第三节ATP的主要来源-细胞呼吸

1、复复 习习 提提 问问生物体生命活动的主要生物体生命活动的主要能源物质是什么？能源物质是什么？生物体新陈代谢所需能量生物体新陈代谢所需能量的直接来源是什么？的直接来源是什么？葡萄糖葡萄糖ATPATP那么：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命那么：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活动所需要的直接能量ATPATP的呢？的呢？ 概念：概念：有机物在有机物在活细胞活细胞内经过一系列的内经过一系列的氧化氧化分解分解生成二氧化碳和其他产物，生成二氧化碳和其他产物，释放释放能量并生成能量并生成ATPATP的过程。的过程。 实质：实质： 生物氧化生物氧化 特征：特征：1 1、温和条件下逐步进行

2、、温和条件下逐步进行2 2、需酶的作用、需酶的作用3 3、能量分段释放、能量分段释放一、细胞呼吸一、细胞呼吸二、细胞呼二、细胞呼 吸的方式吸的方式有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸酒精和酒精和COCO2 2是酵母菌在什么条件产生的是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）（有氧？无氧？）COCO2 2有氧有氧产生产生无氧无氧COCO2 2和酒精和酒精产生产生探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式1.1.提出问题提出问题2.2.作出假设作出假设3.3.设计实验设计实验实验思路？实验思路？分析变量分析变量自变量自变量: :因变量因变量: :无关变量无关变量: :细胞呼吸的条件细胞呼吸的条件细

3、胞呼吸的产物细胞呼吸的产物 有氧有氧无氧无氧影响实验结果的可变因素影响实验结果的可变因素 酒精、酒精、COCO2 2分别给酵母菌提供分别给酵母菌提供有氧和无氧有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产的条件，一段时间后检测其产物是否含物是否含酒精或二氧化碳酒精或二氧化碳 COCO2 2的检测：的检测：1.1.通入澄清的石灰水：通入澄清的石灰水：澄清澄清浑浊浑浊2.2.溴麝香草酚蓝水溶液：溴麝香草酚蓝水溶液：蓝蓝绿绿黄黄 酒精的检测：酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在橙色的重铬酸钾溶液在酸性酸性下与酒下与酒精发生反应：精发生反应： 橙色橙色灰绿色灰绿色思考思考: : 有氧和无有氧和无氧条件下氧条件下CO

4、CO2 2和酒和酒精产生量的多少精产生量的多少如何判断？如何判断？对比实验对比实验设置两个或两个以上的实验组，通过对结果设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验关系，这样的实验叫做对比实验酵母菌酵母菌培养液培养液酵母菌酵母菌培养液培养液澄清的澄清的石灰水石灰水澄清的澄清的石灰水石灰水质量分数为质量分数为10%的的NaOH溶液溶液接橡皮球接橡皮球(或气泵或气泵)4.4.进行试验进行试验实验现象：实验现象：条件条件 澄清石灰水澄清石灰水/ /出现的时间出现的时间 重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸

5、溶液有氧有氧无氧无氧变混浊快变混浊快无变化无变化变混浊慢变混浊慢出现灰绿色出现灰绿色5.5.分析结果得出结论分析结果得出结论酵母菌酵母菌有氧条件下产生有氧条件下产生大量大量COCO2 2无氧条件下产生无氧条件下产生酒精和少量酒精和少量COCO2 2呼吸作用的类型呼吸作用的类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸线粒体的结构示意图线粒体的结构示意图外膜外膜内膜内膜基质基质嵴嵴三、有氧呼吸三、有氧呼吸1 1、场所：场所：2 2、有氧呼吸最常利用的物、有氧呼吸最常利用的物质质-葡萄糖葡萄糖(C(C6 6H H1212O O6 6) )细胞质基质和线粒体细胞质基质和线粒体( (主要主要) )C C6 6H

