生物：5.3《ATP的主要来源——细胞呼吸》课件(新人教版必修1).ppt

细胞的能量“通货“ATP ATP的主要来源细胞呼吸,在奥运会上,运动员在赛场上进行拼搏,那么提供给他们的能源物质是什么?,ATP,糖类、葡萄糖,脂肪,糖原,淀粉,太阳能,有关能源物质的回顾与小结：,一、ATP的分子结构,ATP的结构式,APPP,高能磷酸键,腺苷,磷酸基团,普通磷酸键,为什么说ATP是 细胞内的一种 高能磷酸化合物？,的结构简式：,高能磷酸化合物：是指水解1mol该物质能释放20.92千焦以上能量的磷酸化合物 ，ATP水解释放30.54千焦。,ADP，磷酸肌酸，3磷酸甘油酸 等也是高能磷酸化合物,APPP,ADP,AMP,ATP,二、 ATP的利用,光能,能源,光合作用,生理过程 及合成场所,类囊体,稳定 化学能,呼吸作用,细胞质基质 及线粒体,活跃的 化学能,磷酸肌酸水解,骨骼肌细胞,1对动物和人来说，主要来 自 2对绿色植物来说，主要来 自,呼吸作用,呼吸作用和光合作用,三、ATP形成途径,四、 ATP和ADP可以相互转化,细胞内ATP和ADP快速相互转化的意义？,D,1.下列与ATP有关的描述中，正确的是,ATP所含化学能主要储存在腺苷与磷酸基团 之间的化学键中,B. 组成生物体的主要元素在ATP中都能找到,C. 若右图纵轴表示ATP的生成量，横轴表示呼 吸作用强度，正确表示两者之间关系的曲线是c,D. 若右图纵轴表示细胞中ATP的含量，横轴表 示运动时间，则某同学百米赛跑过程中，细 胞内ATP含量的变化曲线最接近于b,细胞呼吸,探究酵母菌细胞呼吸的方式,实验原理 1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生水和CO2 ，无氧呼吸产生酒精和CO2 。 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 橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。,基本原理,检测原理,在上图的装置中,培养酵母菌,一段时间以后,发现澄清石灰水变浑浊,此装置是在研究酵母菌的何种呼吸方式,有氧呼吸,往锥形瓶中放入葡萄糖与酵母菌，使其混匀，其混合液表面滴加一薄层液体石蜡，在锥形瓶中培养一段时间以后，观察装有澄清石灰水的瓶子（如图），发现澄清石灰水变浑浊。拔掉B的塞子后闻到一股酒味。,问题 1.此装置探究的是酵母菌的何种呼吸形式? 2.在这种呼吸形式中,产物是什么?,无氧呼吸,乙醇和二氧化碳,A,B,探究:酵母菌细胞呼吸的类型,要通过实验探究酵母菌的细胞呼吸类型,还要同时设计另一个实验,简要说出思路?,结果预测和结论:,一、有氧呼吸,1. 主要场所：,线粒体,指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。,C6H12O6,能量（少量）,2丙酮酸 （2C3H4O3）,4H,酶,2. 有氧呼吸的过程(三个阶段）,第一阶段：,细胞质基质,C6H12O6,能量（少量）,2丙酮酸 （ 2C3H4O3 ）,4H,酶,6CO2,第二阶段：,线粒体基质,C6H12O6,能量（少量）,2丙酮酸 （2C3H4O3 ）,4H,酶,6H2O,能量（少量）,20H,酶,6CO2,12H2O+能量（大量）,第三阶段：,线粒体内膜,总反应式：,以上反应式中的能量是否全部储存到ATP 中？,其中只有一小部分的能量储存到ATP中其余以热能形式散失,细胞质基质,葡萄糖,丙酮酸、H,少量,线粒体基质,丙酮酸、H2O,CO2、H,少量,线粒体内膜,大量,H2O,H、O2,3、有氧呼吸全过程的比较,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成为不彻底氧化产物，同时释放出少量能量，生成少量ATP的过程。