的主要来源细胞呼吸讲课教材课件

ATP的主要来源细胞呼吸 C6H12O6 能量（少量） 2丙酮酸 （2C3H4O3） H 酶 C6H12O6 酶 2C3H4O3【H】能量(少量) 3. 有氧呼吸的过程(三个阶段） 场所：细胞质基质 C6H12O6 能量（少量） 2丙酮酸 （ 2C3H4O3 ） H 能量（少量） H 6CO2 6H2O 酶 酶 2C3H4O3+6H2O 6CO2【H】能量（少量） 酶 C6H12O6 能量（少量） 2丙酮酸 （2C3H4O3 ） H 能量（少量） H O2 12H2O+能量（大量 ） 6CO2 6H2O 酶 酶 酶 【H】+6O2 12H2O+能量（大量） 酶 （一）有氧呼吸的过程 葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶 +4H + 能量 场所：细胞质基质 丙酮酸彻底分解 酶 6CO2 +20H + 能量 场所：线粒体 2CH3COCOOH H的氧化 酶 12H2O + 能量 场所：线粒体 24H + 6O2 +6H2O （大量） （少量） （少量） 2CH3COCOOH 有氧呼吸总反应式有氧呼吸总反应式: : C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 酶 （2870kJ） 热能：维持体温、散失 有氧呼吸 概念： 指细胞在 的参与下，通过多种酶的催化作用， 把糖类等有机物 氧化分解，产生 ，释 放出 ，生成大量 的过程。 OO 2 2 彻底彻底 COCO 2 2 和和H H 2 2 OO 能量能量ATPATP 1mol葡萄糖彻底氧化分解释放 2870kj的能量，其中只有1161kJ转移到 ATP中，还有1709kJ以热能的形式散失 掉了。据此你可得出哪些结论？ 有氧呼吸产生的能量绝大部 分以热能形式散失了； 有氧呼吸的能量转换效率只有： 11612870=40.45。 38 mol ATP 第一阶段 C6H12O6(葡萄糖) 酶 H 2丙酮酸 少量 能量 少量 能量 CO2 H2O 酶 H O2 H2O 酶 大量能量 2、有氧呼吸的过程 细胞质基质 第三阶段第二阶段 1 1、人体内的葡萄糖经彻底分解并释放能量、人体内的葡萄糖经彻底分解并释放能量 ，其中大部分能量的去向是（，其中大部分能量的去向是（ ） A.A.供细胞生命活动需要供细胞生命活动需要 B.B.贮存在线粒体中贮存在线粒体中 C.C.作为热能散失作为热能散失 D.D.贮存在贮存在ATPATP中中 C C 2 2、在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（ ） 与氢结合生成水与氢结合生成水 与碳结合形成二氧化碳与碳结合形成二氧化碳 在线粒体内消耗在线粒体内消耗 在线粒体和细胞质中被消耗在线粒体和细胞质中被消耗 A. B. C. D. A. B. C. D. A A 3、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段： 产生CO2的阶段（ ） 产生H2O的阶段（ ） 氧气参与的阶段（ ） 产生ATP的阶段（ ） 产生ATP最多的阶段（ ） 二 三 三 一、二、三 三 有氧呼吸是高等动物和植物 细胞呼吸的主要形式。也是通 常所指的呼吸形式。 细胞质基质细胞质基质 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 酶酶 2C2C 2 2 HH 5 5 OH+2COOH+2CO 2 2 2C2C 3 3 HH 6 6 OO 3 3 酶酶 过程过程 2、无氧呼吸 少量能量少量能量 HH 与有氧呼吸第一阶段相同 葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶 +4H + 能量 场所：细胞质基质 （少量） 2CH3COCOOH 丙酮酸 丙酮酸不彻底分解 场所：细胞质基质 CH3COCOOH 酶 C3H6O3(乳酸) A.乳酸发酵(微生物) 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） CH3COCOOH C2H5OH(酒精)+ CO2 B.