6、 H1212O O6 66CO6CO2 2少量能量少量能量ATPATP热量热量酶酶6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O大量大量能量能量ATPATP热热量量线粒体线粒体少量能量少量能量ATPATP热热量量4H4H6O6O2 2酶酶细胞质基质细胞质基质2 2丙酮酸丙酮酸酶酶有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释释能能第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较细胞质细胞质基质基质主要是主要是葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量丙酮酸丙酮酸,H,H2 2O O COCO2 2、HH少量少量HH、O O2 2H H

7、2 2O O大量大量线粒体线粒体线粒体线粒体对比对比线粒体线粒体 一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中中有氧呼吸有氧呼吸概念：概念：有氧呼吸小结有氧呼吸小结(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,约约60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,约约40%)40%)C C6 6H H1212O O6 6 + 6+ 6O O2 2 + 6H+ 6H2 2O O 6C 6CO O2 2 +12H+12H2 2O O +38 +38个个ATPATP酶酶葡萄糖葡萄糖无无O O2 2过程：过程：C C6 6H H1212O O6

8、6酶酶2 C2 C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )+ + 少量能量少量能量C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OHOH( (酒精酒精) )+ 2CO+ 2CO2 2 + + 少量能量少量能量酶酶同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？发酵发酵微生物的无氧呼吸微生物的无氧呼吸（酒精发酵、乳酸发酵）（酒精发酵、乳酸发酵）五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较知识总结知识总结呼吸作用的概念呼吸作用的概念呼吸作呼吸作用类型用类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸呼呼吸吸作作用用葡萄

9、糖的初步分解葡萄糖的初步分解丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解HH的氧化的氧化丙酮酸不丙酮酸不彻底分解彻底分解乳酸发酵乳酸发酵酒精发酵酒精发酵葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解VSVS能源物质能源物质氧化分解氧化分解COCO2 2+H+H2 2O O释放释放热能热能( (散失散失) )可以转移可以转移的能量的能量转移转移能量能量利用利用肌肉收缩肌肉收缩神经传导和神经传导和生物电生物电合成代谢合成代谢吸收和分泌吸收和分泌ATPATPADPADPPiPi2535厌氧呼吸需氧呼吸细胞呼吸CO2释释放放量量相相对对值值O2（%）2 4 6 8 101 1温度温度 呼吸作用在最适温度呼吸作用在最适温度（2525

10、3535）时最强；超）时最强；超过最适温度，呼吸酶活性降过最适温度，呼吸酶活性降低甚至变性失活，呼吸作用低甚至变性失活，呼吸作用受抑制；低于最适温度，酶受抑制；低于最适温度，酶活性下降，呼吸作用受抑制。活性下降，呼吸作用受抑制。 生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，水果。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，抑制呼吸作用，减少有机物的消耗，可达到提抑制呼吸作用，减少有机物的消耗，可达到提高产量的目的。高产量的目的。温度温度()()呼吸速率呼吸速率 在氧气浓度为零时，只进行无氧呼吸；氧气在氧气浓度为零时，只进行无氧呼

11、吸；氧气浓度为浓度为10%10%以下时，既进行有氧呼吸，又进行无氧以下时，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；氧气浓度为呼吸；氧气浓度为10%10%以上时，只进行有氧呼吸。以上时，只进行有氧呼吸。 生活中常利用降低氧气浓度能抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延生活中常利用降低氧气浓度能抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜水果的保鲜时间。但是，在完全无氧的情况下，无氧呼吸强，分解的有机长蔬菜水果的保鲜时间。但是，在完全无氧的情况下，无氧呼吸强，分解的有机物也较多，一样不利于蔬菜水果的保质、保鲜，所以一般采用低氧保存，此时有物也较多，一样不利于蔬菜水果的保质、保鲜，所以一般采用低氧保存，

