ATP的主要来源——细胞呼吸.ppt

ATP,直接用于各项生命活动,光合作用、呼吸作用,小结(默写),APPP,默写,生物体生命活动的主要能源物质是什么？,生物体新陈代谢所需能量的直接来源是什么？,葡萄糖(糖类）,ATP,葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动所需要的直接能量ATP的呢？,复习导入,细胞呼吸,的主要来源,ATP,有机物在经过一系列的，生成或其他产物，释放出并生成的过程。,细胞呼吸（呼吸作用）,细胞内,氧化分解,CO2,能量,ATP,有氧呼吸：主要形式,无氧呼吸,细胞呼吸,酵母菌细胞呼吸的方式,酵母菌：是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能够生存，属于兼性厌氧菌，进行异养生活，以出芽生殖的方式产生后代。,一、酵母菌细胞呼吸的方式,酵母菌呼吸作用产生的气体是CO2吗？,酒精和CO2是酵母菌在什么条件下产生的？,作出假设：,酵母菌在有氧条件下产生CO2酵母菌在无氧条件下产生酒精和CO2,提出问题：,酵母菌细胞呼吸的方式,、怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活？,、怎样控制有氧和无氧环境？,3、怎样鉴定酒精和CO2的产生？如何比较CO2产生的多少？,课前思考：,设计实验：,制备葡萄糖培养液,1CO2的检测：,1.通入澄清的石灰水：澄清浑浊,2酒精的检测：,（橙色）重铬酸钾溶液（酸性条件）+酒精灰绿色,酵母菌细胞呼吸的方式,2.溴麝香草酚蓝水溶液：蓝绿黄,酵母菌细胞呼吸的方式,实验装置：,有氧呼吸装置图,无氧呼吸装置图,对比实验,设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。,酵母菌细胞呼吸的方式,分析实验：,1.使用NaOH处理的目的是什么3.为何将B瓶封口放置一段时间后再连通锥形瓶3？,吸收二氧化碳，排除空气中二氧化碳的干扰。,煮沸：将葡糖糖溶液中的细菌杀死，还可排除溶液中的氧。,保证瓶内原有氧气被消耗。,冷却：是为了避免将酵母菌杀死。,2.为什么将葡糖糖溶液先煮沸冷却再加入锥形瓶？,橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色,酵母菌细胞呼吸的方式,分析实验：,4、若要比较甲乙两组实验产能的多少，如何改进实验装置？,在培养酵母菌的锥形瓶中插入温度计，比较温度升高的程度。,5、如何鉴定有无酒精生成？是否可用于生活中检验司机酒驾？,6、有同学认为，在有氧呼吸实验装置中的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？,酵母菌细胞呼吸的方式,分析实验：,7、有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？,葡萄糖水溶液,葡萄糖水溶液,酵母菌细胞呼吸的方式,对照实验,酵母菌细胞呼吸的方式,变混浊快,无变化,变混浊慢,出现灰绿色,酵母菌,有氧条件下产生大量CO2,无氧条件下产生酒精和少量CO2,实验现象：,实验结论：,二、有氧呼吸,指细胞在的参与下，通过多种的催化作用，把葡萄糖等有机物，产生，释放能量，生成的过程。,1、概念：,氧,酶,彻底氧化分解,二氧化碳和水,许多ATP,2、总反应方程式：,有氧呼吸,3、场所：,细胞质基质和线粒体（主要）,C6H12O6,6CO2,12H2O,线粒体基质,细胞质基质,4、有氧呼吸过程详解：,线粒体内膜,葡萄糖,有氧呼吸的过程（三步）,第一阶段,葡萄糖初步分解：,葡萄糖,有氧呼吸的过程（三步）,第一阶段,第二阶段,丙酮酸彻底分解：,葡萄糖,有氧呼吸的过程（三步）,第一阶段,第二阶段,线粒体内膜,第三阶段,H的氧化：,分析讨论,有氧呼吸的过程图解,练一练,【1】,【2】,【3】,【3】,【4】,【4】,【5】,【5】,【5】,【6】,4、有氧呼吸的过程,有氧呼吸,以上反应式中的能量能否写成ATP？,能量（2870kJ）,1161kJ,其余以热能形式散失,ATP,1mol葡萄糖彻底氧化分解释放的能量可以合成38molATP,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,丙酮酸水,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,对比,巩固：下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：,氧气参与的阶段（）产生H2O的阶段（），H2O参与的阶段（）产生CO2的阶段（）产生ATP的阶段（）产生ATP最多的阶段（）,二,三,三,一、二、三,三,二,有氧呼吸三个阶段的方程式(反应场所)和总反应方程式：,友情提醒：本方程式默写不出来的除抄写之外，后面必须来找我默写+提问相关知识,下节课默写,第二课时,有氧呼吸的过程,默写,刘翔在训练时常会在第二天早上肌肉发酸,为什么?,水稻长期被水淹没会导致根部腐烂，为什么？,苹果贮藏久了，为什么会有酒味散发出来？,进行了无氧呼吸,三、无氧呼吸,指细胞在的情况下，通过多种的催化作用，把葡萄糖等有机物，产生，释放能量的过程。,1、概念：,无氧或者缺氧,酶,不彻底氧化分解,酒精或乳酸,少量,我们把微生物的无氧呼吸也叫做发酵。