H2O 酶 CO2 +大量[H ] +少量ATP 场所:线粒体 第三阶段: [H]+O2 酶 H2O + 大量ATP 场所:线粒体
有氧呼定义:
以葡萄糖为底物,细胞有氧呼吸的总 反应式为:
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。
水生植物的通气 组织
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。
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。
水果的低温保鲜
随堂练习:
1.让一只白鼠吸入有放射性的18O2,该白鼠体内最先出现含18O
的化合物是:( B )
A.二氧化碳 B.水 C.丙酮酸
D.乳酸
2.有甲乙两组等量的酵母菌,甲组进行有氧呼吸,乙组进发酵。
CO
C
ATP的主要来源——细胞呼吸

高等动物的呼吸现象和呼吸作用 细胞内
O2
呼吸器官
血液循环
O2
+
糖 类
CO2
呼吸器官 血液循环
CO2 + 水+
能量
呼吸(现象)
气体运输
呼吸作用(本质)
条件 有氧 无氧
澄清石灰水/出现的时 间
变混浊/快 变混浊/慢
重铬酸钾--浓硫酸溶液
无变化 橙色变为灰绿色
七、实验结论
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。
你能用本实验的装置(需要时可改装) 来探究温度、PH、O2浓度等对呼吸作 用的影响吗?
4.水:
在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而加 强,随含水量的减少而减弱。 所以,稻谷等种子在贮藏前要晾晒,甚至风干,减少水 分,降低呼吸消耗。
思考:从影响呼吸速率的因素角度出发,储存 农产品时如何处理能延长保存时间?
在储存农产品时,可以在密闭的仓库里CO2、N2,降低温 度,或者降低水分含量,以降低呼吸作用,减少有机物 的消耗。
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,要靠无 氧呼吸产生乳酸来获取能量。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。
呼吸作用过程中:产生H2O,释放热量
细胞呼吸原理的应用
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(说课稿)
ATP的主要来源——细胞呼吸(有氧呼吸)一、说教材1、教材地位和作用《ATP的主要来源——细胞呼吸》是人教版新课程必修一《分子与细胞》第五章第三节。
本节从物质和能量变化的角度介绍了细胞呼吸,包括有氧呼吸、无氧呼吸的过程及呼吸原理的应用,其中有氧呼吸的过程及原理与前面所学的线粒体的结构和功能、主动运输、ATP等内容有密切的联系,为后面学习光合作用等其他生命活动的规律奠定基础,因此是本节的重点内容,也是本章的重点内容。
2、教学目标及重、难点根据高中生物课程的指导思想和新课程标准的提高生物科学素养、面向全体学生、倡导探究性学习、注重与现实生活的联系的四个基本理念,将教学目标制定如下:知识目标:①说出线粒体的结构和功能②区别有氧呼吸各个阶段及其场所③概述有氧呼吸的过程,说明其物质和能量的变化特点能力目标:①尝试制作线粒体模型,明确有氧呼吸全过程②运用已有知识及老师的讲解自我构建知识体系,学会用化学方程式表达有氧呼吸的过程情感目标:①观察身边事物的发展变化,认识生命,关注生命发展②形成关心科学技术的发展,关心社会生活的意识,确立生命科学价值观。
重点:有氧呼吸的过程难点:有氧呼吸中物质变化和能量变化学生认识呼吸作用过程,有利于理解内外因素对呼吸作用的影响,有利于理解呼吸作用的意义。
而学生的化学知识,尤其是有机化学知识不足。
在呼吸作用的过程中,糖的彻底分解,需经过一系列的氧化还原反应,这些反应所伴随的能量变化,学生理解有一定的困难。
呼吸作用的过程比较抽象,所以学生对其理解有一定的困难。
二、说教法我将采用直观教学法、比较归纳法、讨论法、阅读法等教学方法,这样既可以充分调动学生学习的积极性和主动性,又培养了学生的综合分析、阅读、计算能力以及合作精神。
三、说学法本堂课将以“学生为主,老师为辅”实施教学,学生联系实际体验形象思维,自主学习。
