第三节 ATP的主要来源——呼吸作用.ppt

一、复习导入,1、生物体生命活动所需的直接能源物质是什么？,2、动植物可以通过哪些途径合成ATP？,第3节ATP的主要来源细胞呼吸,问题探讨,18世纪，法国化学家拉瓦锡发现物质燃烧时需氧气，并把呼吸作用比作“缓慢燃烧过程”。后来人们发现呼吸作用的实质是有机物氧化分解，并释放能量。讨论：,问题探讨,都是物质的氧化分解过程；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。,在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。,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么快吗？,3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？,1、细胞呼吸的概念,细胞呼吸是指在细胞内,经过由酶催化的一系列，生成或其他产物，释放出并生成的过程。,有机物,氧化分解,二氧化碳,能量,ATP,一、细胞呼吸的方式,细胞呼吸一定需要氧气吗？,2、探究酵母菌呼吸的方式,酵母菌是一种。在有氧气和无氧气的条件下都能生存，属于型生物。通过定性测定酵母菌在有氧和无氧的条件下细胞呼吸的产物，可以确定酵母菌细胞呼吸的方式。,兼性厌氧,单细胞真菌,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式,酵母菌是异养兼性厌氧型生物，培养时必须提供有机物。,课本P91,酵母菌培养液,配制成,葡萄糖溶液,实验原理1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生水和CO2，无氧呼吸产生酒精和CO2。2、CO2的检测方法（1）CO2使澄清石灰水变浑浊（2）CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄3、酒精的检测橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。,设计实验,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的环境下培养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0.5毫升重铬酸钾-浓硫酸溶液，轻轻振荡、混匀,有氧呼吸装置,无氧呼吸装置,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？,有氧呼吸装置,无氧呼吸装置,实验结果,观察、记录,变混浊快,无变化,变混浊慢,出现灰绿色,酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。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。,外膜,内膜,嵴,3、有氧呼吸,有氧呼吸的主要场所是,（1）概述：有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须有氧的参与。有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖。,线粒体的内膜和基质中含又多种与有氧呼吸有关的酶。,线粒体,基质,（2）有氧呼吸的过程,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,+4H+能量,场所：细胞质基质,（少量）,2C3H4O3,丙酮酸彻底分解,酶,6CO2+20H+能量（少量）,场所：线粒体基质,H的氧化,酶,12H2O+能量,场所：线粒体内膜,24H+6O2,+6H2O,（大量）,2C3H4O3,葡萄糖（C6H12O6）,酶,O2,H2O,CO2,酶,第一阶段,第二阶段,第三阶段,H,H,6H2O,（线粒体基质）,（线粒体内膜）,（细胞质基质）,2丙酮酸（2C3H4O3）,有氧呼吸过程图解,酶,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。,氧,多种酶,葡萄糖,CO2,H2O,能量,彻底氧化分解,大量ATP,以葡萄糖为底物，细胞有氧呼吸的总反应式为：,通过细胞呼吸，1mol葡萄糖在彻底氧化分解后，共释放约2870kJ的能量，其中约1161kJ储存在ATP中，其余主要以热能的形式散失掉。,有氧呼吸各个阶段的比较：,细胞质基质,线粒体基质,线粒体内膜,葡萄糖,H、O2,CO2、H,H2O,少量能量,少量能量,大量能量,第一阶段,第二阶段,第三阶段,丙酮酸、H2O,丙酮酸、H,4、无氧呼吸的概念,无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物质分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量,生成少量ATP的过程。,无氧呼吸,（）无氧呼吸的过程（两个阶段）,第一阶段：与有氧呼吸第一阶段完全相同。,第二阶段：,丙酮酸,(细胞质基质）,(细胞质基质）,（乳酸）,（2）无氧呼吸反应式,第一个阶段,（3）发酵习惯上把微生物的无氧呼吸称发酵。,、酒精发酵,（酵母菌无氧条件）,C6H12O6,酶,2C2H5OH2CO2少量能量,B、乳酸发酵,（乳酸菌）,C6H12O6,酶,2C3H6O3少量能量,主要在线粒体内,在细胞质基质中,氧气、多种酶,无氧参加、需多种酶,葡萄糖彻底分解、产生CO2和H2O,葡萄糖分解不彻底、形成乳酸或酒精和CO2,释放出大量能量,释放出少量能量,第一阶段的反应完全相同，并且都在细胞质基质内进行。,分解有机物，释放能量,有氧呼吸与无氧呼吸的比较,积极意义,在环境缺氧或供氧不足时维持能量的持续供应，保持生命活动的连续性。,消极作用,为生物体的生命活动提供能量生命活动必须由ATP提供能量，呼吸作用氧化分解有机物释放能量合成ATP供生命活动利用。,呼吸作用的主要意义,无氧呼吸的特殊意义,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。3.CO2浓度过大抑制呼吸作用的进行,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。,1.发酵技术,生产啤酒、果酒和白酒等生产乳酸类、柠檬酸类饮料生产味精、酱油和醋生产单细胞蛋白应用于垃圾、废水的处理利用发酵产生沼气,2.农业生产,细胞呼吸为植物吸收营养物质、细胞的分裂、植株的生长和发育等提供能量和各种原料，因此，在农业生产上，要设法适当增强细胞呼吸，以促进作物的生长发育。例：水稻生产中的适时露田和晒田等措施的实质就是为了改善土壤通气条件以增强根系的细胞呼吸。,3.粮食储藏和果蔬保鲜,细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，又要设法降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等。粮食储藏果蔬保鲜,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01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68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。,C,1.有氧呼吸最常用的物质是()A.淀粉B.糖原C.葡萄糖D.ATP,2.高等植物进行无氧呼吸,其产物一般是()A.酒精和CO2B.只有乳酸C.酒精和乳酸D.酒精或乳酸,A,练习,3.生物进行无氧呼吸和有氧呼吸都曾产生的化合物是()A.乳酸B.二氧化碳C.酒精D.丙酮酸,D,4.在线粒体内进行有氧呼吸的具体部位是()A.外膜和内膜B.内膜和基质C.外膜和嵴D.所有膜结构,B,5.用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸的氧原子，18O转移的途径()A.葡萄糖丙酮酸水B.葡萄糖丙酮酸氧C.葡萄糖氧水D.葡萄糖丙酮酸二氧化碳,D,6.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,7.长期生活在高原地区的人,一般情况下所需能量主要来自于()A.有氧呼吸B.有氧呼吸或无氧呼吸C.无氧呼吸D.有氧呼吸和无氧呼吸,A,8.有氧呼吸产生的二氧化碳来自()A.随氧气同时吸入B.葡萄糖分子中的碳与吸入的氧结合C.丙酮酸分子中碳与吸入的氧化合D.丙酮酸的彻底分解,D,9.新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中,适当延长保鲜时间的生理原因是()A.细胞呼吸减弱B.细胞呼吸加强C.光合作用减弱D.促进了物质的分解,A,10.种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是()A.根细胞吸收水分过B.营养缺C.光合作用强度不够D.细胞有氧呼吸受阻,D,11.把小白鼠和青蛙从25的室温中移至5的环境中,这两种动物的需氧量会发生什么变化?()A