ATP的主要来源——细胞呼吸课件VIP

第3节ATP的主要来源细胞呼吸,概念：,有机物在活细胞内氧化分解为二氧化碳和水或分解为一些不彻底的氧化产物，并且伴随着能量释放的过程。,实质：,生物氧化,特征：,1、温和条件下逐步进行,2、需酶的作用,3、能量分段释放,一、细胞呼吸,不同于有机物质在体外的剧烈燃烧，伴随着大量热能的释放，生物氧化在温和的条件下进行，能量缓慢的释放。,讨论,、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌在什么条件下产生的呢？,、我们吃的面包和馒头为什么比较松软？这与酵母菌有什么关系？酵母菌发挥这种作用需要什么条件呢？,探究活动,探究酵母菌细胞呼吸的方式,探究：,酵母菌细胞呼吸的方式,探究酵母菌细胞呼吸的方式,一、实验原理1、酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都可以生存,属于兼性厌氧菌。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铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。,二、作出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。,三、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,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。,观察、记录,实验结论,酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的CO2和H2O,酵母菌大量繁殖;在无氧条件下,通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。,问题探讨,1、呼吸作用和物质的燃烧有什么共同点?,2、呼吸作用能像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？,3、无氧条件下，细胞能进行呼吸作用释放能量吗？,问题探讨,1.两者的共同点是：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。,2.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。,3.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。,“呼吸”和“呼吸作用”有什么区别？,“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而“呼吸作用”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。,思考,“呼吸”是“呼吸作用”的前提和基础，没有呼吸过程吸入的氧气，就不能进行呼吸作用；而“呼吸作用”是“呼吸”的继续。,+糖类,+水,呼吸作用（本质）,高等动物的呼吸现象和呼吸作用,呼吸（现象）,气体运输,+,二、有氧呼吸,是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，释放大量能量,生成许多ATP的过程。,概念：,二、有氧呼吸,场所：线粒体（主要）、细胞质基质,线粒体,线粒体,外膜,内膜,基质,含有氧呼吸酶,嵴,是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，释放大量能量,生成许多ATP的过程。,2.过程（以葡萄糖为例）,葡萄糖,O2,12H2O,6CO2,6H2O,酶,酶,酶,细胞质基质,线粒体,（1）葡萄糖的初步分解,（2）丙酮酸的彻底分解,（3）H的氧化,（场所：细胞质基质）,（场所：线粒体基质）,（场所：线粒体内膜）,有氧呼吸的三个阶段,4.有氧呼吸的总反应式,5.总结（有氧呼吸的概念）场所：条件：物质变化：能量去向：,细胞质、线粒体（主要）,需氧气，需酶,有机物彻底分解成无机物,ATP1161KJ,热能,一部分以热能形式散失（约60%）,（2870KJ）,另一部分转移到ATP中（约40%）,有氧呼吸各个阶段的比较：,细胞质基质,线粒体,线粒体,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,巩固：下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：,氧气参与的阶段（）产生H2O的阶段（），H2O参与的阶段（）产生CO2的阶段（）产生ATP的阶段（）产生ATP最多的阶段（）,二,三,三,一、二、三,三,暂时缺氧状态下的活细胞，还能进行细胞呼吸吗？,二,2C3H6O3,C6H12O6,2分子丙酮酸,酶,酶,2C2H5OH+2CO2,（酒精）,（乳酸）,没有能量释放,释放少量能量,第一阶段,第二阶段,2molATP热能,2.过程,1.场所：,细胞质基质,三、无氧呼吸,C6H12O6,酶,2C3H6O3（乳酸）+少量能量,A.乳酸发酵,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、玉米胚等）,C6H12O6,酶,2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量,B.酒精发酵,例：大多数植物、酵母菌,2、总反应式,无氧呼吸是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为不彻底的氧化产物，释放出少量能量，生成少量ATP的过程。,3、概念：,同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？,无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中,无氧呼吸产生的能量,其余主要以热能的形式散失掉。,1mol葡萄糖分解为乳酸释放能量196.65kJ,有61.08kJ转移至ATP能量效率约为31。,2molATP,细胞质基质、线粒体（主要）,细胞质基质,需氧、酶等,不需氧、需酶,大量,少量,两者第一阶段完全相同,都分解有机物，释放能量，合成ATP,四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较,二氧化碳和水,酒精、二氧化碳或乳酸,五、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,六、影响细胞呼吸的外部因素,1.温度,应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间。在农业上，夜晚适当降低温度，可以减少呼吸作用对有机物的消耗。,通过影响酶的活性来影响呼吸速率。,2、氧气浓度：,只产生CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸。,产生的CO2的摩尔数比吸收O2的摩尔数多，则两种呼吸同时并存,产生CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔数相等，则只进行有氧呼吸,O2%,CO2释放量,A,B,C,D,510152025,A点,AC段,C点以后,B点,表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（CO2释放量表示),D点,O2浓度超过一定值（10%）以上时，无氧呼吸消失。说明有O2存在时，无氧呼吸受到抑制。,2.O2浓度,一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增强，无氧呼吸则受到抑制。,问：中耕松土有何作用？水稻生产中适时露田和晒田的目的是什么？,3.CO2浓度,CO2浓度过高抑制呼吸作用的进行,4.水,在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而增强。,应用：稻谷等种子在贮藏前要晾晒，甚至风干，减少水分，降低呼吸消耗。,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，又要设法减少细胞呼吸，尽可能减少有机物的消耗。,七、细胞呼吸原理的应用,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。,果蔬保鲜,为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、补充N2（CO2）或降低温度等方法。,缺氧的情况下，厌氧病菌大量繁殖，不利于伤口痊愈。,有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。,无氧运动中，