53ATP的主要来源--细胞呼吸.ppt

ATP的主要来源细胞呼吸,生物的生命活动需要能量,2、发生场所： 3、分解底物： 4、呼吸产物： 5、能量变化： 6、本质：,1、概念：,一、细胞呼吸,活细胞内,生物体内的有机物,CO2或其他产物,有机物中化学能释放，生成ATP,有机物氧化分解，释放能量,是指有机物在细胞内经过一系列的氧化 分解，生成二氧化碳或其他产物，释放 出能量并生成ATP的过程。,呼吸：生物体与环境之间O2和CO2交换的过程,细胞呼吸:是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。,对比,呼吸和细胞呼吸的区别,想一想,呼吸与细胞呼吸有什么联系呢？,生物体呼吸为细胞呼吸提供所需要的O2，同时将 细胞呼吸产生CO2通过气体交换排出体外。,单细胞生物的呼吸与细胞呼吸联系,+ 糖 类,+ 水 +,细胞呼吸（本质）,气体交换（现象）,呼吸,+ 糖 类,+ 水,细胞呼吸（本质）,高等生物的呼吸与细胞呼吸的联系,呼吸运动（现象）,气体运输,+,呼吸,有氧呼吸,无氧呼吸,细胞呼吸的方式,二、细胞呼吸的方式,外膜,内膜,基质,嵴,线粒体,1,2,3,4,三、有氧呼吸,1、有氧呼吸分为几个阶段？ 2、有氧呼吸各阶段的发生场所？ 3、有氧呼吸各阶段的反应物和生成物各是什么？,5、产物 H2O 和 CO2 中的O来自什么物质？,4、有氧呼吸在哪个阶段才需要大量的氧气？,7、O2和CO2以怎样的方式进出线粒体的？,6、产物 H2O 中的H来自什么物质？,8、尝试说出有氧呼吸的概念？,阅读教材93-94页，尝试将有氧呼吸各阶段，在线粒体结构模式图中展示出来，并回答下列问题。 10分钟,细胞质基质,C6H12O6(葡萄糖),丙酮酸,CO2,O2,H2O,大量能量,第一阶段,第二阶段,第三阶段,线粒体基质,线粒体内膜,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶1,2丙酮酸+4 H + 少量能量,丙酮酸彻底分解,酶2,6CO2 +20 H + 少量能量,2丙酮酸,H的氧化,酶3,12H2O + 大量能量,24H + 6O2,+ 6H2O,场所：细胞质基质,场所：线粒体基质,场所：线粒体内膜,其余1709kJ主要以热能的形式散失掉。,1mol葡萄 糖释放能量2870kJ,有1161kJ转移至ATP 能量效率高达40,有氧呼吸产生的能量,线粒体基质,少量,葡萄糖,热能,ATP,细胞质基质,线粒体内膜,丙酮酸和水,H和氧气,丙酮酸和H,二氧化碳和H,水,少量,大量,不需氧,不需氧,需氧,有氧呼吸各阶段场所、反应物、产物、释能小结,有氧呼吸是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，生成大量ATP的过程。,有氧呼吸的概念,主要场所：,线粒体,能量去向：,一部分以热能形式散失 另一部分转移到ATP中,总反应式：,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,大量ATP,1、生物的生命活动所需要的能量主要来自： 、糖类的氧化分解 、脂类的氧化分解 、蛋白质的氧化分解 、核酸的氧化分解,2、人体进行有氧呼吸的主要场所是 、肺细胞 、内环境 、线粒体 、细胞质基质,A,C,当堂检测,四、无氧呼吸,1.苹果储存久了，会有什么气味散发出来？,2. 剧烈运动后上肢和下肢骨骼肌往往会产生什么感觉？,细胞质基质,C6H12O6,少量能量,2丙酮酸（C3H4O3）,H,2C2H5OH （酒精）,酶2,酶3,2C3H6O3 （乳酸）,酶1,第一阶段,第二阶段,无氧呼吸的过程,2CO2,第一阶段：葡萄糖的初步分解,第二阶段：丙酮酸不彻底分解,C6H12O6,酶,+4H + 能量,2CH3COCOOH,2CH3COCOOH,酶,2C3H6O3,场所：细胞质基质,场所：细胞质基质,2CH3COCOOH,2C2H5OH,+ 2CO2,酶,无氧呼吸的过程,无氧呼吸是指细胞在无氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物进行不彻底地氧化分解，产生乳酸或酒精和二氧化碳，释放少量能量，生成少量ATP的过程。,无氧呼吸的概念,产生酒精,产生乳酸,高等动物和人体 高等植物某些器官 （马铃薯块茎、甜菜块根） 乳酸菌等微生物,高等植物 酵母菌等微生物,无氧呼吸的类型,其余主要以热能的形式散失掉。