四、教学过程1、旧知导入(事先让学生预习)上一节学习的细胞呼吸的概念和类型以及线粒体的结构(PPT图示)引入2、(展示有氧呼吸过程图)由学生先自学有氧呼吸的三个阶段,提出问题要求分析并讨论①有氧呼吸的生成物CO2和H2O分别产生于有氧呼吸的第几阶段?(2、3)②有氧呼吸的生成物CO2中的C和O分别来自哪里?(葡萄糖、葡萄糖和水)有氧呼吸的生成物H2O中的O 从何而来?(O2)③有氧呼吸过程中哪几个阶段有[H]产生?其去向?(1、2、和氧结合形成水)④有氧呼吸过程中哪几个阶段有A TP产生?最多的是哪一个阶段?(都有 3 )⑤有氧呼吸过程中物质变化和能量变化的特点是什么?⑥C6H12O6能否进入线粒体参与有氧呼吸?再请学生讲述,教师进行适当的引导和处理发现的问题,充分发挥了学生主体教师的主导作用;这样既使学生积极参与到学习过程,又培养了学生的综合分析能力.教师再主要从以下几个方面讲解:有氧呼吸各阶段的场所、各阶段的物质变化和能量的释放情况及反应式,线粒体是有氧呼吸的主要场所、细胞生命活动所需的能量大约95%来自线粒体的原因,以解决学生中的疑难。
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-细胞呼吸知识点
第三节ATP的主要来源——细胞呼吸细胞呼吸:由于呼吸作用是在细胞内进行的,因此也叫细胞呼吸。
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。
一、细胞呼吸的方式1、实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式(1)实验原理:①酵母菌是一种单细胞真菌(真核生物),在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧,便于探究细胞呼吸方式。
②CO2可使石灰水变混浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养CO2的产生情况。
③橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇(俗称酒精)发生化学反应,变成灰绿色。
(2)实验过程:①制备酵母液:②实验装置装置1:装置2:质量分数为10% 酵母液石灰水酵母液石灰水的NaOH溶液装置3:同装置1或装置2,但要将酵母液换成葡萄糖液。
(排除无关变量的影响。
)实验注意事项:(1)空气持续通入保证了O2的充足供应,而进入锥形瓶的空气先通过盛有NaOH溶液的锥形瓶,洗除空气中的CO2,保证最后通入澄清石灰水的CO2是由于酵母菌有氧呼吸产生的。
(2)探究酵母菌无氧呼吸实验中,先将盛有酵母菌的锥形瓶静置一段时间,让其先进行有氧呼吸将锥形瓶内的O2消耗尽,再连通装置,检测其无氧呼吸产物。
(3)实验结论:酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行呼吸细胞呼吸;在有氧条件下酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和谁;在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生少量的二氧化碳和酒精。
2、对比实验:设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫做对比实验。
3、细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式。
4、有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,通过多种酶的催化作用下,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放出大量能量,生成ATP的过程。
ATP的主要来源-细胞呼吸
有氧、彻底氧化分解、产物为大量ATP和无机物
对比
有氧呼吸 第一阶段
有氧呼吸三个阶段的比较
场所 细胞质 基质 反应物 主要是 葡萄糖 丙酮酸 H 2O [H]、O2 产物 释能 少量
丙酮酸 [H]
线粒体 第二阶段 基质 线粒体 第三阶段 内膜
CO2、[H] 少量
H 2O 大量
1、哪个阶段产生CO2? 第二阶段 2、哪个阶段有氧气参与反应?第三阶段 3、哪个阶段产生ATP最多? 第三阶段
无氧呼吸没有H2O产生,乳酸发酵没有CO2产生 一种生物的无氧呼吸方式只能是其中一种
无氧呼吸的意义和危害
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 意义:1)为生物体的各项生命活动提供能量; 2) 为体内其他化合物的合成提供原料 危害:产生过多的酒精或乳酸,会有毒害作用