酒精发酵(微生物) 例：大多数植物、酵母菌 酶 不同类型的无氧呼吸过程比较： C3H4O3C6H12O6 酶 2CO2+C2H5OH+能量 2C3H6O3+能量 酶 第一阶段 第二阶段 在无氧呼吸中， l mol葡萄糖分解后，共放出 196.65KJ能量，其中61.08KJ的能量储存在 ATP中(大约为2molATP)，供给生命活动需要 (其余能量135.42KJ以热能形式散失了) 在生物体内，l mol葡萄糖在彻底氧化分解后， 共释放出2870KJ能量，其中有1161KJ左右能量 储存在ATP中(大约为38mol ATP)，供给生命活 动需要(其余能量1709KJ以热能形式散失了) 大部分能量以热 能形式散失 含义 场所 细胞质基质细胞质基质 细胞在细胞在 条件下，通过条件下，通过酶酶的催化作用，把葡的催化作用，把葡 萄糖等有机物分解成为萄糖等有机物分解成为 的氧化产物，同的氧化产物，同 时释放出时释放出 的过程的过程 无氧无氧 不彻底不彻底 少量能量少量能量 2、厌氧呼吸 无氧呼吸是否有害？ 酒精和乳酸在细胞中大量积累 对细胞有毒害作用，且释放的 能量太少，不足维持生命活动 的需求。大多数生物不能长时 间用无氧呼吸维持生命！ 生物体或部分组织器官在缺氧 条件下，无氧呼吸作为有氧呼 吸的补充，是生物的适应性的 表现! 无氧呼吸是否有利？ 实例 a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的 无氧呼吸 b.高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内 就会出现无氧呼吸，出现肌肉酸胀现象。 e.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。 d.乳酸菌是厌氧型微生物，可以将有机物分解成 乳酸。 c .蛔虫没有线粒体，只能进行无氧呼吸。 习题习题1 1：下列关于无氧呼吸的叙述中，不正确下列关于无氧呼吸的叙述中，不正确 的是（的是（ ） A. A. 不需要氧、需要酶不需要氧、需要酶 B. B. 都不产生都不产生COCO 2 2 C. C. 葡萄糖分解不彻底葡萄糖分解不彻底 D. D. 释放的能量少释放的能量少 B B 习题习题2 2：苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸的产苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸的产 分别是（分别是（ ） A.A. 乳酸、酒精和二氧化碳乳酸、酒精和二氧化碳 B.B.都是酒和二氧化碳都是酒和二氧化碳 C.C.都是乳酸都是乳酸 D.D.酒精和二氧化碳、乳酸酒精和二氧化碳、乳酸 D D 有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系： 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 场场所 条件 产产物 分解程度 释释放能量 相 同 点 联联系 实质实质 细胞质基质、线粒体 基质、线粒体内膜 细胞质基质 需O2 不需O2 H2O、CO2 C2H5OH、CO2 或C3H6O3 彻底 不彻底 较多 较少 有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段是相同的 分解有机物，释放能量 生物体内的 在细胞内经过一系列的 ，最终生成 ，释放 出 并生成 的过程，叫做细胞呼吸。 C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量 酶 C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量 酶 有氧参与酶的催化彻底分解大量能量 无氧条件酶的催化不彻底分解 少量能量 概念 要点: 概念 要点: +能量C6H12O6 + 6O2+ 酶 6CO2+ 12H2O6H2O 什么是细胞呼吸？ 有机物 氧化分解二氧化碳或其它产物 能量ATP 实验假设 1、酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生CO2 2、在无氧情况下进行无氧呼吸，产生CO2和酒精 。 