,1mol葡萄 糖分解为乳酸释放能量196.65kJ,有61.08kJ转移至ATP 能量效率约为31。,无氧呼吸产生的能量,高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。 人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要。,无氧呼吸的意义,1.酒精发酵,2.乳酸发酵,酵母菌,乳酸菌,乳酸菌、酵母菌等微生物的无氧呼吸也称为发酵。,微生物发酵,产生乳酸,产生酒精,乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚、胡萝卜的叶、人和动物剧烈运动等,酵母菌、植物等,发 酵,进行无氧呼吸的生物,细胞质基质、线粒体,细胞质基质,酶和适宜温度、有O2,酶和适宜温度、无O2,CO2和H2O,CO2和酒精 / 乳酸,不彻底,彻底,较多,较少,有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段完全相同,分解有机物、释放能量、生成ATP 供生命活动需要,有氧呼吸与无氧呼吸异同点,五、细胞呼吸的发生,地球形成初期，大气中不含游离氧。当时的生物进行无氧呼吸。,随着绿色植物出现，有氧呼吸渐渐发展起来，成为现今生物细胞呼吸的主要形式。,葡萄糖,丙酮酸,12H2O+6CO2+能量,2C2H5OH +2CO2+能量,2C3H6O3 +能量,或,酶,有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系：,酶,在有氧时,在无氧时,相同阶段,不同阶段,（有氧呼吸）,（无氧呼吸）,思考 ,低效率的无氧呼吸为什么得以保存至今？,大多数生物不能长时间地进行无氧呼吸，为什么？,继续思考 ,保存新鲜蔬菜应该密封保存，还是敞开保存？,为什么要定期为种庄稼的土地松土？,六、呼吸作用的意义,第一、细胞呼吸能为生物体的生命活动提供能量。,第二、细胞呼吸能为体内其他化合物的合成提供原料。,细胞呼吸 中产物,合成氨基酸,合成脂类,转化为其他糖类,细胞质基质,C6H12O6(葡萄糖),丙酮酸,CO2,O2,H2O,大量能量,第一阶段,第二阶段,第三阶段,线粒体基质,线粒体内膜,丙酮酸,细胞质基质,C6H12O6,少量能量,2丙酮酸（C3H4O3）,H,2C2H5OH （酒精）,酶2,酶3,2C3H6O3 （乳酸）,酶1,第一阶段,第二阶段,无氧呼吸的过程,2CO2,细胞质基质、线粒体,细胞质基质,酶和适宜温度、有O2,酶和适宜温度、无O2,CO2和H2O,CO2和酒精 / 乳酸,不彻底,彻底,较多,较少,有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段完全相同,分解有机物、释放能量、生成ATP 供生命活动需要,有氧呼吸与无氧呼吸异同点,七、影响呼吸速率的因素及应用,（一）内部因素-遗传因素 1.不同的植物种类，呼吸速率各有不同， 如旱生植物小于水生植物； 2.同一植物的不同器官或组织，呼吸速率也有明显的差异， 如生殖器官大于营养器官。 3.同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同， 如幼苗期细胞大于成熟期细胞,（二）外 部 因 素-温 度、氧气、CO2、水 温度：温度能影响呼吸作用，实质是影 响呼吸酶的活性。,应用：低温贮存蔬菜、水果和种子，大棚蔬菜栽培过程中夜间适当降温。,温度,呼吸强度,氧气：氧气是植物正常呼吸的重要因子，氧气不仅直接影响呼吸速度，也影响到呼吸的性质。,CO2 的 释 放 量,0 5 10 15 20 25,O2%,A,B,C,D,(1)图中各点表示的生物学意义: A点:不耗O2,产生CO2只进行无氧呼吸 D点:耗O2量=产生CO2量只进行有氧呼吸 AD段(不包含A、D点):产生CO2量耗O2量同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 C点:产生CO2最少组织细胞呼吸最弱点 (2)在保存蔬菜、水果时,应选择C点对应的O2浓度,同时保持低温条件。,如下图表示大气中氧浓度对酵母菌细胞产生CO2的影响，请据图回答： (1)A点产生CO2较多的原因 _。 (2)由AB，CO2越来越少的原因是_ 。 (3)由BC，CO2释放增多的原因是_ 。,无氧呼吸旺盛,有氧呼吸微弱，无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸越来越旺盛,CO2：从化学平衡的角度分析， CO2浓度增加，呼吸速率下降。,应用：在蔬菜水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。在冬天北方地区常用地窖来贮藏大白菜、甘薯等。,在一定范围内，呼吸速率随组织含水量的增加而加强。随着含水量的减少而减弱。,应用：种子在贮藏时应处于风干状态，使呼吸作用降至最低，以减少有机物的消耗。,思考： 储存水果和储存粮食如何区别？,水分：,答案：二者都需要在低温低氧（高CO2）中储存，但粮食必须晒干，减少自由水含量，而水果则需保鲜，减少水分散失。,辨析有氧呼吸与无氧呼吸,1.“三看法”判定细胞呼吸类型 (1)一看反应物和产物,(2)二看反应场所,(3)看物质的量的关系 不消耗O2,释放CO2只进行无氧呼吸产生酒精和CO2。 无CO2释放只进行无氧呼吸产生乳酸。 酒精产生量等于CO2释放量只进行无氧呼吸产生酒精和CO2。 CO2释放量等于O2的吸收量只进行有氧呼吸。 CO2释放量大于O2的吸收量既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵;多余的CO2来自酒精发酵。 酒精产生量小于CO2释放量既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵;多余的CO2来自有氧呼吸。,2.“实验法”判断生物呼吸类型,(1)若甲红墨水滴左移,乙红墨水滴不动,则只进行有氧呼吸。 (2)若甲红墨水滴不动,乙红墨水滴右移,则只进行无氧呼吸。 (3)若甲红墨水滴左移,乙红墨水滴右移,则既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸。 (4)物理误差的校正:设置装置丙,除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均 与乙装置相同。,3.在有氧呼吸过程中,氧气的作用是 ,4.生物的细胞呼吸可分为 和 两种类型，一般情况下供给肌肉活动的能量是通过 呼吸提供，其能源物质主要是 。,与氢结合生成水，释放能量。,有氧呼吸,无氧呼吸,有氧,葡萄糖,1.葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在,2.人在剧烈运动时,骨骼肌处于暂时缺氧状态，可以通过无氧呼吸获取能量,此时葡萄糖被分解为 ,线粒体,乳酸,课堂练习,5、下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于（ ） A线粒体、线粒体和细胞质基质 B线粒体、细胞质基质和线粒体 C细胞质基质、线粒体和细胞质基质 D细胞质基质、细胞质基质和线粒体,C,6、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,7、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间的生理原因是 A、呼吸作用减弱 B、呼吸作用加强 C、光合作用减弱 D、促进了物质的分解,D,A,低温下，酶的活性受到抑制，从而降低了呼吸作用的强度，减少了有机物的消耗,8、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,9、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,无氧呼吸释放的能量形成2个ATP，有氧呼吸释放的能量形成38个ATP,0、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 产生的乳酸对细胞有毒害作用 没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少 A、 B、 C、 D、 11、蛔虫在体外培养难成活的原因是 、失去运动能力 、失去捕食的能力 、不能忍受较高氧分压 、感觉太迟钝,大多数植物无氧呼吸产生的