提 加入酵母菌和面作成的馒头、面包松软 出 多孔,是因为发酵产生气体所致,那么,产 问 生的气体是什么呢?在什么情况下产生的? 题
探究酵母菌细胞呼吸的方式
作 出 假 设
假设酵母菌在有氧和无氧条件下 均能进行细胞呼吸。
如何设置实验组呢? 实验组
A组:有氧条件 B组:无氧条件
探究酵母菌细胞呼吸的方式
我们把微生物的无氧呼吸也叫做发酵
3.无氧呼吸的过程
葡萄糖 ① 酶
少量能量
细胞质基质 乳酸
[H] 丙 酮 酸 ②
酒精 + CO2
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呼吸作用1、细胞呼吸的概念:生物体内的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他产物,并且释放出能量的总过程,叫做细胞呼吸。
实质:分解有机物,释放能量,生成ATP 。
2、细胞呼吸的方式实验:探究酵母菌的呼吸方式 提出问题 →作出假设 →设计实验 →进行实验 →分析结果、得出结论 →表达交流 →进一步探究(1)实验原理: 酵母菌(单细胞真菌),在有氧和无氧条件下都能生存。
在有氧条件下主要生成二氧化碳和水,在无氧条件下生成酒精。
二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊;可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
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。
(2).设计探究酵母菌呼吸方式的具体过程a.提出问题:酵母菌在有氧还是无氧条件下产生酒精?酵母菌在有氧、无氧条件下是否都能产生的CO2?产生的CO2是否一样多?b.作出假设: 酵母菌在有氧、无氧条件下都能产生的CO2,且有氧条件下产生的CO2比无氧条件下多。
在有氧条件下主要生成二氧化碳和水,在无氧条件下主要生成酒精和CO 2。
c.设计实验: 思考一:怎样检测有无CO2、酒精产生?⑴检测有无二氧化碳产生: 试剂: 澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液原理: 二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊; 可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
⑵检测有无酒精产生 试剂: 橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液原理: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. 思考二:怎样设计对比实验 有氧条件和无氧条件的对比思考三:怎样控制变量 ⑴自变量:氧气的有无⑵因变量:细胞呼吸的方式。
有无酒精产生、有无CO2产生、CO2产生的多少⑶无关变量: ①注意等量原则: ②怎样排除通入空气中的二氧化碳的干扰?将通入的空气先导入能吸收二氧化碳的溶液中(如10%NaOH 溶液),导入酵母菌培养液中。
③注意装置的 气密性 ④酵母菌的其他培养条件(如温度、pH )相同且适宜有氧条件 无氧条件 装置密闭,定时通入足够的氧气装置密闭,不通氧d.实验步骤①配制酵母菌培养液:20g新鲜食用酵母菌+240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液②检测CO2的产生,装置如下图:③取两支大小相同、洁净的试管,编号为1、2;④从 A 和 B 锥形瓶中各取2mL 酵母菌培养液的滤液,分别注入 1、2号试管中;⑤再向两支试管中各滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸,摇匀;⑥观察试管中溶液颜色的变化注意:1、可根据石灰水变浑浊的程度来判断甲、乙两装置中产生CO2的多少。
2、CO2还可以用溴麝香草酚蓝水溶液检测,根据其由蓝变绿再变黄的时间长短来判断产生的CO2的多少。
e.实验现象及分析:①甲、乙两装置中石灰水都变浑浊,且甲中浑浊程度高且速度快,说明酵母菌在有氧呼吸条件下产生的CO2比无氧条件下产生的多且快。
②2号试管中溶液由橙色变成灰绿色,1号试管不变色,说明酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖产生酒精。