实验课题 探究酵母菌细胞呼吸的方式 （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 一、实验原理 1、 CO2的检测方法 2、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。 条件澄清石灰水溴麝香草酚蓝 （蓝色） 重铬酸钾-浓硫 酸溶液（橙色 ） 有氧 无氧 混浊（ ） 混浊（） 黄（短） 黄（长） 无明显变化 灰绿 2、有氧呼吸产生大量CO2， 无氧呼吸产生少量CO2。 实验结论： 1、酵母菌有氧呼吸产生CO2， 无氧呼吸产生CO2和酒精。 3、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。 实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式（必修一P91） 一实验原理： 酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能 生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不 同方式。 CO2可使 变混浊，也可使溴麝香草酚蓝 水溶液由 变 再变 。根据石灰水混浊程度 或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的 ，可以检测 酵母菌培养CO2的产生情况。 橙色的 溶液，在 性条件下与乙醇（酒 精）发生化学反应，在酸性条件下，变成 。 澄清石灰水 蓝绿 黄 时间长短 重铬酸钾酸 灰绿色 1.发酵技术 生产啤酒、果酒和白酒等 生产乳酸类、柠檬酸类饮料 生产味精、酱油和醋 应用于垃圾、废水的处理 利用发酵产生沼气 2.农业生产 细胞呼吸为植物吸收营养物质、 细胞的分裂、植株的生长和发育等提 供能量和各种原料，因此，在农业生 产上，要设法适当增强细胞呼吸，以 促进作物的生长发育。 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。 例：稻谷等种子含水量超过 14.5时，呼吸速率就会骤然增加 ，释放出的热量和水分，会导致粮食 霉变。 果蔬保鲜 为了抑制细胞呼吸， 果蔬储藏时采用降低氧浓 度、冲氮气或降低温度等 方法。 例：苹果、梨、柑、橘等 果实在01时可储藏几 个月不坏；荔枝一般只能 短期保鲜，但采用低温速 冻等方法可保鲜68个月 。 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。 呼吸作用知识在生产实践及生活中的应用： (1)作物中耕松土，是为保证根的正常细胞呼吸。 (2)粮油种子的储藏，必须降低含水量，使细胞呼吸降至最低， 以减少有机物消耗。如果种子含水量过高，呼吸加强，使储藏 的种子堆中温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸，同时 温暖潮湿的环境有利于霉菌等微生物，使种子变质。 (3)在果实和蔬菜的保鲜中，常通过控制细胞呼吸以降低它们的 代谢强度，达到保鲜的目的。 贮存干种子：三低：低温、低氧、低水 水果、蔬菜、花的保鲜：低温、低氧、高CO2/N2、湿度 适宜 酸菜密封：酿酒先通气后密封 吐鲁番葡萄（哈密瓜）甜的原因：昼夜温差大 创新设计 ：P59 四、细胞呼吸原理的应用 选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上 了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、 避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的 痊愈。 酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜 的通气、温度和pH等条件下，进行有氧 呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行 酒精发酵。 醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足 和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大 量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。 谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状 杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为 谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠味精。 细胞呼吸原理的应用 缺氧的情况下缺氧的情况下, ,植物植物 组织进行无氧呼吸组织进行无氧呼吸, ,产生产生 酒精，不利其生长。酒精，不利其生长。 细胞呼吸原理的应用 缺氧的情况下，缺氧的情况下， 厌氧病菌大量繁殖，厌氧病菌大量繁殖， 不利于伤口痊愈。不利于伤口痊愈。 细胞呼吸原理的应用 有氧运动是指人体细胞充分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炼。人体细胞通过有氧呼吸可以 获得较多的能量。获得较多的能量。 无氧运动中，肌无氧运动中，肌 细胞因氧不足，要靠细胞因氧不足，要靠 乳酸发酵来获取能量乳酸发酵来获取能量 ，会引起人有肌肉酸，会引起人有肌肉酸 胀乏力的感觉。胀乏力的感觉。 温度温度 呼吸速率呼吸速率 应用：应用：低温保鲜；增大昼夜温差低温保鲜；增大昼夜温差 （1 1）温度）温度 （2 2）COCO 2 2 过高过高COCO 2 2 抑制细胞呼吸抑制细胞呼吸 应用：应用：增加增加COCO 2 2 的浓度保鲜的浓度保鲜 四、影响细胞呼吸的因素 CO2 释放总量 5 10 15 20 25 30 氧气浓度（% ） CO2 的 释 放 速 率 无氧呼吸 有氧呼吸 氧气： 无氧呼吸和有氧呼吸与氧浓度之间的关系 温度温度 呼吸速率呼吸速率 应用：应用：低温保鲜；增大昼夜温差低温保鲜；增大昼夜温差 （1 1）温度）温度 （4 4）水）水 细胞含水量细胞含水量 呼吸速率呼吸速率 酶数量的限制酶数量的限制 应用：应用：种子晒干保存种子晒干保存 （2 2）COCO 2 2 过高过高COCO 2 2 抑制细胞呼吸抑制细胞呼吸 应用：应用：增加增加COCO 2 2 的浓度保鲜的浓度保鲜 四、影响细胞呼吸的因素 自由水含量越多，代谢 越旺盛，细胞呼吸越强 。 4、H2O 代谢强度与水含量有关 1、温度 温度影响酶的活性 应用：农作物种植适当增大昼夜温差； 果蔬贮存适当降温 2、O2缺氧导致无氧呼吸，产生的酒精对生物有毒害 （使蛋白质变性） 应用：中耕松土、水稻晒田、果蔬贮存、高山症 3、CO2 浓度上升抑制呼吸作用 应用：中耕松土 “呼吸”和“细胞呼吸”有什么区别？ “呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化 碳的过程，而“细胞呼吸”是指细胞内有机物分解释 放能量的过程。 思考 “呼吸”是“细胞呼吸”的前提和基础，没有呼吸过 程吸入的氧气，就不能进行细胞呼吸（有氧呼吸）； 而“细胞呼吸”是“呼吸”的继续。 “呼吸”和“细胞呼吸”有什么联系？ 思考 物质燃烧也是物质的氧化分解，燃烧和细 胞呼吸有何异同呢？ 共同点： 都是物质的氧化分解；都能产生二氧化碳；都 能释放出能量。 不同点：燃烧烧细细胞呼吸 场场所体外细细胞内 速度快速缓缓慢 是否需酶不需酶需酶 是否生成 ATP 不生成生成 右图图表示大气中氧的浓浓度对对植物组织组织 内CO2产产生 的影响,试试据图图回答: (1)A点表示植物组织释组织释 放CO2较较多,这这些CO2是 的产产物。 (2)由A到B,CO2的释释放量急剧剧减少,其原因是 _ _ 。 (3)由B到C,CO2的释释放量又不断 增加,其主要原因是_ 。 (4)为为了有利于贮贮藏蔬菜或水果, 贮贮藏室内的氧气应调节应调节 到图图中的 哪一点所对应对应 的浓浓度? 采取这这一措施的理由是_ _ _。 无氧呼吸 无氧呼吸受抑制,有氧呼吸很微弱 促进有氧呼吸 无氧呼吸和有氧呼吸都较弱，有机 物消耗最少 B 含氧量增加， 含氧量增加， B点。 因为这时 4.右图表示某种植物的非绿色 器官在不同氧浓度下CO2的释放量 与O2的吸收量的变化，请根据图解 回答下列问题： （1）0点时，该器官的呼吸作用类型 是 。厌氧呼吸 （3）在O2浓度为b%以下时（不包括0点），该器官的呼吸类 型是 ，因为 。