细胞呼吸用2018完整版.ppt

复习回顾，巩固旧知：,1.ATP全称、元素组成、结构简式？其中A、T、P、-、各表示？ 2.写出ATP与ADP相互转化的反应式？ 3.ATP水解时的能量来源、去路？ATP合成时的能量来源、去路？,第三节 ATP的主要来源细胞呼吸,问题探讨,18世纪，法国化学家拉瓦锡发现物质燃烧时需氧气，并把呼吸作用比作“缓慢燃烧过程”。后来人们发现呼吸作用的实质是有机物氧化分解，并释放能量。 讨论： 1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？ 2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么快吗？ 3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？,1.呼吸作用与有机物的燃烧有什么共同点？,两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程； 都能产生CO2等产物，并且都释放出能量。,2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？,不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。,问题探讨,在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。 但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。,3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？,细胞呼吸的概念,细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并且生成ATP的过程。(又叫呼吸作用),实质：氧化分解有机物释放能量,+ 有机物,+ 水,呼吸作用（本质）,呼吸现象和呼吸作用,呼吸（现象）,呼吸器官,气体运输,+,“呼吸”是指人体从周围环境中吸入O2，同时呼出CO2的过程，这是一种气体的交换过程。 “呼吸作用”是指细胞内有机物分解释放能量的过程.,一、探究酵母菌细胞的呼吸方式,酵母菌：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。,1.酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于 菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生 。 2.CO2可使澄清的石灰水变 ，也可使_ 水溶液由蓝变绿再变黄。根据_ _ _ ，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。 3.橙色的 溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成 。,（一）.实验原理,兼性厌氧,酒精和CO2,混浊,酚蓝,溴麝香草,或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,石灰水混浊程度,重铬酸钾,灰绿色,二.实验步骤,1.提出问题：酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精的条件是有氧还是无氧；酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么？ 2.作出假设：针对上述问题，根据已有的知识和生活经验(如酵母菌可用于酿酒、发面等)作出合理的假设。,3.设计并进行实验： （1）配制酵母菌培养液。 （2）设计对比实验：,a图甲中空气先通过NaOH溶液的目的 。,b图乙中B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛澄清石灰水 的锥形瓶的目的是 。,排除空气中CO2对实验结果的干扰,耗尽氧气，确保产物CO2均来自无氧呼吸,（3）产物检测：,a.检测CO2的产生：观察澄清石灰水的变化,b.检测酒精的产生：,在AB中各取2滴管酵母菌培养液的上清液，分别注入1号、2号干净的试管中 在1号、2号试管中各滴加2滴重铬酸钾的浓硫酸溶液。 轻轻振荡，观察试管中溶液的颜色变化。,AB,A,有氧,有氧,无氧,1,橙,2,橙色,灰绿,（4）分析结果，得出结论,二、细胞呼吸的方式,有氧呼吸,无氧呼吸,（一）有氧呼吸,有氧呼吸的主要场所_,线粒体,线粒体的内膜和基质上含有许多与呼吸作用相关的酶。,有氧呼吸最常利用的物质是_,其反应式：,葡萄糖,2.过程：,细胞质基质,C6H12O6 丙酮酸+H,线粒体基质,丙酮酸+H2O CO2+H,线粒体内膜,24H+6O2 12H2O,大量,1、有氧呼吸的反应场所只有线粒体，对吗？ 2、水在第几阶段参与反应？有机物彻底氧化在第几阶段？ 3、是否每阶段都有能量生成？大量生成能量在第几阶段？ 4、氧气在第几阶段被利用？CO2和H2O分别在第几阶段生成？CO2和H2O中的O分别来自哪里？,总反应式：,概念：,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。,已知：1mol葡萄糖在体外燃烧可以产生2870 kJ能量，而经过细胞有氧呼吸则可以使1161 kJ能量储存在ATP中；ADP转化为ATP需要吸收30.54 kJ能量。试计算： 1.有氧呼吸的能量转换效率是多少？ 