f.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,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的CO2;在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精,还产生少量的CO2。
(3)实验中的关键步骤(1)将甲装置连接橡皮球,让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶,既保证O2的充分供应,又使进入A瓶的空气先经过NaOH的锥形瓶,洗除空气中的CO2,保证第三个锥形瓶的澄清的石灰水变浑浊是由于酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
(2)B瓶应该封口放置一段时间,待酵母菌将B瓶中O2消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水。
一、有氧呼吸1.有氧呼吸是指______在氧的参与下,通过______的催化作用,把______等有机物______氧化分解,产生出______和______,同时释放出______能量的过程。
是高等动物和植物细胞呼吸的主要形式。
线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸的酶。
线粒体含有的成分:少量DNA和RNA,(基质中)主要功能:有氧呼吸的主要场所;细胞的“动力车间”答案:细胞酶糖类彻底二氧化碳水大量2.葡萄糖是细胞进行有氧呼吸时最常利用的物质。
总反应式(炸弹反应式):C6H12O6 +6O 2 酶 6CO2 +6H2O +能量3.有氧呼吸可以分为三个阶段,我们可以用化学方程式来表示:第一阶段:一分子葡萄糖分解为两分子的丙酮酸,产生少量的[H],并且释放出少量能量,不需要氧的参与。
反应式 C6H12O6酶 2丙酮酸+4[H]+少量能量(2ATP)。
场所:细胞质基质。
第二阶段:丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和氢,并且释放出少量能量,不需要氧的参与。
反应式:2丙酮酸(C3H4O3)+6H2O 酶 6CO2+20[H] +少量能量(2ATP)。
场所:线粒体基质。
第三阶段:前两阶段形成的氢,经过一系列反应,与氧结合而形成水,并且释放出大量的能量,需要氧的参与。
反应式:24[H]+6O2酶 12H2O+大量能量(34ATP)。
场所:线粒体内膜。
注意应用:A、其中葡萄糖、氧气和水分别参与第一__、第三_、第二__阶段的反应;B、二氧化碳和水分别产生于第__二__、第_三__阶段;能产生[H]的有第_一、二__阶段;C、能产生能量的有第_一、二、三___阶段,产生能量最多的是第__三__阶段;D、在细胞质基质中进行的是第_一__阶段,在线粒体中进行的是第_二、三__阶段;一分子二氧化碳中的氧分别来自于反应物__葡萄糖、水___,产物水中的氧来自于反应物_氧气___,水中的氢来自于葡萄糖和水。
过程场所反应物产物释放能量第一阶段细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸、少量[H] 少量能量第二阶段线粒体基质丙酮酸和水CO2、大量[H] 少量能量第三阶段线粒体内膜[H]、O2 H2O 大量能量例1(2010·长沙模拟)在呼吸作用过程中,水作为反应物和生成物分别发生在( ) A.第一阶段和第二阶段 B.第二阶段和第三阶段C.第三阶段和第一阶段D.第三阶段和第二阶段【解析】选B。
在有氧呼吸中,第二阶段,丙酮酸与H2O反应生成CO2,第三阶段[H]与O2反应生成H2O。
二、无氧呼吸:除了酵母菌外,许多动植物的细胞同样能够在无氧的条件下呼吸,及无氧呼吸,无氧呼吸最常用的物质也是葡萄糖。
无氧呼吸是暂时现象(反应场所:细胞质基质) 1.无氧呼吸一般是指细胞在______条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为______的氧化产物,同时释放出______能量的过程。
细胞进行无氧呼吸的场所是______。
答案:无氧不彻底少量细胞质基质2.高等植物在水淹的情况下,无氧呼吸将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳,释放出少量能量,以适应缺氧的环境条件。
