ATP的主要来源-细胞呼吸（上课）.ppt

动物 人 真菌 多数细菌等 绿色植物 能量 呼吸作用 呼吸作用 光合作用 ADP Pi ATP 酶 糖类 脂肪等有机物氧化分解 第3节ATP的主要来源 细胞呼吸 拉瓦锡等在研究人的呼吸作用 拉瓦锡把呼吸作用比作碳和氢的 缓慢燃烧过程 有机物在细胞内经过一系列的氧化分解 生成CO2或其他产物 释放出能量并生成 的过程 有机物CO2 或其他产物 能量 氧化分解 呼吸 和 呼吸作用 是一回事吗 细胞呼吸 呼吸 机体与环境之间O2和CO2交换的过程 细胞呼吸 呼吸作用 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 呼吸和呼吸作用的区别 细胞呼吸是否需要氧 生物在有氧和无氧的条件下是否都能进行细胞呼吸呢 探究酵母菌细胞呼吸的方式 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 加入酵母菌和面作成的馒头 面包松软多孔 是因为发酵产生气体所致 那么 产生的气体是什么呢 在什么情况下产生的 联系生活 酵母菌密封发酵过程中产生酒精 那么酒精是在什么条件下产生的 联系生活 提出问题 探究酵母菌细胞呼吸的方式 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 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 探究酵母菌细胞呼吸的方式 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 持续通入空气 不通入空气 保持密闭 CO2 Ca OH 2 CaCO3 澄清变浑浊浑浊 单位时间内澄清石灰水浑浊程度 CO2 溴麝香草酚蓝水溶液 由蓝变绿再变黄 溴麝香草酚蓝水溶液变黄色时间长短 氧气有无 CO2和酒精产生 CO2产生量 酵母菌的数量 培养液的浓度 体积 温度等 设计实验 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 探究酵母菌细胞呼吸的方式 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 探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤一 配制酵母菌培养液 设计实验步骤 A组 B组 探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤二 A实验组 有氧情况下 设计实验步骤 通气 目的 目的 目的 进入A瓶的空气 先进过NAOH处理 排除空气中二氧化碳对实验结果的干扰 检测二氧化碳 通入氧气 探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤二 B实验组 无氧情况下 设计实验步骤 B瓶应封口后放置一段时间 再连接 其目的何在 封口放置一段时间后 酵母菌会将瓶中的氧气消耗完 确保通入澄清石灰水的二氧化碳是酵母菌无氧呼吸产生的 实验装置 有氧呼吸组无氧呼吸组 实验现象 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 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 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 1 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 2 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 3 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 4 在实验中 有同学发现和有氧装置相连的澄清石灰水在出现浑浊后又慢慢变澄清了 因此 他觉得该实验现象不能说明酵母菌通过有氧呼吸产生了CO2 你如何看待这个问题 先浑浊后澄清 细胞呼吸的方式 细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸 在有氧条件下 通过细胞呼吸产生大量的CO2 在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2 内膜 酶基质 酶 C6H12O6 葡萄糖 丙酮酸 CO2 O2 H2O 大量能量 有氧呼吸的过程 细胞质基质 线粒体 第一阶段 第二阶段 第三阶段 有氧呼吸的三个阶段 葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶 2CH3COCOOH 4 H 2ATP 丙酮酸 场所 细胞质基质 丙酮酸彻底分解 酶 6CO2 20 H 2ATP 场所 线粒体基质 2CH3COCOOH 丙酮酸 H 的氧化 酶 12H2O 34ATP 场所 线粒体内膜 24 H 6O2 6H2O 糖变酸 水来掺 冒气泡 氢氧见 化作水 细胞质基质 主要是葡萄糖 丙酮酸 H 少量 H O2 线粒体基质 丙酮酸 H2O H CO2 少量 线粒体内膜 H2O 大量 有氧呼吸是指细胞在 的参与下 通过 的催化作用 把糖类等有机物 氧化分解 产生 和 同时释放出能量 生成许多 的过程 有氧呼吸概念 氧 酶 ATP H2O CO2 彻底 上述反应生成物中的CO2和H2O中的O分别来自反应物中的什么物质 思考 能量 ADP Pi ATP 1161kJ 1709kJ 能量的利用率 1161 2870 100 40 ATP 1161 30 54 38mol C6H12O6 能量 少 2丙酮酸 2CH3COCOOH H 能量 少 2C2H5OH 酒精 2CO2 乳酸脱氢酶 乙醇脱氢酶 能量 少 2C3H6O3 乳酸 酶 场所 细胞质基质 第一阶段 第二阶段 无氧呼吸的过程 无氧呼吸 一般是指细胞在缺氧的条件下 通过酶的催化作用 把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化的产物 同时释放出少量能量的过程 无氧呼吸总反应式 C6H12O6 2C3H6O3 乳酸 少量能量 C6H12O6 2C2H5OH 酒精 酶 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 玉米胚细胞等 例 大多数植物 酵母菌 2CO2 少量能量 酶 同样是分解葡萄糖 为何无氧呼吸只能释放少量能量 无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中 发酵 微生物的无氧呼吸 酒精发酵 乳酸发酵 a 高等植物在水淹的情况下 可以进行短时间的无氧呼吸 将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳 释放出能量以适应缺氧环境条件 b 高等动物和人体在剧烈运动时 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 c 酵母菌在缺氧的条件下 可以将有机物分解成酒精和二氧化碳 问题思考 无氧呼吸有何意义 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 共同点 实质 过程 葡萄糖 丙酮酸 CO2 H2O 能量 大量 C2H5OH CO2 能量 少量 C3H6O3 能量 少量 氧化分解有机物 释放能量 都有丙酮酸 中间产物 的生成 无氧呼吸没有H2O产生 乳酸发酵没有CO2产生 有氧呼吸和无氧呼吸的区别 主要在线粒体内 细胞质基质 必需有氧的参与 氧能抑制无氧呼吸 将有机物彻底分解成CO2和H2O 有机物分解不彻底 形成中间产物 酒精或乳酸 细胞呼吸的应用 细胞呼吸原理的应用 影响呼吸作用的因素 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 影响呼吸酶的活性 影响细胞呼吸的外部因素 酶数量的限制 长时间无氧呼吸供能不足 应用 种子晒干保存 果蔬低湿保存 3 水 呼吸过程必须有水才能完成 2 CO2 过高CO2抑制细胞呼吸 低浓度CO2在一定程度上促进细胞呼吸 应用 增加CO2的浓度保鲜 O2 CO2释放量 510152025 4 氧气 1 无氧呼吸 随O2浓度增加而受抑制 O2浓度越高 抑制作用越强 最后被完全抑制 无氧呼吸消失点 2 有氧呼吸 随O2浓度增加 有氧呼吸强度也增加 但O2浓度达到一定值时不再随O2时限制因素主要是酶活性和呼吸底物浓度 CO2的总量 总呼吸强度 P 3 P点时CO2释放量达到最小 此时总呼吸强度最小 最适合保存 细胞呼吸类型的判断 以酵母为例 1 若只产生CO2 不消耗O2 则只进行无氧呼吸 如A点 2 若产生的CO2的摩尔数比吸收O2的摩尔数多 则两种呼吸同时并存 图中AC段 3 若产生CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔数相等 则只进行有氧呼吸 图中C点以后 4 B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等 CO2释放量表示 此时CO2的总释放量最低 D点表示O2浓度超过一定值 10 以上时 无氧呼吸消失 说明有O2存在时 无氧呼吸受到抑制 O2 CO2释放量 