12、此时有氧呼吸较弱，而无氧呼吸又受到抑制。氧呼吸较弱，而无氧呼吸又受到抑制。无土栽培通入空气，农耕松土等都是为了增加氧气的含量，加强根部的有氧呼吸，无土栽培通入空气，农耕松土等都是为了增加氧气的含量，加强根部的有氧呼吸，保证能量供应，促进矿质元素的吸收。保证能量供应，促进矿质元素的吸收。2 2氧气浓度氧气浓度COCO2 2释释放放量量相相对对值值无氧呼吸无氧呼吸O2（%）有氧呼吸有氧呼吸细胞呼吸细胞呼吸2 4 6 8 103 3二氧化碳浓度二氧化碳浓度 COCO2 2是呼吸作用产生的，从化学平衡角度分析，是呼吸作用产生的，从化学平衡角度分析，COCO2 2浓度增加，呼吸速率下降。浓度增加，呼吸速

13、率下降。 在密闭的地窖中，氧气浓度低，在密闭的地窖中，氧气浓度低，COCO2 2浓度较浓度较高，抑制细胞的呼吸作用，使整个器官的代谢高，抑制细胞的呼吸作用，使整个器官的代谢水平降低，有利于保存蔬菜水果。水平降低，有利于保存蔬菜水果。COCO2 2浓度浓度呼吸强度呼吸强度4 4含水量含水量 呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的，自由水含量增加，代谢加强。的，自由水含量增加，代谢加强。 粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物消耗。如

14、果种子含水量过高，呼吸作用少有机物消耗。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。一步促进种子的呼吸作用，使种子的品质变坏。含水量含水量( () )呼吸强呼吸强度度1 1、包扎伤口，选用透气消毒纱布，其目的是、包扎伤口，选用透气消毒纱布，其目的是_创造透气环境，避免厌氧菌的繁殖创造透气环境，避免厌氧菌的繁殖2 2、酵母菌酿酒，先通气，后密封，其原理是先让、酵母菌酿酒，先通气，后密封，其原理是先让酵母酵母_，再，再_3 3、花盆经常松土，能促进根部的、花盆经常松土，能促进根部的_，有利

15、于吸收有利于吸收_等。等。有氧呼吸，大量繁殖有氧呼吸，大量繁殖无氧呼吸，产生酒精无氧呼吸，产生酒精有氧呼吸有氧呼吸矿物质离子矿物质离子4 4、稻田定期排水，能抑制、稻田定期排水，能抑制_产生酒产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡。精，防止酒精中毒，烂根死亡。无氧呼吸无氧呼吸5 5、破伤风杆菌（厌氧菌）感染伤口，须及时、破伤风杆菌（厌氧菌）感染伤口，须及时清洗伤口，以防清洗伤口，以防_呼吸呼吸无氧无氧7 7、延长种子、蔬菜、水果等储存时间的方法：、延长种子、蔬菜、水果等储存时间的方法：（1 1）低温（冰箱保存）：抑制）低温（冰箱保存）：抑制_的活性，从而降的活性，从而降低呼吸速率，减少有机物的消耗。

16、低呼吸速率，减少有机物的消耗。（2 2）低氧（真空包装，充）低氧（真空包装，充COCO2 2、地窖保存等）：抑制、地窖保存等）：抑制_呼吸。呼吸。（3 3）低水分（晒干）：水分含量低，细胞代谢速率减）低水分（晒干）：水分含量低，细胞代谢速率减慢。慢。酶酶有氧有氧但蔬菜、水果的含水量必须适中，否则不能但蔬菜、水果的含水量必须适中，否则不能保鲜。保鲜。6 6、提倡慢跑等有氧运动，防止剧烈运动，使肌肉细胞、提倡慢跑等有氧运动，防止剧烈运动，使肌肉细胞无氧呼吸产生大量无氧呼吸产生大量_，从而使肌肉酸胀乏力。，从而使肌肉酸胀乏力。乳酸乳酸C CC CD D4.陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为 产生的酒精对细胞有毒害产生的酒精对细胞有毒害 产生的乳酸对细胞有毒害产生的乳酸对细胞有毒害 没有专门的无氧呼吸结构没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少产生的能量太少 （ ） A. B. C. D.5、同样消耗、同样消耗mol的葡萄糖，有氧呼吸的能的葡萄糖，有氧呼吸的能量转