ATP的主要来源细胞呼吸(课堂PPT)

1,复习提问,细胞内的主要能源物质是什么？,生物体新陈代谢所需能量的直接来源是什么？,葡萄糖,ATP,那么：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动所需要的直接能量ATP的呢？,2,第3节ATP的主要来源细胞呼吸,3,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”。,4,1、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。,不能。呼吸作用是逐步的氧化分解放能的。,能。但是无氧呼吸释放的能量比有氧呼吸要少。,5,1、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,6,+有机物,+水,呼吸作用（本质）,呼吸现象和呼吸作用,呼吸（现象）,气体运输,+,7,一种单细胞的真菌（真核生物），在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。,酵母菌细胞呼吸的方式,酵母菌：,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,8,2.实验课题探究酵母菌细胞呼吸的方式,（一）、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。,（二)、实验假设酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生CO2，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生CO2和酒精。,9,(三)、实验用具（略）,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？,有氧呼吸装置,无氧呼吸装置,10,(三)、实验用具（略）,有氧呼吸装置,无氧呼吸装置,(四)、实验结果预测,1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了CO2，能使澄清石灰水变浑浊。2、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使重铬酸钾溶液发生灰绿色显色反应。3、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2要多,橙色,灰绿色,11,(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,变混浊快,无变化,变混浊慢,出现灰绿色,12,实验开始：A装置（35C),13,实验开始：B装置（35C),14,实验进行3小时,A装置（35C)B装置（35C),15,溴麝香草酚蓝水溶液遇CO2的变色过程,A装置,蓝，绿，黄,16,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,+A装置的酵母菌滤液,+B装置的酵母菌滤液,灰绿色,不变灰绿色,17,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,18,例题.为了探究种子萌发时进行的呼吸类型，某研究性学习小组设计了下列实验。请根据要求填空。实验目的：。实验原理：实验材料和用具实验方法：将实验材料和用具按上图配置好实验装置，如想得到实验结论还必须同时设计另一个实验，请指出另一个实验应如何设计（绘装置图表示，并用简短的文字说明）实验结果及预测：,探究种子萌发时的进行的呼吸类型,如图（等量的种子，用等量的清水代替NaOH，观察红色液滴的移动情况。）,19,说明萌发的种子只进行有氧呼吸；,说明萌发的种子只进行无氧呼吸；,萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。,实验结果及预测：,实验原理：种子萌发过程如果只进行有氧呼吸，则吸收的氧气量和放出的二氧化碳量相等；如果只进行无氧呼吸，则不吸收氧气，能放出二氧化碳；如果既有有氧呼吸又进行无氧呼吸，则吸收的氧气量小于放出的二氧化碳量。,20,线粒体,21,1.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,二.有氧呼吸,22,2.有氧呼吸的过程,场所：线粒体内膜,场所：线粒体基质,场所：细胞质基质,23,葡萄糖,有氧呼吸过程的图解：,24,你能找出图中的错误吗？,25,H2OHH2O,O2H2O,C6H12O6丙酮酸CO2,C、H、O的来龙去脉：,26,C6H12O6,6CO2,12H2O,线粒体,细胞质基质,27,有氧呼吸的三个阶段,细胞质基质,线粒体基质,线粒体内膜,丙酮酸、少量ATP、H,CO2、少量ATP、H,H2O、大量ATP,不需O2,不需O2,需O2,葡萄糖,H2O,O2,28,葡萄糖在细胞内被氧化分解，产生的能量都储存在ATP了吗？,29,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？,30,1mol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。,31,热能,葡萄糖,CO2+H2O,能量,ADPPi,ATP,用于各项生命活动,2870kJ,约40,（体温的来源）,32,苹果储藏久了为什么会有酒味呢？,无氧呼吸的场所在哪里呢?反应是如何进行的呢？,33,1.