2.1mol葡萄糖有氧呼吸产生的能量能合成多少molATP ？ 3.细胞呼吸过程中，转变为热能的能量是一种浪费吗？,热能,葡萄糖,CO2+H2O,能量,ADPPi,ATP,用于各项生命活动,2870kJ,约40,（体温的来源）,1mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放2870kJ/mol的能量，其中一部分以热能形式散失(约60%)； 另一部分转移到ATP中(1161kJ/mol，约40%)储存，约形成38molATP。,葡萄糖中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能,场所：,a细胞质基质 b线粒体基质 c线粒体内膜,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,许多ATP,38个ATP,有氧呼吸小结,复习回顾，巩固旧知,1.如何检测CO2的产生？现象是？如何判断CO2产生的多少？ 2.如何检测酒精的产生？现象？ 3.ATP的主要来源？有氧呼吸的场所、主要场所？ 4.写出有氧呼吸三个阶段的反应式以及反应场所。 5.写出葡萄糖彻底氧化分解的反应式。,课堂巩固,1、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H的阶段（ ） 产生能量最多的阶段（ ）,二,三,三,一、二,三,2、有氧呼吸第一、二阶段的共同产物是 ACO2、ATP BH、ATP、O2 CH、ATP DH、ATP、CO2,C,3、酵母菌进行有氧呼吸时产生CO2的场所是 A、细胞质基质 B、核糖体 C、线粒体 D、叶绿体,C,4、呼吸过程中能产生ATP的场所有 A 细胞质基质 B 线粒体基质 C 线粒体内膜 D 核糖体,ABC,5、让一只小白鼠吸入18O2，该白鼠体内最先出现18O的化合物是( ),A、二氧化碳,B、水,C、丙酮酸,D、ATP,B,1、产生酒精的无氧呼吸,（二）无氧呼吸,第一阶段：,葡萄糖,丙酮酸,+H（少量）,+ 能量（少量）,细胞质基质,第二阶段：,细胞质基质,丙酮酸 C2H5OH（酒精） + CO2,细胞质基质,总反应式：,生物类型：酵母菌、大多数的植物。,产生于第几阶段？,2、产生乳酸的无氧呼吸,第一阶段：,葡萄糖,丙酮酸,+ 4H（少量）,+ 能量（少量）,细胞质基质,第二阶段：,2丙酮酸 2C3H6O3（乳酸）,细胞质基质,总反应式：,C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量,酶,细胞质基质,生物类型：骨骼肌细胞、哺乳动物成熟红细胞；乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚,产生于第几阶段？,细胞在_条件下，通过_的催化作用，把葡萄糖等有机物_氧化分解，同时释放出_能量的过程。,无氧呼吸概念,无氧,酶,不彻底,少量,C6H12O6 2 C3H6O3（乳酸）+2molATP,酶,细胞质基质,细胞质基质,1、这两个反应产生的能量少的原因_ 未释放的能量去哪里了？ 2、人的骨骼肌缺氧状态时，发生哪个反应？ 3、哪个反应会产生CO2？,有机物氧化分解不彻底,细胞有氧呼吸和无氧呼吸的比较,细胞质基质、线粒体,细胞质基质,O2、酶,缺氧或无氧、酶,H2O、CO2,C2H5OH、CO2或C3H6O3,释放大量能量，形成大量ATP,释放少量能量，形成少量ATP,第一阶段完全相同;分解有机物，释放能量,三、影响细胞呼吸的因素,1.内因 遗传因素（决定酶的种类和数量） （1）不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物的小于水生植物的，阴生植物的小于阳生植物的。 （2）同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。 （3）同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官的大于营养器官的。,2.外因：温度、氧的浓度、水的含量等,（1）温度,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，从而延长保存时间,呼吸作用在最适温度（25至35）时最强；超过最适温度， 呼吸酶的活性降低甚至变性失活，呼吸作用受抑制；低于最适温度，酶活性下降，呼吸作用受抑制。,0,5 10 15 20 25 30 氧气浓度（%）,CO2的 释 放 速 率,（2）氧气,对于有氧呼吸：在一定范围内，随O2浓度的增加，有氧呼吸的速率增强，超过一定限度，O2浓度再增加,有氧呼吸的速率也不再增加。,对于无氧呼吸：随着氧气浓度增加而受抑制，氧气浓度越高，抑制作用越强，氧气浓度达到一定值时被完全抑制。,右图表示植物非绿器官在不同O2下,CO2释放量和O2吸收量的变化曲线,0,CO2释放,O2吸收,O2浓度,气体交换相对值,a,b,c,d,0,有氧：C6H12O66O26H2O 6CO212H2O 能量 无氧：C6H12O62C2H5OH2CO2 能量,思考：CO2释放量、O2吸收量与无氧呼吸CO2释放量三者之间的关系？,CO2释放量-O2吸收量=无氧呼吸CO2释放量,酶,酶,氧气浓度,（1）点的含义 R点：细胞呼吸方式_ P点之前：细胞呼吸方式_ P点之后：细胞呼吸方式_ _点对应的O2浓度：为储存蔬菜水果的 最佳O2浓度，原因是_ B点的含义：_ _ 此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量应为无氧呼吸 消耗葡萄糖量的_。