第五章 第3节：ATP的主要来源——细胞呼吸
授课时间：2014年12月25日
【学习目标】
1. 说出线粒体的结构和功能。
2. 进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。 3. 有氧呼吸的过程及原理。
【重点和难点】
重点：有氧呼吸的过程及原理。
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。
一：细胞呼吸
1．概念：_________在细胞内经过一系列的___________，生成________或其他产物，释放出__________并生成_________的过程。
2．方式：可分为______________和_____________两种类型。
二：“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验
1原理：酵母菌在________和________的条件下都能生存，属于__________菌，便于用来研究呼吸方式，酵母菌在有氧条件下，进行 ，将葡萄糖氧化分解形成 ；在无氧条件下，进行 ，将葡萄糖分解形成 ，所以酵母菌是 型微生物。 检验产物：
CO2：可使澄清的石灰水变_____，也可使 水溶液由蓝变________再变_________ 。 酒精：与________的重铬酸钾溶液反应，颜色变化： 。
2. 实验假设： 3. 实验装置：
4. 思考：
(1)．两个装置，哪一个是检测有氧呼吸的？如何控制有氧和无氧的条件？
(2)．第一个装置中NaOH溶液有什么作用？
(3)．用什么检测CO2产生情况？用什么检测酒精产生情况？
(4)．什么是对比试验？怎么区别于对照实验？
【例1】如图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。以下说法中不正确的是( )
A．通过比较甲、乙两装置的实验结果可看出氧气条件对细胞呼吸的影响 B．可用溴麝香草酚蓝水溶液代替澄清的石灰水 C．装置乙中应让Ⅱ先放置一会再与Ⅲ连接 D．装置甲中NaOH的作用是吸收Ⅰ处的CO2
三：有氧呼吸
（一）主要场所：______________________________________________
写出其结构的名称： ____________
① ② ____________ ③ ____________ ④ ____________
（二）过程：
1．第一阶段：
（1）场所：______________________________
（2）过程：在酶的催化下，1分子葡萄糖分解为________________，产生少量___________，并且释放出少量的___________。
（3）反应式：_____________________________________________ 2．第二阶段：
（1）场所：________________________________
（2）过程：在酶的催化下，丙酮酸和水彻底分解成_____________，并释放出少量______________。
（3）反应式：____________________________________________ 3．第三阶段：
（1）场所：_______________________________________________
（2）过程：在酶的催化下，前两阶段产生的[H]和氧结合，形成____，并释放出大量______________。
（3）反应式：____________________________________________
总反应式：_________________________________________________ 4．分析：元素转移方向：
H2O中的“H”来自于“__________________”，“O”来自于“__________________”； CO2中的“C”来自于“_________________”，“O”来自于“__________________”
（三）概念：细胞在_________参与下，通过___________的催化作用，把____________
等有机物氧化分解，产生___________，释放____________，生成许多_________的过程。
（四）能量去向：1mol的葡萄糖彻底氧化分解后可使1161kJ左右的能量储存在
_________中，其余的能量以_________的形式散失，有氧呼吸的能量转化效率大约是_________。
（五）有氧呼吸三个阶段的比较： 项目 场所 反应物 生成物 形成ATP数量 与氧的关系 物质变化 能量变化 第一阶段 无关 第二阶段 线粒体基质 [H]+CO2 第三阶段 [H]+O2 大量
四、无氧呼吸：
1．条件：________________条件下。
2．场所：____________________________________ 3．过程：
（1）第一阶段：与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。 （2）第二阶段： 丙酮酸 +[H] 酶 ________________________________ 酶 ________________________________
4．化学反应式：
酶 （1）C6H12O6 _____________＋少量能量
进行此类无氧呼吸的生物主要有： __________________________ 酶 （2）CHO _____________＋少量能量 6126
进行此类无氧呼吸的生物主要有： __________________________
5．发酵：
（1）概念：酵母菌、乳酸菌等微生物的_____________________________ （2）类型：①__________发酵：发酵产物为酒精和CO2 ②__________发酵：发酵产物为乳酸。
五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较 项目 呼吸场所 不 同 条件 分解产物 能量释放 产生ATP数目 相 同 本质 过程 意义 有氧呼吸 细胞质基质、 需氧气、 大量 无氧呼吸 CO2和C2H5OH或C3H6O3 【例1】将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是( ) A．甲试管中最终产物为CO2和H2O B．乙试管中不发生反应
C．丙试管中有大量的ATP产生 D．丙试管中无CO2产生
【例2】如图是一种可测定呼吸速率的密闭系统装置，把三套装置放在隔热且适宜的条件下培养(三装置中种子的质量相等)。下列有关说法正确的是( )
A.取适量的幼胚研碎，滴加少量的一种被还原后为白色的试剂，一段时间后试剂颜色变白的原因可能与种子呼吸过程产生的［H］有关
B.当种子中的有机物消耗完毕，温度计读数tB最高
C.一段时间后，玻璃管中的有色液滴移动的距离hC>hB=hA D.A、B两试管有色液滴右移的速率不一样
六、影响细胞呼吸的环境因素
①温度:通过影响酶活性而影响细胞呼吸。在一定范围内细胞呼吸的速率随温度的升高而明显加快，但超过一定的温度后，细胞呼吸反而会减弱，甚至停止。 ②O2浓度
O2浓度=0时进行 ；
0﹤O2浓度﹤10%进行 ； O2浓度≥10%时进行 。
表示细胞呼吸强度最弱，有机物消耗最少的是 点。
线段AB=BC，表示有氧呼吸、无氧呼吸释放的CO2量相等的是 点。 ③CO2浓度：对细胞呼吸有 作用
④含水量：在一定范围内呼吸作用强度随含水量增加而
【例1】 (2011年黄浦质检)呼吸熵(RQ)＝呼吸作用释放的CO2量/吸收的O2量。右图是生物氧化分解葡萄糖过程中呼吸熵与氧分压的关系，以下叙述正确的是( )
A．呼吸熵越大，细胞呼吸产生的CO2越多 B．b点有氧呼吸强度大于a点
C．为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至c点 D．c点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化
【例2】 (2011年泉州质检)稻田长期浸水，会导致水稻幼根变黑腐烂。测得水稻幼根从开始浸水到变黑腐烂时细胞呼吸速率的变化曲线如右图。下列叙述正确的是( ) A．Ⅰ阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无氧呼吸速率皆降低 B．Ⅱ阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无氧呼吸速率皆升高 C．Ⅲ阶段幼根因无氧呼吸的特有产物丙酮酸积累过多而变黑腐烂
D．从理论上讲，为避免幼根变黑腐烂，稻田宜在Ⅱ阶段前适时排水
【课时训练】
1.（09天津卷）按下表设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养8～10小时，并对实验结果进行分析。 实验材料 适宜浓度 酵母菌液 取样 50 mL 50 mL 处理 分组 25 mL 25 mL 25 mL 25 mL 破碎细胞 甲 （细胞不完整） 乙 未处理 丙 丁 下列叙述正确的是
培养液 75 mL 75 mL 75 mL 75 mL 供氧情况 无氧 遇氧 无氧 通氧
高中生物《ATP的主要来源 - 细胞呼吸》导学案