,二、无氧呼吸,1、概念,C6H12O6,4 H ,2C2H5OH + 2CO2,酶,酶,2C3H6O3,2丙酮酸,酶,少量能量,第一阶段,(细胞质基质),第二阶段,(细胞质基质),2、无氧呼吸的过程,乳酸,酒精,大多数植物、酵母菌,高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚,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）,例：大多数植物、酵母菌,3.总反应式：,小结：有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系,细胞质基质和线粒体,细胞质基质,需氧气和酶,需酶，不需氧气,H2O、CO2,酒精和CO2或乳酸,彻底,不彻底,多,第一阶段完全相同，实质相同,分解有机物，释放能量,少,小结：细胞呼吸状况的判断,1.无CO2释放,细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。,2.不消耗O2,但产生CO2,细胞只进行产生酒精的 无氧呼吸。,3.CO2的释放量等于O2的吸收量,细胞只进行有氧呼吸。,4.CO2的释放量大于O2的吸收量,细胞同时进行有氧和无氧呼吸。何种呼吸占优势？分以下三种情况：,（1）.VCO2/VO2=4/3,有氧呼吸与无氧呼吸速率相等。,（2）.VCO2/VO24/3，有氧呼吸小于无氧呼吸。,（3）.VCO2/VO24/3，有氧呼吸大于无氧呼吸。,思考:若CO2释放量小于O2的吸收量?则细胞呼吸状况?,细胞呼吸底物不是糖类,可能是脂肪。,细胞呼吸意义,1、为生命活动提供能量,2、为体内其他化合物合成提供原料,呼吸作用,能 量,热能 散失,能量 转移,ATP,能 量,细胞分裂,生长发育,矿质元素吸收,肌肉收缩,神经冲动的传导,C6H12O6,CO2H2O,三.影响细胞呼吸的因素,1.影响细胞呼吸的内因,2.影响细胞呼吸的外因,1.影响细胞呼吸的内部因素,不同种类的植物呼吸吸速率不同。,如旱生植物小于水生植物； 阴生植物小于阳生植物。,同一植物在不同的生长发育期呼吸速率不同,如幼苗，开花期呼吸速率升高， 成熟期呼吸速率下降。,同一植物的不同器官呼吸速率不同。,如生殖器官大于营养器官； 幼嫩器官大于衰老器官。,2.影响细胞呼吸的外界因素,(1)、温度：植物最适：30-35,应用：贮存水果时，适当降低温度，可降低与细胞呼吸有关酶的活性，而延长保存时间,2呼吸速率与O2浓度的关系及应用 (1)O2浓度低时，无氧呼吸占优势；随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强；但当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。,(2)生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗的原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间，中耕松土增加根的有氧呼吸；在医疗上选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口，可抑制厌氧病原菌的繁殖。,(2)、水分,自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。,应用： 粮油种子贮藏前风干、晾晒：减少水分， 呼吸作用 干种子萌发前浸泡：含水量增高， 呼吸作用,降低细胞,提高细胞,1，亚麻； 2，玉米； 3，小麦。,3、贮藏种子，必须降低含水量,2、贮藏蔬菜和水果，适当降低温度和氧气浓度，增加CO2的浓度,1、中耕松土，保证根的正常呼吸作用， 促进矿质元素的吸收,小结：呼吸作用在农业生产中的应用,4、把植物体下部变黄的枝叶去掉，减少养分的消耗，使有机物向人们需要的器官积累,只有无氧呼吸,有氧呼吸和无氧呼吸同时进行,只有有氧呼吸,不同氧气浓度下无氧呼吸释放二氧化碳的总量,11,DE=3CD,【例1】如图是测量种子萌发 时锥形瓶中气体体积变化的 实验装置。