高一生物细胞呼吸5.ppt

ATP ADP+ P i+能量 ATP（水解）酶 ATP合成酶 ADP + Pi ATP 能量 + 思考：思考： 感受一下：感受一下：我们的呼吸？我们的呼吸？ 想一想：想一想：吸入的氧气的用途是吸入的氧气的用途是 什么？呼气中排出的二氧化碳什么？呼气中排出的二氧化碳 和水到底是怎么产生的？和水到底是怎么产生的？ 细胞内 CO2 呼吸作用（本质） 高等动物的呼吸现象和呼吸作用 O2 O2 呼吸（现象） 呼吸器官血液循环 血液循环呼吸器官 CO2 气体运输 细胞呼吸概念: 细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者 小分子有机物,并且释放出能量的过程。 分类 有氧呼吸 厌氧呼吸 讨论： 最好的内燃机，其将汽油进行转化为动能 的效率是多少？生物将等质量的葡萄糖氧化 释放并转化后可利用的能的效率是多少呢？ 提供数据：1摩尔葡萄糖有2870KJ的能量， 葡萄糖氧化分解后，可形成30摩尔的ATP，而每 摩尔ATP所含的能量是30.54KJ，求葡萄糖在生 物体中的能量转化效率？ 生物体为什么有这么高的能量转化效率呢？其余 的能到哪里去了呢？ C6H12O6 阅读P7374，说出需氧呼吸每个阶段反应的场所 、过程、结果以及相互之间的联系。 2丙酮酸 酶 6CO2 4H 能 2ATP 热 能 2ATP 热 酶 6H2O 20H 12H2O 6O2 酶 能 26ATP 热 线粒体 细胞溶胶 (一)需氧呼吸 需氧呼吸的三个阶段需氧呼吸的三个阶段 糖酵解糖酵解 C C6 6 HH12 12O O 6 6 酶酶 2CH2CH 3 3 COCOOH COCOOH + +4 H 4 H + + 2 ATP 2 ATP （丙酮酸）（丙酮酸） 场所：细胞溶胶场所：细胞溶胶 柠檬酸循环柠檬酸循环 酶酶 6CO6CO 2 2 + +20 H 20 H + + 2 ATP2 ATP 场所：线粒体基质场所：线粒体基质 2CH2CH 3 3 COCOOHCOCOOH （丙酮酸）（丙酮酸） 电子传递链电子传递链 酶酶 12H12H 2 2 O O + + 26 ATP26 ATP 场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜 24H 24H + + 6O 6O 2 2 + +6H6H 2 2 OO 有氧呼吸 场 所 反应物 产 物 释能 第一阶段 第二阶段 第三阶段 需氧呼吸三个阶段的比较 细胞溶胶 （细胞质 基质） 主要是 葡萄糖 丙酮酸 H 少量 丙酮酸,H2OCO2、 H 少量 H、O2 H2O大量 线粒体 基质 线粒体 内膜 比较 细胞呼吸与糖的氧化 C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量 糖分子失去氢原子 氧分子获得氢原子 细胞呼吸是一系列有控制的氧化还原反应 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。 需氧呼吸概念： 主要场所： 线粒体 有水参与反应的是第几阶段？ 呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段？ 第二 第三 思考： 下列分别属于需氧呼吸的第几阶段： 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 三 一、二、三 讨 论 、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌在 什么条件下产生的呢？ 、我们吃的面包和馒头为什么比较松软 ？这与酵母菌有什么关系？酵母菌发挥这 种作用需要什么条件呢？ 细胞在无O2的参与下，通过酶的催化作用，把葡萄 糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，如乳酸或者酒 精和CO2，同时释放出少量能量的过程。 你能举例说出哪些是厌氧呼吸的现象吗？ 运动后，四肢发酸；苹果长时间久放，有酒味产生；米 饭变馊；米酒的酿制等。 (二) 厌氧呼吸 概念： C6H12O6 能量（少能量（少 ） 2 2丙酮酸丙酮酸 （2 2C C 3 3H H4 4 OO 3 3 ） H 能量（少能量（少 ） 酶 酶 能量（少能量（少 ） 酶 2 2C C 3 3H H6 6 OO 3 3 （乳酸）（乳酸） 2 2C C 2 2H H5 5 OHOH +2CO+2CO 2 2 （酒精）（酒精） 厌氧呼吸总过程可分两个阶段：厌氧呼吸总过程可分两个阶段： 与需氧呼吸第一阶段相同 糖酵解：糖酵解： C C6 6H H 1212O O 6 6 酶酶 2 2CHCH 3 3 COCOOH +4 H +COCOOH +4 H + 能量能量 （丙酮酸）（丙酮酸） （少量）（少量） 场所：细胞溶胶场所：细胞溶胶 二个阶段 第一阶段：糖酵解 两个 ATP 丙酮酸不彻底分解场所：细胞溶胶 C6H12O6 酶 2CH3COCOOH（丙酮酸 ）酶酶 2C3H6O3（乳酸）+ 能量 A.乳酸发酵 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、玉米的胚、葡萄的果实、苹果的果 实等） C6H12O62CH3COCOOH（丙酮酸） 酶 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 能量 B.酒精发酵 例：大多数植物、酵母菌 酶 第二阶段 厌氧呼吸总反应式厌氧呼吸总反应式 C6H12O6+2ADP+2Pi 酶 2 C3H6O3(乳酸)+ 2ATP C6H12O6+2ADP+2Pi 2 C2H5OH+ 2CO2 + 2ATP 酶 (细胞溶胶) 同样是分解葡萄糖，为何厌氧呼吸只能释放少 量能量？ 无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量无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存留在酒精或乳酸中 类型 项目 有氧呼吸 厌氧呼吸 区 别 场 所 条 件 产 物 释 能 联 系 细胞溶胶、线粒 体（主要） 细胞溶胶 需氧、酶等不需氧、需酶 较 多 较 少 两者第一阶段相同即都将葡萄糖分 解成丙酮酸（糖酵解） 都分解有机物、释放能量 二氧化碳和水 氧化彻底 酒精、二氧 化碳或乳酸 氧化不彻底 葡萄糖丙酮酸 12H2O+6CO2+能量 2C2H5OH +2CO2+能量 2C3H6O3 +能量 或 酶 需氧呼吸与厌氧呼吸之间的联系： 酶 在有氧时 在无氧时 相同阶段 不同阶段 （需氧呼吸） （厌氧呼吸） 厌氧呼吸所产生的能量这么少，为什么生物体还要保 存这种呼吸方式？ 需氧型生物在无氧或缺氧的条件下，细胞利用这种呼 吸作用可以快速地利用较多的葡萄糖产生少量的ATP ，在短时间内维持生命。厌氧呼吸是一种克服暂时缺 氧的应急措施，是为争取时间而消耗能量较多的办法 。 厌氧型生物不需要氧气，当有氧气存在，会抑制其正 常的生命活动。 影响细胞呼吸的外界因素有哪些？ 思考：食物的保存或保鲜有哪些常见的方法？思考：食物的保存或保鲜有哪些常见的方法？ 2.2.细胞呼吸与含水量的关系：细胞呼吸与含水量的关系： 1.1.细胞呼吸与含氧量的关系：细胞呼吸与含氧量的关系： 在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加 强，随含水量的减少而减弱。强，随含水量的减少而减弱。 在一定范围内，含氧量增加需氧呼吸加强，而厌氧在一定范围内，含氧量增加需氧呼吸加强，而厌氧 呼吸受抑制。呼吸受抑制。 在储存农产品时，可以在密闭的仓库里充在储存农产品时，可以在密闭的仓库里充COCO 2 2 、 NN 2 2 ，低温，低氧，或者降低水分含量，以降低呼吸作低温，低氧，或者降低水分含量，以降低呼吸作 用，减少有机物的消耗。用，减少有机物的消耗。 温度、O2浓度、CO2浓度、含水量等。 （三）细胞呼吸的意义 1.为生物体各项生命活动提供能量。 2.为体内其他化合物的合成提供原料。 呼吸作用 释放能量 热能散失或维持体温恒定 转移储存于ATP（水解后释放能量用于细胞 分裂、矿质吸收、肌肉收缩、神经传导等生 命活动） 呼吸过程产生一些中间产物如丙酮酸，可以通过氨基转换 作用合成丙氨酸，也可以在肝脏中合成肝糖元或者葡萄糖等。 （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 。 对于板结的土壤及时进行松土透气， 可以使根细胞进行充分的有氧呼吸， 从而有利于根系的生长和对无机盐 的吸收。