高中生物 第5章 细胞的能量供应和利用 第3节 ATP的主要来源—细胞呼吸课件 新人教必修1.ppt

第5章第3节atp的主要来源 细胞呼吸 细胞呼吸概念 p91有机物在细胞内经过一系列的 生成 释放出能量并生成 的过程 分类 和 对绝大多数生物来说 是细胞呼吸的主要形式 氧化分解 二氧化碳或其他产物 atp 有氧呼吸 无氧呼吸 有氧呼吸 考点一 细胞呼吸的类型及相互关系 一 有氧呼吸概念 p24细胞在 的参与下 通过多种酶的催化作用 把葡萄糖等有机物 产生二氧化碳和 释放能量 生成大量atp的过程 场所第一阶段 第二阶段 第三阶段 氧 彻底氧化分解 细胞质基质 线粒体基质 水 线粒体内膜 有氧呼吸过程 线粒体 细胞质基质 c6h12o6 酶 少量能量 4 h 2丙酮酸 ch3cocooh 第一阶段 细胞质基质 酶 6h2o 6co2 少量能量 20 h 6o2 6o2 大量能量 酶 12h2o 第二阶段 线粒体基质 第三阶段 线粒体内膜 2atp 热能 热能 2atp 34atp 热能 写出有氧呼吸的总反应式 标出生成物中的co2和h2o中的o分别来自反应物中的什么物质 能量 adp pi atp 1161kj 1709kj 能量的利用率 1161 2870 100 40 atp 1161 30 54 38mol 2 有氧呼吸的能量去向 38molatp 4 这些能量可供多少个adp转化成atp 38 6 02 1023 2 3 1025个 无氧呼吸过程 细胞质基质 c6h12o6 酶 少量能量 4 h 2丙酮酸 第一阶段 细胞质基质 酶 酶 c2h5oh 2酒精 2co2 c3h6o3 2乳酸 第二阶段 细胞质基质 线粒体 ch3cocooh 热能 2atp 乳酸 能量 adp pi atp 61 08kj 135 57kj 能量的利用率 61 08 2870 100 2 13 atp 61 08 30 54 2mol 2 无氧呼吸的能量去向 2molatp 61 08 196 65 100 31 无氧呼吸的概念 细胞在缺氧的条件下 通过多种酶的催化作用 把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解 产生酒精或乳酸等中间产物 释放少量能量 生成atp的过程 无氧呼吸的特点 氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行 有氧呼吸和无氧呼吸的相互联系 第一阶段完全相同 实质相同 分解有机物 释放能量 意义相同 为生命活动提供能量 为物质转化提供原料 无氧呼吸有氧呼吸 热能 可转移的能量 有机物 c6h12o6 c6h12o6 2ch3ch2oh 酒精 2co2 能量 2c3h6o3 乳酸 能量 酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型 乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎 甜菜块根 玉米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型 特别提醒 不同生物无氧呼吸的产物不同 其原因在于催化反应的酶不同 微生物的无氧呼吸也称为发酵 但动植物的无氧呼吸不能称为发酵 原核生物无线粒体 但有些原核生物仍可进行有氧呼吸 其场所是细胞膜 哺乳动物成熟的红细胞无线粒体只能进行无氧呼吸 有氧呼吸的三个阶段均有atp产生 无氧呼吸只在第一阶段产生atp 产生co2不是判断细胞呼吸类型的充要条件 因为酒精发酵也会产生co2 呼吸作用产生的能量大部分以热能形式散失 对动物可用于维持体温 细胞在正常情况下利用糖类作为呼吸过程中能量的来源 但在特殊情况下 如人和动物极度饥饿时 也可利用脂肪和蛋白质作为能源 细胞呼吸是三大类营养物质相互转化的枢纽 在以c6h12o6为呼吸底物情况下 co2释放量和o2的消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据 总结如下 1 无co2释放时 细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸 此种情况下 容器内气体体积不发生变化 如马铃薯块茎的无氧呼吸 如何据co2释放量和o2消耗量判断细胞呼吸状况 2 不消耗o2 但产生co2 细胞只进行产生酒精的无氧呼吸 此种情况下容器内气体体积可增大 如酵母菌的无氧呼吸 3 当co2释放量等于o2消耗量时 细胞只进行有氧呼吸 此种情况下 容器内气体体积不变化 但若将co2用naoh溶液吸收 可引起气体体积减少 4 当co2释放量大于o2消耗量时 细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式 如酵母菌在不同o2浓度下的细胞呼吸 欲判断哪种占优势 可作如下分析 若vco2 vo2 4 3 无氧呼吸与有氧呼吸消耗等量的葡萄糖 若vco2 vo24 3 无氧呼吸占优势 5 有h2o生成一定有有氧呼吸 有co2生成一定不是乳酸发酵 有氧呼吸与无氧呼吸的有关计算 规律1 消耗等量的葡萄糖时 无氧呼吸与有氧呼吸产生的co2摩尔数之比为 规律2 消耗等量的葡萄糖时 有氧呼吸消耗的氧气与有氧和无氧呼吸产生的co2摩尔数之和的比为 规律3 产生等量的co2时 