根据产物的不同，可以讲发酵分为发酵和发酵,酒精,乳酸,无氧呼吸的过程,葡萄糖,丙酮酸,H,酒精+CO2,乳酸,酶,2、场所：,细胞质基质,注意：无氧呼吸第二阶段不产生能量，丙酮酸中的能量被转移到乳酸和酒精中。,2molATP,1、酒精发酵：C6H12O6,2、乳酸发酵：C6H12O6,2CH3CH2OH（酒精）+2CO2+,2C3H6O3（乳酸）+能量,无氧呼吸,能量,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）,例：大多数植物、酵母菌,有氧呼吸,无氧呼吸,不同点,相同点,场所,条件,产物,能量变化,联系,实质,细胞质基质、线粒体,细胞质基质,需氧气、酶,不需要氧气、需酶,CO2、H2O,酒精和CO2或乳酸,释放大量能量,释放少量能量,从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，,分解有机物，释放能量，合成ATP,四、有氧呼吸与无氧呼吸比较,五、细胞呼吸原理的应用,创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，有利于伤口痊愈。,酵母菌是兼性厌氧微生物。有氧：大量繁殖；无氧：酒精发酵。,1、伤口包扎：,2、生产食醋、味精和酿酒：,松土透气：使根细胞进行充分的有氧呼吸，有利于根系的生长和对无机盐的吸收。,氧气不足：水稻根的细胞无氧呼吸产生酒精，会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。,3、松土、排涝：,细胞呼吸原理的应用,4、清理伤口、有氧运动,细胞呼吸原理的应用,六、影响呼吸作用的因素,1、内部因素遗传因素（决定酶的数量和种类）（1)不同种类植物呼吸速率不同，一般情况下，水生植物旱生植物，阳生植物阴生植物(2)同一植物不同器官呼吸速率不同生殖器官营养器官(3)同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降,应用：低温保鲜；增大昼夜温差,（1）温度,（2）CO2,过高CO2抑制细胞呼吸,应用：增加CO2的浓度来保鲜,-外部因素,六、影响呼吸作用的因素,（4）O2的浓度,氧气浓度,CO2的释放量,有氧呼吸,无氧呼吸,总呼吸强度,对于有氧呼吸而言：在一定范围内，随O2浓度的增加，有氧呼吸逐渐增强。,对无氧呼吸而言：随氧气浓度增加，无氧呼吸逐渐减弱直至消失，O2的存在抑制了无氧呼吸的进行。,对于总呼吸强度来说，低氧的时候，总呼吸作用最弱，因此，食物保存须在低氧情况下保存。,细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）,O2%,CO2释放量,有氧呼吸,无氧呼吸,A,B,C,D,CO2的总量,510152025,氧气浓度为A时：。,氧气浓度为A到D（不包括A点和D点）时：。,氧气浓度大于D（包括D点）时。,只有无氧呼吸,有氧呼吸和无氧呼吸同时进行,只有有氧呼吸,细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）,O2吸收量为0，则只进行无氧呼吸。,CO2释放量O2的吸收量，则既存在无氧呼吸，也存在有氧呼吸。,O2的吸收量=CO2释放量，则只进行有氧呼吸,O2%,CO2释放量,A,B,C,D,510152025,A点,AC段,C点以后,B点,表示无氧呼吸与有氧呼吸CO2释放量相等,D点,表示：无氧呼吸消失点,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，就要设法降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗。粮食储藏：低温，低氧，干燥果蔬保鲜：低温，低氧，低湿,七、关于呼吸作用的计算,消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2的比例为：产生相同量的CO2，用于无氧呼吸和有氧呼吸的葡萄糖比例为：,1：3,3：1,C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量1、无O2吸收，无CO2释放，进行产生乳酸的无氧呼吸2、无O2吸收，有CO2释放，进行产生酒精的无氧呼吸3、有O2吸收=CO2释放，进行有氧呼吸4、CO2释放量O2吸收量，进行有氧和无氧呼吸,2C3H6O3（乳酸）+能量,C6H12O6,关于呼吸作用的计算,7在四支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细胞制备物。在适宜温度下，会产生CO2的试管有()葡萄糖细胞膜已破裂的细胞葡萄糖线粒体丙酮酸线粒体葡萄糖细胞质基质(无氧)ABCD,典型例题：,B,10某生物实验小组为“探究酵母菌呼吸方式”设计了如图所示的实验装置。实验中，先向气球中加入10mL酵母菌培养液，再向气球中注入一定量的氧气，扎紧气球，置于装有20温水的烧杯中，再将整个装置置于20的恒温水浴中，记录实验开始30min后烧杯中液面变化量。