ATP的主要来源细胞呼吸公开.ppt

1 第3节ATP的主要来源 细胞呼吸 2 拉瓦锡等在研究人的呼吸作用 18世纪 法国化学家拉瓦锡发现物质燃烧需要氧气 并且把呼吸作用比作碳和氢的 缓慢燃烧过程 3 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剧烈吗 在无氧条件下 细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗 都是有机物氧化分解放出能量的过程 都能产生二氧化碳等产物 并且都释放出能量 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 能 但是无氧呼吸释放的能量比有氧呼吸要少 4 呼吸运动与细胞呼吸 5 生物体内的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 释放出能量并且生成ATP的过程 叫做细胞呼吸 一 细胞呼吸的概念 6 甜酒 淀粉 酵母菌 葡萄糖 酵母菌 细胞呼吸 酒精 CO2 水 7 酵母菌 一种单细胞的真菌 真核生物 在有氧和无氧条件下都能生存 属于兼性厌氧菌 二 酵母菌细胞呼吸的方式 单细胞真核生物生长周期短 增殖速度快可以用酵母菌作为实验材料研究 实验原理 8 设计实验 酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的 有氧 无氧 进行实验 作出假设 9 3 设计实验 实验思路 分析变量 自变量 因变量 无关变量 细胞呼吸的条件 细胞呼吸的产物 有氧 无氧 影响实验结果的可变因素 酒精 CO2 分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件 一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳 10 CO2的检测 1 通入澄清的石灰水 澄清 浑浊2 溴麝香草酚蓝水溶液 蓝 绿 黄 酒精的检测 橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应 橙色 灰绿色 思考 有氧和无氧条件下CO2和酒精产生的量的多少如何判断 11 材料用具 ml的平底烧瓶 或锥形瓶 玻璃弯管 带孔的橡胶塞 天平 量筒 烧杯 试管 气泵 漏斗 滤纸 玻璃棒 铁架台等 酵母粉 石灰水 氢氧化钠液 3 的葡萄糖溶液 重铬酸钾溶液 用于检测酒精 12 1 NaOH的作用是什么 2 酵母菌进行什么呼吸 3 澄清的石灰水有什么作用 4 如何说明CO2产生的多少 5 如何控制无氧的条件 6 怎样检测酒精的产生 13 五 实验步骤 1 配制酵母菌培养液 等量原则 置于A B锥形瓶2 组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图 放置在25 35 环境下培养8 10小时 3 检测CO2的产生4 检测酒精的产生 1 取2支试管编号 2 各取A B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升注入试管 3 分别滴加0 5ml重酪酸钾 浓硫酸溶液 轻轻震荡 混匀 六 观测 记录 14 4 进行试验 实验现象 变混浊 快 无变化 变混浊 慢 出现灰绿色 5 分析结果得出结论 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 呼吸作用的类型 有氧呼吸 无氧呼吸 15 实验开始 A装置 35 C 16 实验开始 B装置 35 C 17 初始 相同时间后 有氧装置 无氧装置 18 溴麝香草酚蓝水溶液遇CO2的变色过程 A装置 蓝 绿 黄 19 用溶有重铬酸钾的浓硫酸检测酒精 溶有重铬酸钾的浓硫酸 有氧装置的酵母菌滤液 无氧装置的酵母菌滤液 灰绿色 不变灰绿色 20 探究 如何改进装置可以知道不是空气中的二氧化碳在起作用呢 21 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 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 22 适宜的温度条件下 在下列装置中都加入活酵母 其中适于产生酒精的装置是 A B C D 加入葡萄糖和水 加入葡萄糖 加入水 加入葡萄糖和水并不断搅拌 A 23 1 A瓶加入的试剂是 目的是 NaOH 使进入B瓶的空气先经过NaOH处理 排除空气中CO2对实验结果的干扰 2 C瓶和E瓶加入的试剂是 其作用是 澄清石灰水 或溴麝香草酚蓝水溶液 检测CO2的产生 3 图中装置有无错误之处 请指出 4 D瓶应封口一段时间后 再连通E瓶 其原因是 24 4 D瓶应封口一段时间后 再连通E瓶 其原因是 D瓶应封口放置一段时间后 