从化学能到生物能课件

,生物体生命活动所需能量的直接来源是什么?,这种物质是如何形成的？,动物和人,绿色植物,思考题,ATP,第四节从化学能到生物能细胞呼吸,一、细胞呼吸的概念,概念：细胞内的有机物经过一系列的氧化分解，释放能量的过程，是生物体获得能量的主要代谢途径。,酵母菌细胞。,酵母菌在有氧与无氧的条件下都能生存（兼性厌氧），便于探究细胞呼吸的不同方式。,二、细胞呼吸的方式,材料选取：,1、葡萄糖溶液煮沸的目的是什么？2、A、B、C瓶实验结果不同，你得出了什么结论？,1、葡萄糖溶液煮沸的目的是什么？4、A、B、C瓶实验结果不同，你得出了什么结论？,杀灭杂菌；降低溶液的溶氧量,有氧条件下酵母菌进行细胞呼吸释放的能量多于在无氧条件下酵母菌可以在有氧的条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸,A瓶进行无氧呼吸，B瓶进行有氧呼吸,分布有与有氧呼吸有关的。,线粒体,（1）分布：,普遍存在于各类细胞中。,（2）形态：多数呈。,结构,外膜：,内膜：,基质：有少量DNA和RNA。,屏障作用,向内折叠成，使内膜面积大大增加。,三.细胞呼吸的主要场所,动植物,椭球形,嵴,酶,在新陈代谢旺盛的细胞中，线粒体数目较多,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。,氧气,多种酶,葡萄糖,CO2,H2O,大量能量,彻底氧化分解,大量ATP,四、细胞呼吸的过程,（一）有氧呼吸,有氧呼吸过程,C6H12O6,CO2,H2O,线粒体,细胞质基质,有氧呼吸最常利用的有机物,第一阶段,第二阶段,第三阶段,细胞质基质,C6H12O62丙酮酸+4H+能量(少量),线粒体基质,2丙酮酸+6H2O,线粒体内膜,24H+6O2,酶,酶,酶,C6H12O6+H2O+O2CO2+H2O+能量,2、有氧呼吸总反应式,酶,6,6,6,12,1、有氧呼吸过程,C6H12O6,6H2O,6O2,6CO2+20H+能量(少量),12H2O+大量能量,6CO2,12H2O,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,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,总结,葡萄糖、水、氧气分别在哪个阶段参与了反应,第一、第二和第三阶段,二氧化碳是在哪个阶段生成的？,第二阶段,水是在哪个阶段消耗、哪个阶段生成的？,第二阶段第三阶段,有氧呼吸反应式中，反应物和生成物中的水能否抵消掉？,不行,产物CO2中的C和O分别来自哪里？,H2O中的O又从何而来？,有氧呼吸中能量产生的场所有哪些？哪个阶段产生能量最多？,细胞质基质和线粒体,第三阶段,H在哪个阶段产生、哪个阶段消耗？,第一阶段和第二阶段第三阶段,有氧呼吸过程中哪几个阶段有ATP产生？最多的是哪一个阶段？,第一二三阶段第三阶段,1161kJ储存在ATP中,1molC6H12O6,2870kJ,1709KJ以热能形式散失,彻底氧化分解,3、有氧呼吸过程中能量的释放,对人和动物来说有氧呼吸散失的热量有什么意义,维持正常的体温,三、无氧呼吸,无氧呼吸的过程分为几个阶段？第一、二阶段的反应物、产物各是什么？反应场所在哪里？为什么无氧呼吸放出的能量比有氧呼吸少得多？是不是所有的植物在无氧条件下分解有机物产生酒精？为什么，举例说明。哪些生物无氧呼吸的产物是乳酸？,两个阶段,丙酮酸；酒精、二氧化碳或乳酸细胞质基质,酒精或乳酸中含有大量能量,产生乳酸的无氧呼吸,葡萄糖,2C3H6O3,酶,举例：人和动物；甜菜块根、马铃薯块茎玉米的胚；乳酸菌；,葡萄糖,丙酮酸,酶,2C2H5OH2CO2,酶,产生酒精的无氧呼吸,举例：水稻根部细胞；苹果果实内部细胞；酵母菌；,有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系,（三）有氧呼吸与无氧呼吸比较,需O2、酶适宜温度,彻底,不彻底,细胞质基质和线粒体,细胞质基质,CO2、H2O,CO2、酒精或乳酸,大量,少量,第阶段完全相同,分解有机物，释放能量,为生命活动提供能量,意义,能量释放,需酶、适宜温度、无O2,1温度,低温储藏,四、呼吸作用的影响因素,温度,酶的活性,呼吸速率,影响,影响,（2）应用,（1）原理,大棚种植：夜间低温，抑制呼吸，减少有机物消耗，提高产量,温度,呼吸速率,CO2释放量相对值,O2（%）,无氧呼吸,C,A,无氧呼吸消失点,0,2氧气浓度,无氧呼吸随氧浓度增加而受抑制，氧浓度达一定值时，被完全抑制。