《ATP的主要來源-細胞呼吸》.ppt

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1、ATP的主要來源細胞呼吸,本節(jié)重點,1.細胞呼吸的概念及其與ATP形成的關系,2.有氧呼吸和無氧呼吸的過程及其特點,3.細胞呼吸的原理在生產(chǎn)和生活中的應用,問題探討,1.呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么共同點？,2.呼吸作用與物質(zhì)在體外燃燒有什么區(qū)別嗎？,物質(zhì)分解的過程、產(chǎn)物都想同，并且都能釋放等量的能量,有。 細胞呼吸是在溫和的條件下進行的； 能量的釋放是在一系列的反應過程中逐 步釋放的； 釋放的能量部分的以熱能的形式散失， 部分的轉(zhuǎn)移貯存到ATP中。,一、細胞呼吸的概念,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，生成二氧化碳或其它產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。,二、探究酵母菌 細胞呼

2、吸的方式,（一）提出問題,（二）作出假設,（三）設計實驗,特別關注的問題,1. 怎樣控制有氧和無氧條件？,2. 怎樣鑒定酒精和CO2的產(chǎn)生？如何比較 CO2產(chǎn)生的多少？,3. 怎樣保證酵母菌在整個實驗中能正常生 活？,酵母菌是一種單細胞真菌，在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。,實驗步驟：,酵母菌能使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精，是在有氧條件下還是在無氧條件下進行的？ 酵母菌細胞呼吸會產(chǎn)生CO2，在不同條件下產(chǎn)生的是否一樣多？,1 提出問題,2 作出假設,酵母菌在有氧條件下可以產(chǎn)生CO2，無氧條件下除產(chǎn)生CO2外，還產(chǎn)生酒精。,3 設計實驗,實驗原理 CO2可以使澄清石灰水變渾濁，也可以使

3、溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。 重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學反應，由橙色變成灰綠色。,,實驗步驟：,配置酵母菌培養(yǎng)液,,組裝實驗裝置,,檢測CO2的產(chǎn)生,,檢測酒精的產(chǎn)生,4 進行實驗,5 得出結論,配制酵母菌培養(yǎng)液,A組,B組,A實驗組(有氧情況下),10%NaOH,酵母菌培養(yǎng)液,澄清石灰水,（渾濁）,有氧呼吸,B實驗組(無氧情況下),酵母菌培養(yǎng)液,澄清石灰水,(渾濁),,,無氧呼吸,橙色,橙色,,灰綠色,（四）實驗結果,1 . CO2的放出情況： A、B兩組都有CO2的產(chǎn)生，但A組產(chǎn)生的 CO2更多,2 . 酒精產(chǎn)生的情況： A組沒有酒精的產(chǎn)生，B組產(chǎn)生了酒精。,酵

4、母菌在有氧和無氧條件下均能進行細胞呼吸，均能產(chǎn)生二氧化碳 在有氧的條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳和水。 在無氧的條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的二氧化碳。,,分析實驗結果,注意事項,該實驗是比較酵母菌在有氧和無氧條件的呼吸作用，因此該實驗是互為對照實驗。作為對照實驗，在實驗設計時的注意事項是什么？,控制實驗變量。該實驗的變量是有無氧氣。根據(jù)“參考資料”中的圖可知，圖A應為有氧條件，圖B為無氧條件。,問題回顧：,1.呼吸作用的場所是？,主要是線粒體，還有細胞質(zhì)基質(zhì),2.線粒體的結構怎樣？,雙膜結構，內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴（增大了內(nèi)膜的面積），嵴的周圍充滿了液態(tài)的基質(zhì)，內(nèi)膜和基質(zhì)

5、中都含有許多與呼吸作用有關的酶。,有氧呼吸的過程圖解,,,,三、有氧呼吸,有氧呼吸的過程,第一階段： C6H12O6,（丙酮酸）,第二階段： 2CH3COCOOH + 6H2O,第三階段： 24H + 6O2,,總反應式：,2CH3COCOOH + 4H + 能量,6CO2 + 20H + 能量,12H2O + 能量,,,（大量）,有氧呼吸三個階段的比較,1.能量：都有能量的釋放，但以第三階段釋 放的能量最多,2.場所：第一階段在細胞質(zhì)基質(zhì)中，第二階 段發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，第三階段 發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上。,3.氧氣：只有第三階段才需要氧氣，作用是 氧化H,生成水,有氧呼吸的

6、概念,細胞在氧氣的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。,計算： 1mol葡萄糖通過有氧呼吸可釋放2870kj的能量，其中有1161kj的能量被轉(zhuǎn)移貯存到ATP中。那么，1mol葡萄糖通過有氧呼吸可形成____mol的ATP， 其能量轉(zhuǎn)換效率是______。,38,40.5%,呼吸： 機體與環(huán)境之間O2和CO2交換的過程。,細胞呼吸也稱呼吸作用,是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成CO2或其他物質(zhì)，釋放出能量并生成ATP的過程。,呼吸和呼吸作用的區(qū)別,場所：,A細胞質(zhì)基質(zhì) b線粒體基質(zhì) c線粒體內(nèi)膜,能量去向：,

7、一部分以熱能形式散失 另一部分轉(zhuǎn)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_________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,有氧呼吸小結,,無氧呼吸的過程,葡 萄 糖,丙 酮 酸,H,,酒精 + CO2,乳酸,酶,1、酒精發(fā)酵： C6H12O6,2、乳酸發(fā)酵： C6H12O6,四、無 氧 呼 吸,2CH3C

