福建泉州现代中学高中生物 第五章 第3节 ATP的主要来源细胞呼吸课件 新人教版必修1.ppt

第三节atp的主要来源 细胞呼吸 合成atp时所需能量的主要来源 动物和人等 绿色植物 能量 呼吸作用 呼吸作用 光合作用 adp pi atp atp合成酶 回顾atp的合成 一 细胞呼吸 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解 生成二氧化碳或其他产物 释放能量并生成atp的过程 氧化分解 需要氧气的参与吗 无氧条件下能够进行细胞呼吸吗 其他的产物 具体指什么呢 一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 知识积累 对于酵母菌细胞你了解多少呢 请谈谈你的所见所闻 探究酵母菌细胞呼吸的方式 能用来发酵造酒 制作面包 营养条件好时 可进行出芽生殖 营养条件不好时 可通过减数分裂进行有性生殖 异养型真菌 酵母菌自身不能直接合成有机物 必须摄取现成的有机物来维持生活的营养 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 酒精和co2是酵母菌在什么条件下产生的 有氧或无氧 2 哪种条件下呼吸作用产生的co2比较多 探究酵母菌细胞呼吸的方式 提出问题 想一想关于酵母菌细胞呼吸的方式 你有哪些不清楚的地方 提出要探究的问题 发面过程中 酵母菌在有氧或无氧的条件进行呼吸作用产生co2 联系生活实际 尝试作出你的假设 发面前 发面后 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌密封发酵过程中无氧条件进行呼吸作用产生酒精 联系生活实际 尝试作出你的假设 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1 在有氧条件下细胞呼吸产生co2 在无氧条件下产生co2和酒精 2 在有氧条件下细胞呼吸产生的co2比无氧条件多 作出假设 针对提出的问题 你作出怎样的假设 探究酵母菌细胞呼吸的方式 氧气有无 co2和酒精产生 co2产生量 影响实验结果的可变因素 设计实验 探究酵母菌细胞呼吸的方式 自变量 因变量 无关变量 设置2组实验 有氧呼吸组 无氧呼吸组 设置两个或者两个以上的实验组 通过对结果的对比分析进一步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 对比实验 有氧呼吸组 无氧呼吸组 产物是否含酒精或co2 co2产生量 有氧或无氧 细胞呼吸 1 如何控制有氧和无氧的条件 2 怎样对产物co2进行检测 如何比较两种条件下产物co2的多少 3 怎样鉴定有无酒精产生 4 怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活 设计实验 探究酵母菌细胞呼吸的方式 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酒精 酸性重铬酸钾 由橙色变灰绿色 葡萄糖溶液作为培养液 温度控制在25 35 怎样鉴定有无酒精产生 怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活 了解实验装置 有氧呼吸组无氧呼吸组 实验现象 你观察到怎样的现象 探究酵母菌细胞呼吸的方式 澄清石灰水变浑浊 浑浊程度大 澄清石灰水变浑浊 浑浊程度小 1 酵母菌有氧 无氧条件下呼吸均产生co2 2 有氧条件下呼吸产生大量co2 无氧条件下呼吸产生少量co2 实验现象 你观察到怎样的现象 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酸性重铬酸钾溶液不变色 酸性重铬酸钾溶液由橙色变灰绿色 有氧条件下无酒精产生 无氧条件下产生酒精 有氧条件优化 添加一瓶澄清石灰水验证co2吸收 通入纯氧气 优化设计 设计的装置中可能存在哪些不足呢 应该怎样完善 无氧条件优化 石蜡油封住液面 通入纯氮气 葡萄糖水溶液煮沸冷却后再加入酵母菌 实验结论 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1 有氧条件下 酵母菌细胞的呼吸作用产生大量co2 2 无氧条件下 酵母菌细胞的呼吸作用产生少量co2和酒精 有氧呼吸 无氧呼吸 再探究 有同学提前预习了有氧呼吸与无氧呼吸的知识 知道有氧呼吸和无氧呼吸能够产生能量 本装置中要如何改进以检测能量的产生 已知能量大部分以热能形式散失 再探究 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 你如何改进实验方案以证明该反应与酵母菌有关 有氧呼吸组与无氧呼吸组均各再设置一组空白对照 葡萄糖水溶液 葡萄糖水溶液 下图为 探究酵母菌细胞呼吸的方式 的实验装置图 请据图分析 1 a瓶加入的试剂是 其目的是 2 c瓶和e瓶加入的试剂是 其作用是 3 图中装置有无错误之处 如果有请在相应的图中加以改正 4 经过a瓶的处理 可能还不能保证进入b瓶的气体中不含有二氧化碳 如何处理就可以知道进入b瓶的气体中肯定不含有二氧化碳了 5 d瓶应封口放置一段时间后再连通盛e瓶 为什么 6 如果乙装置可以产生酒精 如何检测 在生活中有那些应用 na0h 排除空气中co2对实验结果的干扰 澄清石灰水 或溴麝香草酚蓝水溶液 检测c02的产生 酵母菌会将瓶中的氧气消耗完 取酵母菌培养液的滤液与橙色的重铬酸钾在酸性条件下反应 