高中生物《ATP的主要來源-細胞呼吸》新人教版必修.ppt

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1、細胞呼吸,細胞呼吸是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放出能量并生成ATP的過程.,一.細胞呼吸的方式,科學家通過大量的實驗證實,細胞呼吸可分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型.,1.有氧呼吸,,,實驗一：分別向六支試管中通入用18O標記的等量的氧氣和用3H標記的等量的葡萄糖，一段時間后，檢測各試管，變化情況如下表：（常溫）,資料分析,1.比較2號、3號和4號試管，你能得出什么結論？,含有細胞質(zhì)基質(zhì)時，葡萄糖會被分解成丙酮酸和還原氫,2.比較1號、2號和5號試管，你能得出什么結論？,當有細胞質(zhì)基質(zhì)，還有線粒體時，葡萄糖除了可以分解成丙酮酸和還原氫外，還可以分解成二氧化碳

2、和水,3.比較5號和6號試管，你能得出什么結論？,在沒有細胞質(zhì)基質(zhì)的參與下，葡萄糖不直接分解,4.分析整個實驗一，你能得出什么結論？,分析整個實驗我們應該思考葡萄糖的分解是在哪里進行？,細胞質(zhì)基質(zhì),只有線粒體，沒有細胞質(zhì)基質(zhì)的參與下，葡萄糖不分解，那么，我們得到什么樣的結論呢？,在細胞質(zhì)基質(zhì)中，葡萄糖能分解成丙酮酸和還原氫，在線粒體，葡萄糖不能分解。,思考討論,有氧呼吸第一階段：糖酵解,物質(zhì)變化：,能量變化：,釋放少量能量,實驗二：分別向六支試管中通入用18O標記的等量的氧氣和用3H標記的等量的丙酮酸，一段時間后，檢測各試管，變化情況如下表：（常溫）,資料分析,思考：丙酮酸可以在細胞的什么部位

3、分解？ 分解的產(chǎn)物是什么？,釋放少量能量,釋放大量能量,總反應式：,是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧 化分解,徹底分解成二氧化碳和水,釋放出能量并 生成大量ATP的過程.,有氧細胞呼吸的過程示意圖,有氧呼吸三個階段的比較,細胞質(zhì)基質(zhì),主要是葡萄糖,丙酮酸H,少量,丙酮酸,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,對比,主要場所：,線粒體,能量去向：,一部分以熱能形式散失 另一部分轉移到ATP中,總反應式：,有氧呼吸概念：,細胞在____的參與下，通過_______的催化作用，把_______等有機物_______________，產(chǎn)生_____和_____，釋放______,生成_______

4、__的過程。,(1709kJ/mol,約60%),(1161kJ/mol,約40%),氧,多種酶,葡萄糖,CO2,H2O,能量,徹底氧化分解,許多ATP,38個ATP,學科交叉,熱力學第二定律指出,沒有任何一種過程的能量轉換效率是100%.蒸氣機和內(nèi)燃機的熱效率,大約分別是5%8%和25%. 在細胞內(nèi),1mol的葡萄糖徹底氧化分解以后,可以釋放2870KJ左右的能量,其中有1161KJ轉移到了ATP中,其余的以熱量的形式散失.請你計算一下,有氧呼吸的能量轉換效率是多少,這些能量能夠使多少個ADP轉化為ATP?,2870KJ/mol=1161KJ/mol(38個ATP)+1709KJ/mol(熱

5、能),2.無氧呼吸,無氧呼吸第一階段：糖酵解,物質(zhì)變化：,能量變化：,釋放少量能量,無氧呼吸第二階段：,物質(zhì)變化：,能量變化：,釋放少量能量,總反應式：,在細胞質(zhì)基質(zhì)中,葡萄糖在無氧條件下分解成乳酸時釋放196.65KJ/mol;分解成酒精和二氧化碳時釋放225.94KJ/mol;但是在這兩個過程中都只有61.08KJ/mol的能量轉移給ADP用來產(chǎn)生ATP,請你計算一下無氧呼吸能產(chǎn)生多少個ATP?,196.65KJ/mol=60.08KJ/mol(2個ATP)+136.57KJ/mol(熱能),無氧呼吸是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解, 分解成不徹底的氧化產(chǎn)物乳酸或酒精和二氧化碳,釋放

6、出能量并生成少量ATP的過程.,無氧呼吸總反應式,C6H12O6,,酶,2 C3H6O3(乳酸),+ 少量能量,C6H12O6,2 C2H5OH(酒精),+ 2CO2 + 少量能量,,酶,,例：高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細胞等）,例：大多數(shù)植物、酵母菌,同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？,發(fā)酵,,微生物的無氧呼吸,（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）,無氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中,細胞質(zhì)基質(zhì),細胞質(zhì)基質(zhì),無氧呼吸的意義,高等植物在水淹的情況下，可以進行短暫的無氧呼吸，將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，釋放出能量以適應缺氧環(huán)境條件。