A B C D 510152025 呼吸作用计算问题 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当有氧呼吸速率与无氧呼吸速率相等时 CO2和O2的比例关系 CO2 O2 4 3 2C3H6O3 乳酸 能量 C6H12O6 题型三测定呼吸作用速度 装置1着色液的移动距离代表呼吸消耗的O2 装置2着色液的移动距离代表呼吸消耗的O2与产生的CO2的差值 为了排除环境因素对实验的干扰 怎么对装置进行改进 O2浓度对细胞呼吸的影响 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 不同氧气浓度下无氧呼吸的强度 1 1 DE 3CD 在一定范围内 随着氧分压增大CO2的释放量减少 1 AB段表示 原因是 如图 表示苹果储藏过程中 随着氧分压的变化 CO2释放量的曲线 请回答 3 苹果在储藏过程中 最好选择图中 点所对应的氧分压 原因是 2 BC段表示 原因是 氧分压增大 无氧呼吸受到抑制 而有氧呼吸又很弱 随着氧分压增大 CO2的释放量增大 氧分压增大 无氧呼吸逐渐减弱 有氧呼吸加强 B 在B点总呼吸强度最弱 有机物的消耗最少 4 无氧呼吸时间过长 植物也会死亡 原因是 无氧呼吸产生酒精会使细胞的蛋白质变性 无氧呼吸产生能量少 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CO2和吸收的O2之比是 A 3 1B 1 2C 4 3D 2 3 C 3 下列5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 在适宜温度条件下 会产生CO2的试管有 葡萄糖 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 隔绝空气 丙酮酸 细胞质基质 隔绝空气 A B C D A 4 陆生植物不能长期忍受无氧呼吸 这是因为 产生的酒精对细胞有毒害 产生的乳酸对细胞有毒害 没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少 A B C D D 5 关于无氧呼吸的叙述中 正确的是 A 不产生CO2B 一定产生CO2C 不形成ATPD 物质氧化分解不彻底 D 6 一运动员正在进行长跑训练 从他的大腿肌肉细胞中检测到3种化学物质 其浓度变化如右图所示 图中P Q R三曲线依次代表 B 锻炼时间 分 A O2 CO2 乳酸B 乳酸 CO2 O2C CO2 O2 乳酸D CO2 乳酸 O2 7 经测定 蚕豆种子在发芽的早期 二氧化碳的释放量比氧气的吸收量大3 4倍 这说明此时的蚕豆是 A 只进行有氧呼吸B 无氧呼吸比有氧呼吸占优势C 只进行无氧呼吸D 有氧呼吸比无氧呼吸占优势8 有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是 都在线粒体中进行 都需要酶 都需要氧 都产生ATP 都经过生成丙酮酸的反应A B C D 9 下列生物的呼吸全过程都在细胞质基质中进行的是 A酵母菌B小麦C乳酸菌D玉米10 玉米胚进行无氧呼吸时 产生的物质是 A乳酸B酒精C乳酸和CO2D酒精和CO2 简答题 1 根据右图回答问题 1 从A B C的反应叫 此反应中1摩尔葡萄糖能释放千焦能量 其中有千焦转移到ATP中 另外B C过程是在细胞的中进行的 2 从A B D的反应是在条件下 在细胞的细胞质基质中进行的 其反应式为 3 从A B E 此反应中1摩尔葡萄糖释放千焦的能量 其中有千焦转移到ATP分子中 葡萄糖 丙酮酸 CO2 H2O C 酒精 乳酸 E D A B 有氧呼吸 2870 1161 线粒体 无氧 C6H12O6 2C2H5OH 2CO2 能量 196 65 61 08 1 加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶 请回答下面的问题 1 这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的奶渍和血渍 2 使用这种洗衣粉为什么要用温水 3 含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些衣料 A 化纤B 纯毛C 纯棉D 真丝 4 为了更好地除去衣物上的油渍 在洗衣粉中还可以加入什么酶 BD 脂肪酶 课堂巩固 3 人在发高烧时 常常不思饮食 其根本原因时A 消化道内食物尚未消化B 发烧使胃肠蠕动减弱C 体内的食物残渣排出受阻D 高温使酶的活性减弱 2 下列有关酶的叙述错误的是A 组成大多数酶的基本单位是氨基酸B 少数的酶是RNAC 每种酶都具有高效