生物①必修5.3《ATP的主要来源——细胞呼吸》PPT课件.pptVIP

有机物在 经过一系列的 ，最终 或 ，并且 并生成 的过程。,细胞呼吸的概念：,细胞内,氧化分解,生成CO2,释放出能量,其他产物,又叫生物氧化。,实质：氧化分解有机物，释放能量,一、细胞呼吸,对比,ATP,(一）有氧呼吸,特别提示：,1、线粒体具有内、外两层膜，内膜的某些部位向线粒体 的内腔折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。,2、内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶,1、主要场所：,C6H12O6,能量（少量）,2丙酮酸,4H,酶,2、有氧呼吸的过程(三个阶段）,第一阶段：细胞质基质,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,能量（少量）,2丙酮酸,4H,酶,6CO2,第二阶段：线粒体基质,丙酮酸彻底分解,C6H12O6,能量（少量）,2丙酮酸,4H,酶,6H2O,能量（少量）,20H,酶,6CO2,12H2O,第三阶段：线粒体内膜,H的氧化,+能量（大量）,总反应式：,24H+6O2 12H2O+能量（大量）,2丙酮酸+6H2O 6CO220H能量（少量）,酶,酶,C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量,酶,3、有氧呼吸化学反应式：,说明：需要的氧气与产生的二氧化碳的量相等。,呼吸作用强度一般以消耗的葡萄糖量或吸收的氧气量 或释放的CO2量来表示,1mol葡萄糖： 2870kJ,1161kJ,储存在： 38 mol ATP中,1709kJ,热能,4、能量的产生与去向 ：,能量利用率为：,41%,稳定的化学能,活跃的化学能,有氧呼吸三个阶段的比较,细胞质基质,主要是葡萄糖,丙酮酸H,少量,丙酮酸 H2O,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,对比,1、主要场所：,线粒体,3、能量去向：,一部分以热能形式散失 另一部分转移到ATP中,4、总反应式：,5、有氧呼吸概念：,细胞在_的参与下，通过_的催化作用，把_等有机物_，产生_和_，释放_,生成_的过程。,(1709kJ/mol,约60%),(1161kJ/mol,约40%),氧,多种酶,葡萄糖,CO2,H2O,能量,彻底氧化分解,许多ATP,38个ATP,场所：,细胞质基质和线粒体,（1mol葡萄糖彻底氧化分解释放能量2870kJ/mol）,2、过程：分三个阶段,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),1、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,（二）无氧呼吸,C6H12O6,酶,2C3H6O3（乳酸）+少量能量,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、玉米胚等）,C6H12O6,酶,2C2H5OH（酒精）+ 2CO2+ 少量能量,B.酒精发酵,例：大多数植物（苹果储存久了、高等植物水淹）、酵母菌,2、反应式,1mol葡萄糖： 196kJ,储存在： 2 mol ATP,135 kJ,热能,3、能量的产生与去向 ：,能量利用率为：,31%,61kJ,1、无氧呼吸：一般是指细胞在缺氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化的产物，同时释放出少量能量的过程。,葡萄糖,2、过程：,无氧呼吸小结：,3、场所：细胞质基质,四、细胞呼吸原理的应用,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炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。 无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。,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。,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，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，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。,较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽 孢杆菌适合在这种环境中生存并大 量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉 扎伤后，患者应及时请医生处理。,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。,降低氧气浓度,适当降低温度,降低自由水,提高CO2浓度,（二）外因：,五、影响细胞呼吸的因素及在实践中应用,（一）内因：酶的种类和数量（由遗传因素决定）,1、温度：植物最适40-50，动物35-40,应用：1.贮存水果时，适当降低温度（零上低温），可降低与细胞呼吸有关酶的活性，而延长保存时间 2.在农业大棚种植上，白天适当升温，夜晚适当降低温度，昼夜保持温差，可以减少呼吸作用对有机物的消耗。,主要是影响呼吸作用有关酶的活性。,在一定温度范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而增强（AB段） 超过一定温度，呼吸作用强度随着温度的升高而下降甚至停止。（BC段） （原因：酶的活性会下降，甚至变性失活）,A,B,C,2、水分：,自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。,应用： 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、氧气浓度：,直接影响：,细胞呼吸的强度， 细胞呼吸的方式。,氧浓度为零时，只进行 呼吸；在一定范围内随氧浓度增加， 呼吸逐渐增强， 呼吸逐渐减弱甚至停止。,无氧,有氧,无氧,1、若只产生CO2，不消耗O2，,2、若产生的CO2比吸收的O2多，,3、若产生CO2与吸收的O2相等，,4、B点：无氧呼吸释放的CO2与有氧呼吸释放的CO2速率相等。那此时消耗的葡萄糖量是否相等？,O2%,CO2释放量,A,B,D,0 5 10 15 20 25,呼吸类型的判断（酵母菌和植物非绿色器官为例）,则只进行无氧呼吸（A点）,则两种呼吸同时存在。（AC段）,则只进行有氧呼吸。（图中C点以后）,D点：O2浓度超过一定值时，无氧呼吸消失。,AOC表示的面积代表：,无氧呼吸CO2的释放量,无氧呼吸有氧呼吸=31,应用： 1、中耕松土、通风透气等提高氧气浓度，提高有氧呼吸强度 2、降低氧气浓度（通入氮气或二氧化碳），降低有氧呼吸强度， 减少有机物分解，延长保存。如蔬菜、水果、种子保存,0 5 10 15 20 25,CO2释放量,O2%,D,B,A,E,AE段CO2急剧下降原因：,随着氧浓度逐渐升高，无氧呼吸逐渐被抑制，而有氧呼吸也比较弱,储存的最佳条件： E点对应的氧浓度,4、CO2 浓度：,CO2 是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用，实验证明，在CO2升高到1%10%时，呼吸作用明显受到抑制。,农村广泛采用密闭的土窖保存蔬菜和水果，就是利用蔬菜和水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。,应用：,3、贮藏种子，必须降低含水量，适当降低温度和氧气浓度，增加CO2的浓度,2、贮藏蔬菜和水果，适当降低温度和氧气浓度，增加CO2的浓度或充氮气。（适宜湿度）,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,有氧呼吸的三个阶段,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH +4 H + 2 ATP （丙酮酸）,场所：细胞