此外，松土透气还有利于 土壤中好氧微生物的生长繁殖，这 能够促使这些微生物对土壤中有机 物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。 水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻 的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气 腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比 ，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水 稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以 稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不 足，水稻根细胞就会进行厌氧呼吸，时 间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用 ，使根系变黑、腐烂。 下列转变需经哪些生理过程才能实现？ 光能 糖类等有机物中稳定的化学能 ATP中活跃的化学能 直接用于各种生命活动 光合作用 呼吸作用 ATP水解 思考 1、适宜的温度条件下，在下列装置中都加入活酵母， 其中适于产生酒精的装置是（ ） AB C D 加入葡萄糖和水 加入葡萄糖加入水 加入葡萄糖和水 并不断搅拌 A 巩 固 练 习 2 2、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、 D D 、豌豆发芽的早期，、豌豆发芽的早期，COCO 释放量比 释放量比OO 吸收量多 吸收量多 倍，这是因为种子此时的（倍，这是因为种子此时的（ ） 、厌氧呼吸比需氧呼吸强 、厌氧呼吸比需氧呼吸强 、光合作用比呼吸作用强、光合作用比呼吸作用强 、需氧呼吸比厌氧呼吸强 、需氧呼吸比厌氧呼吸强 、呼吸作用比光合作用强、呼吸作用比光合作用强 、贮存水果和粮食时，充加、贮存水果和粮食时，充加COCO 或抽取空气，能延长 或抽取空气，能延长 贮存的时间，主要是由于（贮存的时间，主要是由于（ ） 、抑制需氧呼吸 、抑制需氧呼吸 、促进需氧呼吸、促进需氧呼吸 、抑制厌氧呼吸 、抑制厌氧呼吸 、促进厌氧呼吸、促进厌氧呼吸 厌氧呼吸生成酒精不 吸收氧气但释放二氧 化碳，需氧呼吸吸收 的氧气和释放的二氧 化碳比例为1 5、 右图图是小王测测的大气中氧的浓浓度对对苹果组织组织 内CO2产产生的 影响,试试据图图回答: (1)A点O2 苹果组织释组织释 放CO2 ,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苹果, 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 A 厌氧呼吸 氧气增加，厌氧呼吸受抑制，但需氧呼吸还很弱 随着大气中氧的浓度升高，需氧呼吸逐渐加强 这时需氧呼吸已明显降低，同时又抑制了 厌氧呼吸，糖类等有机物消耗量最少。 较多很少 B点 1.细胞进行有氧呼吸的主要场所 和分解的主要有机物分别是: ( ) A.叶绿体;淀粉 B.线粒体;葡萄糖 C.线粒体;淀粉D.细胞质基质;葡萄糖 B 2.与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是 （ ） 、分解有机物 、释放能量 、需要酶催化 、有机物分解不彻底 3在剧烈运动时，肌肉处于暂 时相对缺氧状态，葡萄糖的消耗 量剧增，但产生的增加不很多，这是 因为（ ） 大量能量以热能形式散失了 大量能量在酒精中未释放出来 大量能量在乳酸中未释放出来 大量能量随汗流失了 4.下列关于呼吸作用产物的叙述 中，只适用于有氧呼吸的是： （ ） 产生 产生丙酮酸 产生水 产生二氧化碳 5.植物在以葡萄糖为原料进行有氧呼吸过程中， 释放的CO2中的氧元素，其来源为： （ ） .全部来自H2O .部分来自O2 .全部来自葡萄糖 .部分来自葡萄糖 D 6植物细胞中，（）的 生成和彻底氧化分解依次发生在： （ ） 叶绿体；线粒体 线粒体；内质网 叶绿体；线粒体和细胞质基质 叶绿体；细胞质基质和线粒体 7有氧呼吸，无氧呼吸和光合