,只进行无氧呼吸,无氧呼吸和有氧呼吸,只进行有氧呼吸,Q,释放的CO2量最少,无氧呼吸释放的CO2量等于有氧呼吸释放的CO2量,1/3,（2）线的含义： 两种呼吸方式同时存在的区段是 ； RQ区段CO2生成量急剧减少的原因是 ； 区域ORP的面积表示_,RQP,随着O2浓度增加，无氧呼吸受到抑制,无氧呼吸产生的CO2量,(3)应用,中耕松土促进植物根部 呼吸 无氧发酵过程需要严格控制 环境 氧仓储粮食、水果和蔬菜,有氧,无氧,低,（3）CO2浓度 从化学平衡的角度分析， CO2浓度增加，呼吸速率下降 （如图）。 应用：在密闭的地窖中，氧气浓度低,CO2浓度较高，抑制细胞的呼吸作用，使整个器官的代谢水平降低，有利于保存蔬菜、水果。,0,（4）含水量对细胞呼吸的影响 (1)曲线分析：在一定范围内，细胞呼吸 速率随含水量的增加而 ，随含 水量的减少而 。当含水过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。,(2)应用,粮食在收仓前要进行 处理 干种子萌发前进行 处理,加快,减慢,晾晒,浸泡,1、储存种子应选择的条件 2、储存蔬菜应选择的条件,低温、低氧、高CO2、干燥,低温、低氧、高CO2、适宜湿度,名师点睛 水果和蔬菜与种子储存条件的不同,1.为生物体的生命活动提供能量。,2.为体内其他化合物的合成提供原料。,四、细胞呼吸的意义,细胞呼吸 的产物,合成氨基酸,合成脂类,转化为其他糖类,五、细胞呼吸原理的应用,资料分析,1、包扎伤口，选用透气消毒纱布，其目的是_,创造透气环境，避免厌氧菌的繁殖,2、酵母菌酿酒，先通气，后密封，其原理是先让酵母_，再_ _,3、花盆经常松土，能促进根部的_， 有利于吸收_等。,有氧呼吸，大量繁殖,无氧呼吸，产生酒精,有氧呼吸,矿物质离子,4、稻田定期排水，能抑制_产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡。,无氧呼吸,5、破伤风杆菌（厌氧菌）感染伤口，须及时清洗伤口，以防_呼吸,6、提倡慢跑等有氧运动，防止剧烈运动，使肌肉细胞无氧呼吸产生大量_，从而使肌肉酸胀乏力。,无氧,乳酸,7、延长种子、蔬菜、水果等储存时间的方法： （1）低温（冰箱保存）：抑制_的活性，从而降低呼吸速率，减少有机物的消耗。 （2）低氧（真空包装，充CO2、地窖保存等）：抑制_呼吸。 （3）低水分（晒干）：水分含量低，细胞代谢速率减慢。,酶,有氧,但蔬菜、水果的含水量必须适中，否则不能保鲜。,细胞呼吸方式的判断 若需消耗O2，则一定存在_； 若产物有水，则一定存在_； 若产物中有酒精或乳酸，则一定有_； 若没有CO2释放，则细胞_ 不消耗O2但产生CO2，则细胞_ CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞_ CO2的释放量大于O2的吸收量，则细胞_ CO2的释放量小于O2的吸收量，则细胞_,有氧呼吸,有氧呼吸,无氧呼吸,只进行产生乳酸的无氧呼吸,只进行产生酒精的无氧呼吸,只进行有氧呼吸,同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸,呼吸底物中有非糖物质（脂肪）参与,1.ATP全称、元素组成、结构简式？其中A、T、P、-、各表示？ 2.如何检测CO2的产生？现象是？如何判断CO2产生的多少？如何检测酒精的产生？现象？ 3.ATP的主要来源？呼吸作用的实质？有氧呼吸的场所、主要场所？能量变化？ 4.细胞呼吸过程中产生CO2、产生水、产生能量的的场所分别是？ 5.无氧呼吸产生酒精、产生乳酸的生物分别有哪些？ 6.说出有氧呼吸和无氧呼吸的相同点， 在反应条件、场所、分解产物、释放 能量方面的区别？ 7.温度、CO2浓度如何影响细胞呼吸速率？ 储存种子与蔬菜水果的异同点？ 8.O2浓度如何影响有氧呼吸和无氧呼吸？ 并说出各点的含义。,二、植物细胞呼吸方式的探究 1实验装置及原理,装置一中NaOH溶液的作用是吸收掉呼吸所产生的_，红色液滴移动的距离代表植物细胞呼吸吸收的_量。 装置二中红色液滴移动的距离代表植物细胞呼吸吸收的_与产生的_的差值。,CO2,O2,O2量,CO2量,(1)只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡，装置一_,装置二_,(2)只进行产生酒精的无氧呼吸,装置一_,装置二_,(5)进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸,装置一_,装置二_,(3)只进行有氧呼吸，装置一_,装置二_,(4)既进行有氧呼吸又进行产生乳酸的无氧呼吸，装置一_,装置二_,不动,不动,不动,右移,左移,不动,左移,不动,左移,右移,2、实验分析,3实验结果预测和结论,只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡,只进行产生酒精的无氧呼吸,进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸,只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸,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 。,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,5.有氧呼吸分三个阶段,三个阶段的共同特点是都有能量的释放,但释放能量最多的是_;在线粒体中