8、H2OH（酒精）+2CO2+能量,2C3H6O3（乳酸）+ 能量,酵母菌和大多數(shù)的植物的無氧呼吸屬于此種類型,乳酸菌和動物細胞及馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細胞在缺氧時的無氧呼吸屬于此種類型,問題思考：無氧呼吸有何意義和危害？,無氧呼吸的概念,細胞在缺氧的條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物進行不徹底的氧化分解，產(chǎn)生酒精或乳酸等中間產(chǎn)物，釋放少量能量，生成ATP的過程。,無氧呼吸的特點,氧氣的存在抑制了無氧呼吸的進行,五、有氧呼吸與無氧呼吸的比較,,共同點,,實質(zhì)：,過程：,葡萄糖,,丙酮酸,CO2 + H2O + 能量（大量）,,C2H3OH+CO2 + 能量（少量）,C3H6O3

9、 + 能量（少量）,氧化分解有機物，釋放能量,都有丙酮酸（中間產(chǎn)物）的生成,有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別,主要在線粒體內(nèi),細胞質(zhì)基質(zhì),必需有氧的參與,氧能抑制無氧呼吸,將有機物徹底分解成CO2和H2O,有機物分解不徹底,形成中間產(chǎn)物(酒精或乳酸）,,同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？,六、影響呼吸作用的外界因素,1 .溫度：溫度通過影響酶的活性來影響呼吸速率。 2 .O2的濃度： 在一定范圍內(nèi)，隨O2濃度的增大，有氧呼吸增強，達到一定濃度以后，由于受線粒體的限制，呼吸作用強度不再增大。 O2的存在抑制了無氧呼吸的進行。 3CO2濃度過大抑制呼吸作用的進行,七、細胞呼吸原理的應

10、用,1 . 在釀酒業(yè)上的應用：先通氣，讓酵母菌進行有 氧呼吸，使其數(shù)量增加；然后隔絕空氣，使其 發(fā)酵，產(chǎn)生酒精。,2 . 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上：中耕松土，促進根系的有氧呼 吸，有利于根系的生長及對礦質(zhì)離子的吸收,3 . 在醫(yī)學上：利用氧氣驅(qū)蛔、抑制破傷風等厭氧 型細菌的繁殖,4 . 在物質(zhì)的儲存時：控制氧氣的濃度，抑制其呼 吸作用，減少有機物的消耗。,課 堂 練 習,1.有氧呼吸分三個階段,三個階段的共同特點是都有能量的釋放,但釋放能量最多的是________;在線粒體中進行的是第________階段;第____階段需要O2,氧的作用是________;第____階段產(chǎn)生H最多；丙酮酸是第_

11、__階段的產(chǎn)物。,第三階段,二、三,一,三,氧化H,二,2. 現(xiàn)有甲酵母菌進行有氧呼吸,乙酵母菌進行發(fā) 酵,若它們消耗等量的葡萄糖,則它們放出CO2 和吸收的O2之比是 ( ) A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3,C,3. 下列5支試管中分別含有不同化學物質(zhì)和活性 酵母菌細胞制備物。在適宜溫度條件下，會產(chǎn) 生CO2的試管有 （ ） 葡萄糖+已破裂的細胞 葡萄糖+線粒體 丙酮酸+線粒體 葡萄糖+細胞質(zhì)基質(zhì)（隔 絕空氣） 丙酮酸+細胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣） A. B. C. D.,C,4.右圖表示在儲存蔬菜、水果時，大氣中O2的濃度對植物組織內(nèi)CO2產(chǎn)生的影響，試

12、分析：,釋放的相對值,CO2,（1）A點表示植物組織,釋放CO2較多，這些CO2是_________的產(chǎn)物。 （2）由A到B， CO2的釋放量急劇減小，其原因是________________________。 （3）由B到C， CO2的釋放量又不斷增加，其主要原因是_________________________； 到C點以后CO2的釋放量不再增加，其主要原因是_____ _______________________。,隨O2的增加，無氧呼吸受到抑制,隨氧濃度增大，有氧呼吸不斷加強,無氧呼吸,受線粒體數(shù)量限制，有氧呼吸不再加強,5.陸生植物不能長期忍受無氧呼吸，這是因為 產(chǎn)生的酒精對細

13、胞有毒害 產(chǎn)生的乳酸對 細胞有毒害 沒有專門的無氧呼吸結構 產(chǎn)生的能量太少 （ ） A. B. C. D.,D,6.關于無氧呼吸的敘述中，正確的是 ( ) A.不產(chǎn)生CO2 B.一定產(chǎn)生CO2 C.不形成ATP D.物質(zhì)氧化分解不徹底,D,7.一運動員正在進行長跑訓練， 從他的大腿肌肉細胞中檢測到 3種化學物質(zhì) ，其濃度變化如 右圖所示，圖中 P、Q、R三曲 線依次代表 （ ）,B,鍛煉時間（分）,A. O2、CO2、乳酸 B.乳酸、CO2、O2 C. CO2、O2、乳酸 D.CO2、乳酸、O2,8.右圖表示北方的一個貯存白菜的地窖，隨著O2的消耗，CO2濃度變化的情況。請據(jù)圖回答：,（1）AB段O2的消耗量很大， CO2濃度上升也很快，白菜在進行_____呼吸。 （2）段O2濃度接近，而CO2濃度仍在上升，白菜在進行_____呼吸。 （3）段O2濃度已很低， CO2濃度幾乎不上升，原因是_______________________________ ________________________________,有氧,無氧,氧氣濃度很低，有氧呼吸十分微弱，而無氧呼吸仍處于抑制狀態(tài),（4）從哪點開始，O2濃度的高低成為限制有氧呼吸的因素？_____ （5）為了有利于較長時間地貯存大白菜，應把地窖的氧氣控制在_______段范圍內(nèi)。,B點,B C,