无氧呼吸: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。,细胞进行无氧呼吸的场所是细胞质基质。,三.无氧呼吸,34,三.无氧呼吸,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,+4H+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,丙酮酸不彻底分解,酶,C3H6O3,细胞质基质,（1）乳酸发酵,2、,（少量）,2C3H4O3,（乳酸）,+能量,例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）,36,酶,+2CO2+能量,2C3H4O3,（2）酒精发酵,（少量）,C2H5OH,（酒精）,例：大多数植物、酵母菌,细胞质基质,37,3、无氧呼吸总反应式：,C6H12O6,酶,2C3H6O3少量能量,2C2H5OH2CO2少量能量,C6H12O6,酶,38,4、无氧呼吸的主要场所：,细胞质基质,5、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。,39,40,C6H12O6,C2H50H（酒精）+CO2+少量能量,C3H6O3（乳酸）+少量能量,大量能量,41,无氧呼吸和有氧呼吸异同点,细胞质基质线粒体,细胞质基质,需要,不需要,二氧化碳和水,二氧化碳、酒精或乳酸,较多,较少,都是氧化分解有机物，释放能量,从葡萄糖到丙酮酸阶段完全相同,42,细胞呼吸原理的应用,43,1.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、酱油和醋应用于垃圾、废水的处理利用发酵产生沼气,44,2.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。,45,3.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。,46,O2：贮藏水果时下降到a点最有利贮藏。,CO2释放,O2吸收,O2浓度,气体交换相对值,CO2：增加浓度有良好的保鲜效果。,a,47,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。,48,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。,49,练习、用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O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,D,50,2生物呼吸作用过程中，若有二氧化碳放出，则可判断此过程一定A、不是乳酸发酵B、不是酒精发酵C、是有氧呼吸D、是无氧呼吸,A,51,3在自然条件下，有关植物呼吸作用的叙述中，正确的是A有氧呼吸过程中，中间产物丙酮酸必须进入线粒体B高等植物只能进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸C有氧呼吸产生二氧化碳，无氧呼吸不产生二氧化碳D有氧呼吸的强度晚上比白天强,A,52,4.用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子,以后可在下列何种物质中发现它A、丙酮酸B、CO2C、H2OD、H2O和CO2,5.苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸时的产物分别是A、乳酸和酒精B、酒精和乳酸、二氧化碳C、酒精、二氧化碳和乳酸D、都是酒精,53,6、在生产实践中，贮存种子的最佳组合条件是A低温、干燥、低氧B低温、湿度适中、低氧C高温、干燥、高氧D高温、湿度适中、高氧,如果是贮存蔬菜、水果？,A,54,7将酵母菌研磨后得到匀浆，将匀浆离心后得到上清液（为细胞质基质）和沉淀物（含细胞器）。把等量的上清液、沉淀物和匀浆分别放入甲、乙、丙三支试管中，分别进行三项独立的实验。请回答：,55,7.将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是：A甲试管中最终产物为CO2和H2OB乙试管中不发生反应C丙试管中有大量的ATP产生D丙试管中无CO2产生,B,56,8、甲酵母菌进行需氧呼吸,乙酵母菌进行发酵，若它们消耗等量的葡萄糖，问它们共同放出的二氧化碳和吸入氧气的体积之比是,A、1：2B、4：3C、1：1D、2：3,B,57,运动需要ATP！,我的细胞要呼吸！,哈哈感觉真好！,58,9、同样消耗mol的葡萄糖，有氧呼吸的能量转化效率比无氧呼吸能量转化效率多、20倍、19倍、倍多、12.7个百分点,59,10、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、两种动物的耗氧量都减少B、两种动物的耗氧量都增加C、青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增加D、青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少,60,11、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、O2,61,12、将两个枝条分别置于营养液中。其中一枝仅保留一张叶片(甲)，另一枝保留两张叶片(乙、丙)，叶片置玻璃盒中密封，在甲叶和乙叶的盒中注入14CO2，装置如图。一段时间后，可以检测到放射性的叶片是A、仅在甲中B、仅在甲和乙中C