无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖摩尔数之比为 规律4 产生等量的co2时 无氧呼吸与有氧呼吸产生的atp摩尔数之比为 规律5 消耗等量的葡萄糖时 无氧呼吸与有氧呼吸产生的atp摩尔数之比为 1 3 3 4 3 1 3 19 1 19 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 如旱生植物小于水生植物 阴生植物小于阳生植物 2 同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同 如幼苗 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 如生殖器官大于营养器官 一 影响呼吸作用的因素 考点二 影响细胞呼吸的因素及在实践中的应用 2 外因 环境因素 1 温度 温度影响呼吸作用 主要是通过影响呼吸酶的活性来实现的 呼吸速率与温度的关系如下图 生产上常用这一原理在低温下贮藏水果 蔬菜 在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降低温度 降低呼吸作用 减少有机物的消耗 提高产量 2 水在一定范围内 呼吸速率随含水量的增加而加快 随含水量的减少而减慢 将种子晒干 以减弱呼吸消耗 有利于贮藏 3 co2co2是呼吸作用的产物 对细胞呼吸有抑制作用 实验证明 在co2浓度升高到1 10 时 呼吸作用明显被抑制 如右图 在蔬菜 水果保鲜中 增加co2浓度 或充入n2 可抑制细胞呼吸 减少有机物消耗 4 o2的浓度 在o2浓度为零时只进行无氧呼吸 浓度为10 以下 既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 浓度为10 以上 只进行有氧呼吸 如图 生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用 减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜 水果保鲜时间 2 2009年上海卷 在a b c d条件下 测得某植物种子萌发时co2和o2体积变化的相对值如下表 若底物是葡萄糖 则下列叙述中正确的是 a a条件下 呼吸产物除co2外还有酒精和乳酸b b条件下 有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多c c条件下 无氧呼吸最弱d d条件下 产生的co2全部来自线粒体 答案 d 答案 ab 答案 bd 三 细胞呼吸原理的应用 酵母菌 兼性厌氧微生物 有氧 大量繁殖 无氧呼吸 酒精 避免厌氧病原菌的繁殖 醋酸杆菌 好氧细菌 酒精 葡萄糖 醋酸 谷氨酸棒状杆菌 好氧细菌 葡萄糖和含氮物质 味精 中耕松土 促进作物根细胞有氧呼吸 从而有利于根系对无机盐的吸收 定期排水利于有氧呼吸 避免无氧呼吸产生酒精对根细胞有毒害作用 烂根 破伤风芽孢杆菌 厌氧菌 较深的伤口里缺少氧气 破伤风芽孢杆菌大量繁殖 乳酸积累使肌肉酸痛乏力 风干种子 降低种子含水量 减弱种子细胞呼吸作用 延长保存时间 低温 低氧 适宜湿度 蔬果保鲜 去除作物变黄的叶片 减少有机物的消耗以提高作物产量 1 为了尽量延长新鲜水果的贮藏时间 贮藏条件最好是a 低o2 适当的湿度 零上低温和无乙烯b 低o2 适当的湿度 零下低温和无乙烯c 无o2 保持干燥 零上低温和有乙烯d 无co2 保持干燥 零下低温和有乙烯 答案 a 2 破伤风梭状芽孢杆菌侵入了人体深部的组织细胞并大量繁殖 下列关于该菌的细胞呼吸类型和消灭该菌首先要通过的免疫途径的叙述 正确的是 a 无氧呼吸和体液免疫b 无氧呼吸和细胞免疫c 有氧呼吸和体液免疫d 有氧呼吸和细胞免疫 答案 b 1 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存 属于兼性厌氧菌 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酒精和co2 2 co2可使澄清的石灰水变混浊 也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 3 橙色的重铬酸钾溶液 在酸性条件下可与乙醇发生化学反应 变成灰绿色 考点四 探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验假设 酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸 产生co2 在无氧情况下进行无氧呼吸 产生co2和酒精 设计实验 1 分析变量2 分组编号 锥形瓶a 锥形瓶b 3 设计对比实验4 控制无关变量5 观察实验结果 控制有氧 无氧环境 co2 酒精 通入a瓶的空气中不能含有co2 以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的co2所致 b瓶应封口放置一段时间 待酵母菌将b瓶中的氧气消耗完 再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶 确保通入澄清石灰水中的co2是由无氧呼吸产生的 实验结果 石灰水十分混浊 培养液不能使重铬酸钾变灰绿 石灰水有点混浊 培养液使重铬酸钾变灰绿 实验结论 有氧条件 酵母菌产