需氧呼吸和厌氧呼吸CO2释放量大于O2吸 收量 （2）该器官CO2释放与O2吸收两条曲线在P点重合，其呼吸 类型为 ，因为 。需氧呼吸CO2释放量等于O2吸收量 巩固练习巩固练习 P 0.5 ab co2 释 放 O2吸收 O2含量（% ） 1.0 气体 交换 相对 值 0 将酵母菌研磨、离心后，得到上清液 含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器）。 把等量的上清液、沉淀物和未曾离心 的均浆分别放入甲、乙、丙3个试管中， 进行四项独立实验（见右图） （1）向3个试管中分别加入等量的葡萄糖，各试管的最终 产物 是：甲 乙 丙_ （2）向3个试管中分别加入等量的丙酮酸，各试管的最终 产物 是：甲_ 乙_ 丙 _ （3）在隔绝空气的情况下，重复实验（1），各试管的最 终产物 是：甲_ 乙 丙_ 丙酮酸无反应CO2和H2O 无反应CO2和H2O CO2和H2O 酒精和CO2 无反应 酒精和CO2 下图是有氧呼吸的过程图解，请依图回答： C6H12O 1 23 O2 酶 酶 4 5 6 酶 H H (1)写出长方框内1、2、3所依 次代表的物质名称： 、 _、 。 (2)依次填出椭圆框内4、5、6 所代表的能量的多少 、 _、 。 (3)有氧呼吸的主要场所是 _，进入该场所的呼吸 底物是_。 (4)用含18O的葡萄糖跟踪有氧 呼吸过程中的氧原子，18O转 移的途径是_ 葡萄糖丙酮酸二氧化碳 H2O 丙酮酸 CO2 少 少 大量 线粒体 丙酮酸 6 1、一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中 检测到3种化学物质，其浓度变化如下图。图中P、Q、R 三曲线依次代表 A、 O2、CO2、乳酸 B、乳酸、CO2、O2 C、 CO2、O2、乳酸 D、 CO2、乳酸、O2 2 2、种子在浸水和不浸水的情况下进行细胞、种子在浸水和不浸水的情况下进行细胞 呼吸都能产生（呼吸都能产生（ ） A.葡萄糖 B.丙酮酸 C.乳酸 D.酒精 B B 3、买罐头食品时，发现罐头盖上印有“ 如发现盖子鼓起，请勿选购”的字样。引 起盖子鼓起最可能的原因是（ ） A.好氧型细菌呼吸，产生CO2和 H2O B.微生物呼吸，产生CO2 和C2H5OH C.乳酸菌呼吸，产生CO2 和C3H6O3 D.酵母菌呼吸，产生CO2和 H2O B 4、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好， 其原因是 A、根细胞吸收水分过多 B、营养缺乏 C、光合作用强度不够 D、细胞有氧呼吸受阻 5、同样消耗mol的葡萄糖，有氧呼吸的能 量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的 、20倍 、19倍 、倍多 、12.7个百分点 D B 6 6、陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，其原因是、陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，其原因是 产生的酒精对细胞有毒害作用产生的酒精对细胞有毒害作用 产生的乳酸对细胞有毒害作用产生的乳酸对细胞有毒害作用 没有专门的无氧呼吸结构没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少产生的能量太少 A A、 B B、 C C、 D D、 7 7、蛔虫在体外培养难成活的原因是、蛔虫在体外培养难成活的原因是 、失去运动能力 、失去运动能力 、失去捕食的能力、失去捕食的能力 、不能忍受较高氧分压 、不能忍受较高氧分压 、感觉、感觉太迟钝太迟钝 8、豌豆发芽的早期，CO释放量比O吸收量多 倍，这是因为种子此时的（ ） 、无氧呼吸比有氧呼吸强 、光合作用比呼吸作用强 、有氧呼吸比无氧呼吸强 、呼吸作用比光合作用强 9、贮存水果和粮食时，充加CO或抽取空气，能延长 贮存的时间，主要是由于（ ） 、抑制有氧呼吸 、促进有氧呼吸 、抑制无氧呼吸 、促进无氧呼吸 无氧呼吸生成酒精 不吸收氧气但释放 二氧化碳，有氧呼 吸吸收的氧气和释 放的二氧化碳比例 为1 A. 二者都是分解有机物，释放能量、生成ATP供生命 活动利用； B. 有氧呼吸主