高等动物和人体的无氧呼吸产生乳酸。
一些高等植物的某些器官在进行无氧呼吸时产生乳酸,如马铃薯块茎、甜菜块根等。
3、无氧呼吸可以分为两个阶段,第一阶段与有氧呼吸完全相同。
第二阶段中丙酮酸在不同酶的作用下产生不同的物质。
产生酒精:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量(2ATP)发生生物:苹果、水稻等大部分植物,酵母菌产生乳酸:C6H12O6 2乳酸+少量能量(2ATP)发生生物:动物,乳酸菌,马铃薯块茎,玉米胚,甜菜块根,某些微生物,如乳酸菌酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫发酵例2.(2010·漳州模拟)从内地到西藏旅游,到达西藏后很多人会出现乏力现象,原因是在缺氧的环境下细胞呼吸作用的方式发生了改变,下列相关叙述不正确的是( )A.无氧呼吸增强,导致内环境乳酸增多、pH 下降B.无氧呼吸增强,导致细胞释放的能量减少C.细胞质基质产生的能量增强,线粒体产生的能量减少D.由于氧气缺乏,导致第一阶段产生的丙酮酸减少,影响了第二、三阶段的进行【解析】选D 。
缺氧时无氧呼吸增强,细胞质基质产生的能量增多;有氧呼吸第一阶段产生丙酮酸的多少与氧气无关,影响第三阶段进行的因素是氧气含量。
总结:1 细胞呼吸能为生物体的生命活动提供能量,如:细胞分裂、植株的生长、矿质元素的吸收、肌肉收缩、神经冲动及冲动的传导。
细胞呼吸释放出来的能量,一部分转变为热能而散失,另一部分储存在ATP 中。
2 细胞呼吸能为体内其他化合物的合成提供原料,如葡萄糖分解时的中间产物丙酮酸是合成氨基酸的原料。
归纳与迁移类型有氧呼吸 无氧呼吸 必需条件 氧气和酶 不需氧,必须有酶参与物质转化能量释放产生大量能量(共产生2 870 kJ/mol ,其中1 161 kJ 储存于ATP 中)94倍ATP 能量 产生少量能量(共产生196.65 kJ/mol ,其中61.08 kJ 储存于ATP 中) 特点有机物彻底氧化分解 有机物没有彻底氧化分解 场所第一阶段在细胞质基质中 第二、三阶段在线粒体中 细胞质基质中 联系 ①第一阶段完全相同 ②实质相同:分解有机物,释放能量③无氧呼吸在进化过程中比有氧呼吸原始例3、 2004湖南模拟 (多选)有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是( )A.都在线粒体中进行B.都需要氧C.都产生ATPD.都产生丙酮酸 解析:有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段是相同的,都是葡萄糖分解为丙酮酸。
无氧呼吸的区别在于丙酮酸或者转化为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。
两种呼吸类型都需要酶参加催化,也都释放了能量形成ATP ,且都发生在细胞质基质中。
答案:CD例4.有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的酒精和CO2的量如表所示。
下列叙述中错误的是( )A.氧浓度为b 时,经有氧呼吸产生的CO2为6 molB.氧浓度为d 时,只进行有氧呼吸C.氧浓度为c时,有50%的葡萄糖用于酒精发酵D.a值约为0【解析】选C。
酵母菌进行无氧呼吸产生的CO2量和产生酒精的量相等;若产生的CO2多于产生的酒精,则产生的CO2量减去产生的酒精量得到的差值即为有氧呼吸放出的CO2量;若不产生酒精,只放出CO2,说明酵母菌此时只进行有氧呼吸。
影响呼吸速率的因素及其在实践中的应用(一)内部因素(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同,如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。
特征阳生植物阴生植物叶绿体结构基粒较小,基粒片层数目少基粒较大,基粒片层数目多叶绿素叶绿素含量较少,叶绿素a/叶绿素b比值较大叶绿素含量较多,且叶绿素a/叶绿素b的比值相对较小,叶绿素b的含量相对较多光饱和点全光照的100%(高) 全光照的10%~50%光补偿点全光照的3%~5%(高) 全光照的1%以下(低)(2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同,如幼苗期、开花期细胞呼吸速率升高,成熟期细胞呼吸速率下降。