下列说法错误的是(),A还应设置一个气球中加入等量煮沸过的酵母菌培养液的相同装置作为对照B若30min后液面没有变化是因为酵母菌只进行了有氧呼吸C若酵母菌进行了无氧呼吸，则液面应该下降D该装置还可以用来“探究酵母菌进行无氧呼吸的最适温度”,典型例题：,C,15(2012江苏，23改编)如图表示细胞呼吸作用的过程，其中13代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是(),A1和3都具有双层生物膜B1和2所含酶的种类不同C2和3都能产生大量ATPD甲、乙分别代表H、丙酮酸,典型例题：,B,13、如图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具：保温桶(500mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度为0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。,典型例题：,典型例题：,(1)取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：,(2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是_，这是控制实验的_变量。,不加入石蜡油,加入10g活性干酵母,去除氧气,自,典型例题：,(3)要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出装置C的实验步骤：,(4)实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是：_(用“”表示)，则假设成立。,加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液,不加入活性干酵母,ABC,典型例题：,以下甲、乙两图都表示苹果组织细胞中CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是(),A甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点B甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的CD段C甲图的a、b、c、d四个浓度中c是最适合贮藏的氧浓度D甲图中氧浓度为d时没有酒精产生,B,典型例题：,8有多瓶(条件一致)酵母菌、葡萄糖悬液，分别通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的量如图所示。据图可以得出的结论是(),A氧浓度为a时，酵母菌只进行无氧呼吸B当氧浓度为c时，2/5的葡萄糖用于酒精发酵C当氧浓度为d时，酵母菌细胞内有ATP积累D不同氧浓度下，细胞中ATP的生成速率相同,A,13为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入AF试管中，加入不同的物质，进行了如下实验。,(1)会产生CO2和H2O的试管有_，会产生酒精的试管有_，根据试管_的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所(均填试管编号)。,CE,BF,BDF,(2)有氧呼吸产生的H，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2,4二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在_的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解_(填“能”或“不能”)继续进行。,线粒体内膜,能,1、A中有CO2产生，可以说明,2、B中有CO2产生，可以说明,3、AB中有CO2产生，则,植物细胞,该细胞正在进行无氧呼吸,该细胞正在进行有氧呼吸,有氧呼吸和无氧呼吸在同时进行,判断呼吸作用方式的几种典型题型,A,B,结果预测和结论:,左移,不动,只有有氧呼吸,右移,不动,只有无氧呼吸,左移,右移,两种呼吸类型都有,判断呼吸作用方式的几种典型题型,细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）,O2%,CO2释放量,有氧呼吸,无氧呼吸,A,B,C,D,CO2的总量,510152025,氧气浓度为A时：。,氧气浓度为A到D（不包括A点和D点）时：。,氧气浓度大于D（包括D点）时。,只有无氧呼吸,有氧呼吸和无氧呼吸同时进行,只有有氧呼吸,1右图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是()。A.氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官B氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍C氧浓度为c时，无氧呼吸最弱D氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等,B,2.现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发酵,若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出CO