ATP的主要来源细胞呼吸彭真.ppt

,酶,酶,合成ATP时能量的来源有哪些？,ATP合成时所需能量的来源,动物、人等,绿色植物,能量,呼吸作用,呼吸作用,光合作用,ADP+Pi+,ATP,合成酶,复习,彭真,拉瓦锡等在研究人的呼吸作用,拉瓦锡把呼吸作用比作碳和氢的“缓慢燃烧过程”。,1.细胞呼吸与物质的燃烧有什么共同点？,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.细胞呼吸能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？,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。,问题探讨,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。,3.在无氧条件下，细胞还能够通过细胞呼吸释放能量吗？,细胞呼吸是指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，释放出能量并生成ATP的过程。发生场所：活细胞内分解底物：生物体内的有机物，糖类，脂质，蛋白质呼吸产物：二氧化碳和水或者其他产物反应类型：氧化分解（生物氧化）能量变化：有机物中的化学能释放，生成ATP。,一、细胞呼吸,呼吸：机体与环境之间O2和CO2交换的过程。,细胞呼吸也称呼吸作用,是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。,对比,呼吸和呼吸作用的区别,二、细胞呼吸的方式：1、探究酵母菌细胞呼吸的方式,选择酵母菌的原因（见P91),酵母菌是一种单细胞真菌，依赖外来的有机物进行异养生活，主要以出芽生殖的方式产生后代。,结构：单细胞，真核生物营养：异养生殖方式:主要出芽生殖呼吸方式：兼性厌氧型,若用30度的温水把买来的一包鲜酵母化开，用它发一块面团，几个小时后，面团便会渐渐膨大。用手抠开里面，你会发现面团里面变成蜂窝一样，有许多空隙，并且你能闻到酒味和酵母菌产生的特殊香味所以我们吃的面包和馒头比较松软，味道也好。,我们喝的啤酒白酒、医院里的酒精、化妆品中的甘油，都是用酵母菌生产的。酵母菌的细胞里含有丰富的蛋白质和维生素，所以也可以做成高级营养品添加到食品中，或用作饲养动物的高级饲料。,小资料,提出问题,探究酵母菌细胞呼吸的方式,作出假设,假设酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。,如何设置实验组呢？,实验组,A组：有氧条件B组：无氧条件,探究酵母菌细胞呼吸的方式,怎样鉴定有无酒精产生？,这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒,橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色,具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬,怎样鉴定有无二氧化碳产生？,二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,配制培养液,控制有氧、无氧环境,自变量、因变量、无关变量,设置对比实验（见P93）,设计实验,科学检测因变量,限制好无关变量,探究酵母菌细胞呼吸的方式,步骤一：配制酵母菌培养液P92,设计实验步骤,A组,B组,探究酵母菌细胞呼吸的方式,步骤二：A实验组(有氧情况下),设计实验步骤,通气,目的？,目的？,目的？,进入A瓶的空气，先进过NAOH处理，排除空气中二氧化碳对实验结果的干扰,检测二氧化碳,通入氧气,探究酵母菌细胞呼吸的方式,步骤二：B实验组(无氧情况下),设计实验步骤,B瓶应封口后放置一段时间，再连接其目的何在？,封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完，确保通入澄清石灰水的二氧化碳是酵母菌无氧呼吸产生的。,探究酵母菌细胞呼吸的方式,步骤三：鉴定是否有酒精产生,A组,B组,橙色,灰绿色,设计实验步骤,（1）2ml酵母菌培养液,分析实验结果,变混浊快,无变化,变混浊慢,出现灰绿色,有大量二氧化碳,有少量的二氧化碳,无酒精,有酒精,探究酵母菌细胞呼吸的方式,酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸，均能产生二氧化碳在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳。在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的二氧化碳。,分析实验结果得出实验结论,实验总结,实验原理：1、酵母菌是（结构上为单细胞真菌）兼性厌氧菌，既能进行有氧呼吸（产CO2和H2O）也能进行无氧呼吸（产酒精和CO2）2、酒精和CO2的检测澄清的石灰水+CO2变浑浊，且浑浊度与CO2产量有关蓝色的溴麝香草酚蓝水溶液+CO2变绿再变黄，且变黄时间长短与CO2产量有关橙色重铬酸钾溶液+酒精（酸性）变灰绿色,有氧和无氧,产CO2的多少及酒精的有无,温度、营养物质的浓度和量,实验分析：,在本实验中，有一组同学在检测因变量时发现，有氧装置中的酵母菌培养液也能使酸性重铬酸钾变为灰绿色。