（C点为无氧呼吸的消失点）,3二氧化碳浓度(对有氧呼吸有抑制作用),应用：高CO2利于储存：氧气浓度低，CO2浓度较高，抑制细胞的有氧呼吸。如：密闭的地窖，仓库注入氮气。,应用：作物种子的风干贮藏：种子处于风干状态，使呼吸作用降至最低，以减少有机物消耗。如果种子含水量过高，呼吸作用加强，使贮藏的种子堆中温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸作用，使种子的品质变坏。,4水分,水分,影响,代谢,影响,呼吸速率,在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。,五、细胞呼吸原理的应用,选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。,酵母菌是兼性厌氧微生物。,醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。,谷氨酸棒状杆菌是一种厌氧细菌。,较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。,思考：依据反应式(根据O2、CO2的量)能否分析出呼吸类型?,吸收O2比放出的CO2少，则,C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量（少量）C6H12O62C3H6O3+能量（少量）,酶,酶,酶,某种生物吸收O2放出CO2，则,有氧呼吸,不吸收O2但放出CO2，则为,=,无氧呼吸,既有有氧呼吸也有无氧呼吸,不吸收O2也不释放CO2则,无氧呼吸,六、细胞呼吸公式计算题,A.2A摩尔B.A摩尔C.6A摩尔D.3A摩尔,例题1：酵母菌无氧呼吸产生A摩尔的CO2,人在正常情况下消耗同样量的葡萄糖,可形成CO2(),变式1、如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，分解葡萄糖产生等量的CO2那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是（）A、1：2B、1：3C、1：4D、1：6,51015202530相对浓度(),相对值,O2的吸收量,CO2的释放量,P,有氧呼吸、无氧呼吸同时存在时的比例关系题：,=有氧呼吸C02的释放量,无氧呼吸C02的释放量,判断呼吸方式的原则1：,只进行有氧呼吸,有氧呼吸、无氧呼吸都进行多余的CO2来自无氧呼吸,解题关键：区分清楚有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2分别是多少。,不消耗氧，释放CO2,只进行有氧呼吸,变式1：现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如图所示。问：在O2浓度为a时A、酵母菌只进行发酵B、67的葡萄糖用于发酵C、33的葡萄糖用于发酵D、酵母菌停止发酵,B,判断呼吸方式的原则2：,酒精的量=CO2的量,只进行无氧呼吸,酒精的量CO2的量,两种呼吸方式同时进行，多余的CO2了来自有氧呼吸,（1）只进行需氧呼吸；（2）只进行厌氧呼吸；（3）需氧呼吸、厌氧呼吸都有。,酵母菌的细胞呼吸方式,1左移，2不动，,1不动，2右移，,1左移，2右移，,预测结果及结论：,在上述这个装置中，若把酵母菌改为乳酸菌，液滴移动有何变化？,练一练,D,用含有O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，O的转移途径是,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CO2,18,18,(或O2的消耗量)CO2释放量相对值,O2（%）,有氧呼吸,0,E,有氧呼吸饱和点,一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增大，但氧浓度达到一定值时，不再增加(底物的量或酶的量限制）。,A点：只进行无氧呼吸,AC段两种呼吸同时并存，产生的CO2比吸收O2的摩尔数多,C点以后只进行有氧呼吸，产生CO2与吸收O2的摩尔数相等,B点：无氧呼吸与有氧呼吸速率相等,CO2的总释放量最低。D点表示O2浓度超过一定值（10%）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,氧气浓度,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,及时巩固：右图表示在储存蔬菜、水果时，大气中O2的浓度对植物组织内CO2产生的影响，