锥形瓶中放的种 子事先用水浸泡过并在稀释 的消毒剂中清洗过(不影响种 子生命力)。实验开始时管Y与管X液面相平，每隔半小时利用标尺量出X管内的液面高度变化，实验结果记录于下表。回答下列问题：,【典例精析】,(1)管X中液面是怎样移动的？ 。 (2)解释03.5小时内气体体积变化的原因。 。估计3.54小时内种子的异化作用方式为 。 (3)此实验的目的是 。,向上移动,无氧呼吸,测定种子萌发时吸收氧气的速率,(4)简述如何设置此实验的对照实验： 。 (5)如果对照实验中气体体积变化在第1.75小时时是0.2个单位，解释可能的原因： 。同等条件下萌发的种子中的实际呼吸速率是 单位/小时。 (6)种子为什么要在稀释的消毒剂中清洗？ 。,用等量消毒液杀菌 过的死种子代替实验组中的活种子，其他装置同于实验组,外界温度、压强的改变导致气体 体积膨胀,(2.53.3)/20.2/1.751.77,杀灭种子上的 微生物，防止微生物的呼吸作用干扰实验结果,【考查类型】本题考查细胞呼吸的有关知识。 【解析】(1)因种子萌发过程中进行呼吸作用，会吸收O2，放出CO2，而放出的CO2又被KOH吸收，这样就会导致瓶中及管X中气压降低，管X液面会上升；(2)随着时间的推移，瓶内O2越来越少，甚至没有，这时，种子的呼吸作用就会变成无氧呼吸；(3)从表中数据看，该实验的自变量是时间，检测的指标是瓶内气体的变化，即O2的减少量，而O2减少是呼吸作用消耗引起的，因此该实验是探究萌发种子吸收O2随时间的变化情况，换言之，就是测定种子萌发时吸收氧气的速率；(4)若该实验是探究萌发种子吸收O2随时间的变化情况，那么萌发的种子也是实验变量，这是一个双因子实验，那么，对照组必须是未萌发的种子或死种子，但需注意，若设计对照实验，必须在描述完变量后强调其他实验装置、条件、操作等均同实验组；(5)根据表中数据，第1.75小时时，气体体积变化应在2.53.3之间，且萌发种子都是消毒过的，也不存在微生物的干扰，那么气压增大的原因就排除了生物因素的干扰，只能考虑物理因素了，为0.2， 。至于实际呼吸速率的计算直接见答案。(6)种子在消毒剂中清洗的目的就是杀灭种子表面的微生物，排除实验干扰。,例2、下图是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。 锥形瓶中放的活种子事先用清水浸泡，并在稀释的消毒剂中清 洗(不影响种子生命力)。实验开始时，U形管左侧与右侧液面 相平，然后每隔半小时用标尺量出右侧管内的液面高度变化。 实验结果见下表。回答下列问题：(标尺读数单位为cm),(1)该实验的目的是 ； (2)种子在稀释的消毒剂中清洗的目的是 ；,(3)03.5小时内气体体积变化的原因是 ； (4)3.54小时内标尺读数没变化，最可能的原因是 ；,例、下图是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。 锥形瓶中放的活种子事先用清水浸泡，并在稀释的消毒剂中清 洗(不影响种子生命力)。实验开始时，U形管左侧与右侧液面 相平，然后每隔半小时用标尺量出右侧管内的液面高度变化。 实验结果见下表。回答下列问题：(标尺读数单位为cm),(5)该实验存在的问题是没有设计对照实验，因此实验数据还不能准确反映真实情况。请设置此实验的对照实验 。,例、下图是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。 锥形瓶中放的活种子事先用清水浸泡，并在稀释的消毒剂中清 洗(不影响种子生命力)。实验开始时，U形管左侧与右侧液面 相平，然后每隔半小时用标尺量出右侧管内的液面高度变化。 实验结果见下表。回答下列问题：(标尺读数单位为cm),归纳：呼吸作用生理指标及其测定方法,呼吸速率 呼吸速率是最常用的代表呼吸强弱的生理指标，它可以用单位时间单位重量(干重、鲜重)的植物组织或单位细胞所放出的CO2的量(Qco2)或吸收的O2的量(Qo2)来表示。 呼吸商 植物组织在一定时间内，放出二氧化碳的量与吸收氧气的量的比值叫做呼吸商(RQ)。 RQ=放出的C