第3节 ATP的主要来源－细胞呼吸

第3节ATP的主要来源细胞呼吸,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。,呼吸作用（细胞呼吸）的概念,有机物CO2(或其他产物)+能量,氧化分解,“呼吸”和“呼吸作用”有什么区别吗？,呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？,问题探讨,呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那样剧烈吗？,在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？举例说明。,都是氧化分解过程；都释放能量并产生CO2。,不能,能通过无氧呼吸释放能量，如蛔虫等,科学探究步骤,提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,分析结果,表达与交流,（设计方案、预期结果）,（按预定方案进行实验）,（分析实验结果，得出结论：）,（总结，写实验报告并适当交流）,探究酵母菌细胞呼吸的方式,酵母菌细胞呼吸是否需要O2?(生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸?),1、怎样控制有氧和无氧的条件？2、怎样鉴定生成物?,酵母菌细胞呼吸是否需要O2?(生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸?),B瓶应封口放置一段时间后，再连接澄清石灰水的锥形瓶，为什么？,有氧条件,无氧条件,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,有氧条件，酵母菌产生大量的CO2,无氧条件，酵母菌产生大量酒精和少量的CO2,细胞呼吸（氧化分解反应）,绝大多数生物的主要呼吸方式,二、细胞呼吸的方式,（一）有氧呼吸,有氧呼吸的场所:,细胞质基质、线粒体,细胞质基质、线粒体的内膜和基质上含有许多与呼吸作用相关的酶。,外膜,内膜,嵴,基质,有氧呼吸最常利用的物质是_,其反应式：,葡萄糖,C6H12O6,2丙酮酸,酶,能量,4H,+6H2O,酶,24H,2ATP,6CO2+能量,有氧呼吸的全过程,+6O2,酶,12H2O+能量,ADP+Pi,2ATP,ADP+Pi,34ATP,ADP+Pi,酶,酶,酶,H指的是氧化型辅酶（NAD+）转化成还原型辅酶（NADH）,思考：产物H2O和CO2中的O来自葡萄糖还是氧气？有氧呼吸在哪个阶段才需要大量的氧气？,酶,20H,有氧呼吸,葡萄糖,2C3H4O3,有氧呼吸的三阶段,第一阶段：C6H12O6,（丙酮酸）,第二阶段：2C3H4O3+6H2O,第三阶段：24H+6O2,总反应式：,2CH3COCOOH+4H+能量,6CO2+20H+能量,12H2O+能量,（大量）,细胞质基质,线粒体基质,线粒体内膜,细胞质基质,葡萄糖,丙酮酸H2O,HO2,丙酮酸少量H,CO2大量H,少量,有氧呼吸三个阶段的比较,少量,H2O,大量,五、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,无氧呼吸的过程,葡萄糖,丙酮酸,H,2酒精+CO2,2乳酸,酶,1、酒精发酵：C6H12O6,2、乳酸发酵：C6H12O6,五、无氧呼吸,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,问题思考：无氧呼吸有何意义和危害？,六、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）,C2H3OH+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,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）,同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？,呼吸作用的意义：,呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。,有机物,热能,可转移的能量,拓展1如图所示是测定发芽种子的呼吸作用类型所用的装置(假设呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响)，下列有关说法中错误的是(),C,2现有一瓶葡萄糖溶液，溶液中有适量酵母菌，经测定，瓶中放出CO2的体积与吸收O2的体积之比为53，这是因为()A有1/4的葡萄糖被酵母菌利用进行有氧呼吸B有1/3的葡萄糖被酵母菌利用进行有氧呼吸C有1/2的葡萄糖被酵母菌利用进行有氧呼吸D有2/3的葡萄糖被酵母菌利用进行有氧呼吸,B,呼吸熵,七、影响呼吸作用的外界因素,1.温度：温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率。2.O2的浓度：在一定范围内，随O2浓度的增大，有氧呼吸增强，达到一定浓度以后，由于受线粒体的限制，呼吸作用强度不再增大。O2的存在抑制了无氧呼吸的进行。,温度对豌豆呼吸作用的影响,5,10,15,10,15,20,25,30,呼吸作用相对速率,【拓展提升】O2浓度对细胞呼吸的的影响曲线分析：,Q点：不耗O2，产生CO2只进行无氧呼吸。R点：产生CO2最少细胞呼吸最弱。P点：耗O2量产生的CO2量只进行有氧呼吸。QP段：产生的CO2量耗O2量同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。QR段：O2对无氧呼吸具有抑制作用CO2生成量急剧减少。RP段：随O2浓度增大，有氧呼吸增强CO2生成量增加。P点以后：只进行有氧呼吸，由于细胞内酶等因素的限制，有氧呼吸速率增加到一定值后不再增加CO2生成量增加到一定数值后保持稳定。,种子含水量对呼吸速率的影响,含水量(%),CO2mg100g干重-124h-1,亚麻,玉米,小麦,呼吸速率,4.水的含量：,3.CO2的浓度：,八、细胞呼吸原理的应用,1.在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其发酵，产生酒精。,2.在农业生产上：中耕松土，促进根系的有氧呼吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收,3.在医学上：利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧型细菌的繁殖,4.在物质的储存时：控制氧气的浓度，抑制其呼吸作用，减少有机物的消耗。,课堂巩固,1、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：,产生CO2的阶段（）产生H2O的阶段（）氧气参与的阶段（）产生H的阶段（）产生能量最多的阶段（）,二,三,三,一、二,三,2、有氧呼吸第一、二阶段的共同产物是ACO2、ATPBH、ATP、O2CH、ATPDH、ATP、CO2,C,、有氧呼吸最常用的物质是、淀粉、糖原、葡萄糖、ATP,C,4、酵母菌进行有氧呼吸时产生CO2的场所是A、细胞质基质B、核糖体C、线粒体D、叶绿体,C,5、呼吸过程中不能产生ATP的场所有A细胞质基质B线粒体基质C线粒体内膜D核糖体,D,6、让一只小白鼠吸入18O2，该白鼠体内最先出现18O的化合物是(),A、二氧化碳,B、水,C、丙酮酸,D、ATP,B,7、一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质，其浓度变化如下图。图中P、Q、R三曲线依次代表A、O2、CO2、乳酸B、乳酸、CO2、O2C、CO2、O2、乳酸D、CO2、乳酸、O2,8.右图是种子萌发成幼苗时糖类含量的变化，请据图回答：（l）导致AB段淀粉下降的原因是,_。（2）葡萄糖在D点之前含量增加，葡萄糖的来源是_。（3）在B点后淀粉含量开始增加，其原因是_。,萌发时呼吸旺盛，淀粉分解，为萌发提供物质和能量,淀粉的水解,幼苗开始进行光合作用产物为淀粉,9.如图所示的曲线，表示的是一个贮藏白菜的地窖，随着氧气的消耗，二氧化碳浓度变化的情况。请回答：,(1)AB