酵母菌会将瓶中的氧气消耗完 再连通E瓶 就可以确保通入澄清石灰水 或溴麝香草酚蓝水溶液 的CO2是酵母菌的无氧呼吸所产生的 25 线粒体的结构示意图 外膜 内膜 基质 嵴 三 有氧呼吸 1 场所 主要在线粒体 2 有氧呼吸最常利用的物质 葡萄糖 C6H12O6 26 实验 首先把葡萄糖分解的场所是细胞质基质 27 C6H12O6 6CO2 12H2O 线粒体 细胞质基质 28 有氧呼吸的三个阶段 葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶 2CH3COCOOH 4 H 能量 少量 丙酮酸 场所 细胞质基质 丙酮酸彻底分解 酶 6CO2 20 H 能量 少量 场所 线粒体基质 2CH3COCOOH 丙酮酸 H 的氧化 酶 12H2O 能量 大量 场所 线粒体内膜 24 H 6O2 6H2O 29 H2O H H2O O2 H2O C6H12O6 丙酮酸 CO2 C H O的来龙去脉 30 已知 1mol葡萄糖在体外燃烧可以产生2870kJ能量 而经过细胞有氧呼吸则可以使1161kJ能量储存在ATP中 ADP转化为ATP需要吸收30 54kJ能量 试计算 1 有氧呼吸的能量转换效率是多少 2 1分子葡萄糖有氧呼吸产生的能量能合成多少分子ATP 3 细胞呼吸过程中 转变为热能的能量是一种浪费吗 31 热能 葡萄糖 CO2 H2O 能量 ADP Pi 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38个ATP 32 主要场所 线粒体 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 33 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 对比 34 四 无氧呼吸 葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶 4 H 能量 场所 细胞质基质 1 与有氧呼吸第一阶段相同 少量 2C3H4O3 丙酮酸 35 酶 2CO2 能量 2C3H4O3 1 酒精发酵 少量 2C2H5OH 酒精 例 大多数植物 酵母菌 细胞质基质 丙酮酸不彻底分解 2 1 乳酸发酵 细胞质基质 2C3H4O3 酶 2C3H6O3 乳酸 能量 少量 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 玉米胚乳等 丙酮酸 丙酮酸 36 3 无氧呼吸总反应式 C6H12O6 酶 2C3H6O3 少量能量 2C2H5OH 2CO2 少量能量 C6H12O6 酶 5 无氧呼吸的主要场所 4 能量去向 1mol葡萄糖分解成乳酸 共释放196 65kJ mol 其中一部分以热能形式散失 约69 另一部分转移到ATP中 61 08kJ mol 约31 储存 形成2个ATP 细胞质基质 细胞在无氧的条件下 通过酶的催化作用 把糖类等有机物分解为不彻底的氧化产物 同时释放出少量能量的过程 6 无氧呼吸的定义 有氧呼吸和无氧呼吸有那些主要区别 37 三 有氧呼吸与无氧呼吸的关系 先细胞质基质后线粒体 始终在细胞质基质中 需要 不需要 CO2 H2O 酒精 二氧化碳或乳酸 1161KJ 61 08KJ 从葡萄糖到2分子丙酮酸这一步骤相同 都是在细胞质基质中进行 38 五 影响呼吸作用的因素及在农业上的应用 1 温度 主要是影响酶的活性 应用 蔬菜和水果储存应降温 大棚栽培植物有昼夜温差 2氧气 直接影响呼吸速率和呼吸性质 氧气的存在对无氧呼吸有抑制作用 应用 蔬菜和水果储存 氧浓度控制在呼吸作用最低点 施肥后 中耕松土 提高肥效 4水 在一定范围内含水越多 呼吸作用越强 3二氧化碳 使呼吸酶活性下降 在CO2浓度上升到1 10 以上时呼吸作用明显被抑制 应用 北方地窖 蔬菜保鲜 保鲜袋中自体保鲜 应用 种子储存应晒干 降低呼吸作用 39 细胞呼吸原理的应用 40 粮食储藏 粮食储藏时 要注意降低温度和保持干燥 抑制细胞呼吸 延长保存期限 例 稻谷等种子含水量超过14 5 时 呼吸速率就会骤然增加 释放出的热量和水分 会导致粮食霉变 果蔬保鲜 为了抑制细胞呼吸 果蔬储藏时采用降低氧浓度 冲氮气或降低温度等方法 例 苹果 梨 柑 橘等果实在0 1 时可储藏几个月不坏 荔枝一般只能短期保鲜 但采用低温速冻等方法可保鲜6 8个月 农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜 也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理 41 1 呼吸作用与物质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