可用来检测汽车司机是否喝了酒 2 实验过程反思 有氧呼吸装置 改进 细胞呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 包括 细胞呼吸的方式 二 有氧呼吸 1 场所 细胞质基质 线粒体 主要 线粒体的结构示意图 外膜 内膜 基质 嵴 含有多种与有氧呼吸有关的酶 细胞 c6h12o6 能量 少量 2丙酮酸 2c3h4o3 4 h 酶 6h2o 能量 少量 20 h 酶 6co2 12h2o 能量 大量 酶 细胞质基质 第一阶段 第三阶段 第二阶段 c6h12o6 线粒体基质 线粒体内膜 有氧呼吸的具体过程 葡萄糖的初步分解 c6h12o6 酶 丙酮酸 c3h4o3 h 能量 少量 场所 细胞质基质 丙酮酸彻底分解 酶 co2 h 能量 少量 场所 线粒体基质 丙酮酸 h 的氧化 酶 h2o 能量 大量 场所 线粒体内膜 h o2 h2o 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 有氧呼吸的总反应式 1mol葡萄糖释放2870kj 有1161kj转移至atp 其余以热能形式散失 能量的转移和利用 体温调节等 吸收 分泌 肌肉收缩 生物合成 神经传导 叶绿素吸收光能 葡萄糖分解 atp adp 能量 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 氧 多种酶 葡萄糖 co2 h2o 能量 彻底氧化分解 大量atp 有氧呼吸的概念 有氧呼吸vs燃烧 氧化方式 有氧呼吸 有机物燃烧 呼吸细胞呼吸 co2 o2 co2 o2 co2 o2 o2 o2 co2 co2 空气 鼻 肺泡 细胞 空气中的氧气参与组织细胞的需氧呼吸至少穿过几层膜 毛细血管 o2 无氧呼吸是如何进行的 三 无氧呼吸的过程 葡萄糖 丙酮酸 h 乙醇脱氢酶 乳酸脱氢酶 酒精 co2 乳酸 酶 场所 细胞质基质 c6h12o6 酶 c2h5oh 酒精 co2 能量 少 c6h12o6 酶 c3h6o3 乳酸 能量 少 1 产生酒精 大多数植物 酵母菌 2 产生乳酸 动物 乳酸菌 玉米胚 马铃薯块茎和甜菜块根等 无氧呼吸的方式 乳酸发酵 酒精发酵 2 指细胞在无氧条件下 通过酶的催化作用 把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物 同时释放少量能量的过程 无氧呼吸概念 细胞质基质 线粒体 主要 细胞质基质 需氧 酶等 不需氧 需酶 较多 较少 两者第一阶段相同 都分解有机物 释放能量 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 二氧化碳和水 酒精和二氧化碳或乳酸 有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系 四 细胞呼吸原理的应用 用透气纱布或 创可贴 包扎伤口 增加通气量 抑制破伤风芽孢杆菌的无氧呼吸 食醋 味精制作 向发酵罐中通入无菌空气 促进醋酸杆菌 谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸 均为好氧菌 土壤松土 促进根细胞有氧呼吸 有利于主动运输 为矿质元素吸收供应能量 稻田定期排水 抑制根细胞无氧呼吸产生酒精 防止根细胞酒精中毒而烂根 农业生产上通过控制温度 合理密植 适时去除衰老枝叶 减少呼吸消耗 以最大限度地提高产量 工业上利用乳酸菌制作酸奶 泡菜等 提倡慢跑 促进肌细胞有氧呼吸 防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀 制酸奶 泡菜 乳酸菌 五 影响呼吸作用的因素及应用 影响因素 内因遗传因素 外因环境因素 不同植物呼吸速率不同 阳生植物 阴生植物 同一植物不同发育时期不同 幼苗期 成熟期 同一植物不同器官呼吸速率与不同 生殖器官 营养器官 氧气 温度 co2 h2o 1 氧气 有氧呼吸 无氧呼吸 两者都有 应用 中耕松土 低氧仓储粮食 水果和蔬菜 无氧发酵过程需要严格控制无氧环境 2 温度 a 温室栽培中增大昼夜温差 降底夜间温度 以减少夜间呼吸消耗有机物 b 食物的储存保鲜通常采用低温法 通过影响酶的活性来影响呼吸速率 应用 co2是细胞呼吸的产物 当环境中co2浓度增加时 呼吸速率便会减慢 贮藏新鲜水果和蔬菜时抽出空气 通入n2或co2 3 co2 应用 在一定范围内 细胞呼吸速率随含水量的增加而加快 自由水含量高呼吸速率大 自由水含量低呼吸速率弱 当含水量过多时 呼吸速率减慢甚至死亡 呼吸速率 含水量 4 h2o 种子的储存要风干 合理灌溉 应用 1 据co2释放量和o2消耗量判断细胞呼吸状况在以c6h12o6为呼吸底物的情况下 co2的释放量和o2消耗量是判断细胞呼吸方式的重要依据 方法如下 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 细胞只进行产生酒精和co2的无氧呼吸 此种情况下 容器内气体体积增大 细胞只进行有氧呼吸 此种情况下 容器内气体体积不发生变化 但若将co2吸收 可引起气体体积减小 六 细胞呼吸相关计算 酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸共存时呼吸强度大小 消耗葡萄糖速率 1 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