你知道为什么吗?,探究,探究,有同学认为，在有氧呼吸实验装置中10的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，有可能对实验结果产生干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？,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，你如何看待这种观点？,葡萄糖水溶液,葡萄糖水溶液,继续探究,继续探究,为了控制无氧呼吸实验装置中的氧气，对酵母菌培养瓶采取用形夹夹住橡皮管的方法进行密封处理，结果发生了锥形瓶爆裂或橡皮塞被顶脱的现象，这是为什么呢？由此说明什么问题？,再探究,在实验中，有同学发现和有氧装置相连的澄清石灰水在出现浑浊后又慢慢变澄清了。因此，他觉得该实验现象不能说明酵母菌通过有氧呼吸产生了CO2。你如何看待这个问题？,先浑浊后澄清,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（）,训练迁移,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,单细胞真菌兼性厌氧菌,思考：怎样控制有氧和无氧的条件？如何判断产物中有酒精产生？,讨论：酵母菌的细胞呼吸有几种方式？每种方式的条件和产物有什么区别？,2、有氧呼吸：（1）主要场所线粒体（2）总反应式：（3）过程：（4）概念：指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。,2870KJ/mol,1161KJ,38ATP,内膜酶基质酶,细胞膜,线粒体,知识回顾,C6H12O6,2丙酮酸,酶,能量,4H,+6H2O,酶,20H,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,思考：1、丙酮酸进入线粒体的方式？2、CO2和H2O分别在哪个阶段生成？3、O2在哪个阶段参与反应？4、产生能量的阶段是？产生大量能量的阶段是？5、写出总反应方程式：6、产物H2O和CO2中的O来自葡萄糖还是氧气？,第一阶段：,第二阶段：,第三阶段：,(细胞质基质),(线粒体基质),(线粒体内膜),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,刘翔在训练后常会肌肉发酸,为什么?,1、无氧呼吸,葡萄糖,丙酮酸+氢,2C2H5OH+2CO2+酒精,2C3H6O3+乳酸,酶,2、无氧呼吸的过程,为什么释放的能量只有少量？,因为酒精和乳酸中还有大量能量没有释放出来.,能量（少量）,3、生物的无氧呼吸,（1）高等植物(水稻、苹果等）的无氧呼吸：,（2）高等动物和人的无氧呼吸：,例外：马铃薯块茎甜菜块根和玉米的胚无氧呼吸产生乳酸,C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量,酶,4、微生物的无氧呼吸.家庭酿酒和酸奶的原理：,酿酒是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精,我们把微生物的无氧呼吸也叫做发酵。,酸奶是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放少量能量的过程。,概念：,总结无氧呼吸,类比有氧呼吸尝试给无氧呼吸下个定义。,细胞质基质、线粒体（主要）,细胞质基质,需氧,不需氧,大量、2870KJ,少量、196.65KJ,两者第一阶段完全相同,都分解有机物，释放能量，合成ATP,有氧呼吸与无氧呼吸的比较,影响呼吸作用的因素,1.温度2.氧气浓度3.CO2浓度4.水分,细胞呼吸的影响因素,1、温度,温度通过影响酶的活性从而影响呼吸速率。,2、氧气,(1)对无氧呼吸:,(2)对有氧呼吸:,0,细胞呼吸的影响因素,例：氧气对乳酸菌的影响,低促高抑,细胞呼吸的影响因素,3、二氧化碳浓度,某绿色植物非绿色部位受氧浓度影响,CO2释放总量,0,若储存这部分器官最好氧浓度设为？,5%,5细胞呼吸原理的应用,细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践有广泛的应用。1.发酵技术2.农业生产3.粮食储藏和果蔬保鲜,1.发酵技术,1、生产啤酒、果酒和白酒等2、生产乳酸类、柠檬酸类饮料3、生产味精、酱油和醋4、生产单细胞蛋白5、应用于垃圾、废水的处理6、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、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、中耕松土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说，又要设法降低细胞呼吸强度，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。农村广泛采用密闭土窖保存果蔬，也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。,细胞呼吸的意义,1、为生命活动提供能量,2、为体内其他化合物合成提供原料,呼吸作用,能量,热能散失,能量转移,ATP,能量,细胞分裂,生长发育,矿质元素吸收,肌肉收缩,神经冲动的传导,C6H12O6,CO2H2O,C6H12O6细胞质基质,2C2H5OH+2CO2+能量,有氧呼吸与无氧呼吸的联系和区别,6CO2+12H2O+能量,2