7、 人在劇烈運動時，需要在相對較短的時間內(nèi)消耗大量的能量，肌肉細胞則以無氧呼吸的方式供給能量，滿足人體的需要。,3.有氧呼吸和無氧呼吸的異同點,有氧呼吸,無氧呼吸,反應場所,反應條件,產(chǎn)物,能量,實質(zhì),聯(lián)系,先在細胞質(zhì)基質(zhì),后在線粒體,在細胞質(zhì)基質(zhì),氧氣,酶,不需要氧氣,需酶,徹底,水和二氧化碳,不徹底,乳酸或酒精二氧化碳,大量(2870KJ/mol),38個ATP,少量,2個ATP,氧化分解有機物,釋放能量,第一階段完全相同;本質(zhì)也是相同的.,呼吸作用的概念,呼吸作用類型,有氧呼吸,無氧呼吸,呼 吸 作 用,葡萄糖的初步分解,丙酮酸徹底分解,H的氧化,丙酮酸不徹底分解,乳酸發(fā)酵,酒精發(fā)酵,葡萄

8、糖的初步分解,,,,,,VS,1、場所,3、物質(zhì)變化,4、能量變化,2、條件,在儲存農(nóng)產(chǎn)品時，可以在密閉的倉庫里CO2、N2，降低溫度，或者降低水分含量，以降低呼吸作用，減少有機物的消耗。,影響細胞呼吸的外界因素有：溫度、O2濃度、CO2濃度、含水量等。,1.食物的保存或保鮮有哪些常見的方法？,2.呼吸作用與含水量的關系：,3.呼吸作用與含氧量的關系：,用清水浸沒蔬菜，隔絕空氣，制作酸菜。,在一定范圍內(nèi)細胞呼吸強度隨含水量的增加而加強，隨含水量的減少而減弱。,在一定范圍內(nèi)，含氧量增加有氧呼吸加強，而無氧呼吸受抑制。,3、在有氧呼吸過程中,氧氣的作用是 ,4、生物的細胞呼吸可分為 和 兩種類型，

9、一般情況下供給肌肉活動的能量是通過 呼吸提供，其能源物質(zhì)主要是 ,有氧呼吸,無氧呼吸,有氧,葡萄糖,1、葡萄糖徹底氧化分解的主要場所在,2、人在劇烈運動時,骨骼肌處于暫時缺氧狀態(tài)，可以通過無氧呼吸獲取能量,此時葡萄糖被分解為,線粒體,乳酸,課堂練習,5、生物的生命活動所需要的能量主要來自： 、糖類的氧化分解 、脂類的氧化分解 、蛋白質(zhì)的氧化分解 、核酸的氧化分解,6、人體進行有氧呼吸的主要場所是 、肺細胞 、內(nèi)環(huán)境 、線粒體 、細胞質(zhì)基質(zhì),A,C,7、與有氧呼吸相比，無氧呼吸最主要的特點是 、分解有機物 、釋放能量 、需要酶催化 、有機物分解不徹底,8、新鮮蔬菜放在冰箱的冷藏室中，適當延長保鮮

10、時間的生理原因是 A、呼吸作用減弱 B、呼吸作用加強 C、光合作用減弱 D、促進了物質(zhì)的分解,D,A,低溫下，酶的活性受到抑制，從而降低了呼吸作用的強度，減少了有機物的消耗,9、種在湖邊的玉米，長期被水淹，生長不好，其原因是 A、根細胞吸收水分過多 B、營養(yǎng)缺乏 C、光合作用強度不夠 D、細胞有氧呼吸受阻,10、同樣消耗mol的葡萄糖，有氧呼吸的能量轉化效率是無氧呼吸能量轉化效率的 、20倍 、19倍 、倍多 、12.7個百分點,D,B,,無氧呼吸釋放的能量形成2個ATP，有氧呼吸釋放的能量形成38個ATP,1、陸生植物不能長期忍受無氧呼吸，其原因是 產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用 產(chǎn)生的乳酸對

11、細胞有毒害作用 沒有專門的無氧呼吸結構 產(chǎn)生的能量太少 A、 B、 C、 D、 1、蛔蟲在體外培養(yǎng)難成活的原因是 、失去運動能力 、失去捕食的能力 、不能忍受較高氧分壓 、感覺太遲鈍,大多數(shù)植物無氧呼吸產(chǎn)生的是酒精！,蛔蟲是嚴格的厭氧型生物！,1、豌豆發(fā)芽的早期，CO釋放量比O吸收量多 倍，這是因為種子此時的（ ） 、無氧呼吸比有氧呼吸強 、光合作用比呼吸作用強 、有氧呼吸比無氧呼吸強 、呼吸作用比光合作用強 1、貯存水果和糧食時，充加CO或抽取空氣，能延長貯存的時間，主要是由于（ ） 、抑制有氧呼吸 、促進有氧呼吸 、抑制無氧呼吸 、促進無氧呼吸,無氧呼吸生成酒精不吸收氧氣但釋放二氧化碳，

12、有氧呼吸吸收的氧氣和釋放的二氧化碳比例為1,呼吸作用受空氣中氧氣濃度的影響，采取這些措施是為了降低氧氣濃度，從而減弱呼有氧呼吸,,5 10 15 20 25 30 相對濃度(),,,,,,,,,相對值,,O2的吸收量,CO2的釋放量,,,,P,,,1、在P點以前釋放的二氧化碳比吸收的氧氣多說明了什么問題？,無氧呼吸強過有氧呼吸！??！,2、在P點時吸收的氧氣量等于釋放的二氧化碳，此時有沒有無氧呼吸？,此種氧氣濃度下無氧呼吸消失了?。?！,3、在P點以后吸收的氧氣量等于釋放的二氧化碳，此時呼吸以什么方式為主？,有氧呼吸隨著氧氣濃度的上升而加強！?。?D,,,3、在D點后曲線保持平衡說明了什么問題？,有氧呼吸在此時的氧氣濃度下達到了最高！！,