第11课 ATP的主要来源-细胞呼吸课件

1、ATP的主要来源细胞呼吸本节聚焦：1、细胞呼吸的概念2、有氧呼吸与无氧呼吸的过程及区别、联系3、光合作用与呼吸作用的比较4、影响呼吸作用的因素下列转变需经哪些生理过程才能实现？光能糖类等有机物中稳定的化学能ATP中活跃的化学能直接用于各种生命活动光合作用细胞呼吸ATP水解思考一、细胞呼吸的概念： 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。二、细胞呼吸的方式：有氧呼吸、无氧呼吸通气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

2、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有氧呼吸场所：细胞质基质、线粒体（主要场所）1.有氧呼吸过程葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH +4 H + 能量（2ATP） （丙酮酸） （少量） 场所：细胞质基质丙酮酸彻底分解酶6CO2 +20 H + 能量（2ATP） （少量）场所：线粒体基质2CH3COCOOH（丙酮酸）H的氧化酶12H2O + 能量（34ATP） （大量）场所：线粒体内膜24H + 6O26H2O +有氧呼吸2.主要场所：线粒体3.能量去向：一部分以热能形式散失(约60%)；另一部分转移到ATP中(约40%)。4

3、.总反应式：C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O + 能量 酶5.概念： 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，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。有氧呼吸有氧呼吸Glucose Pyruvate Sugar - GlycoLysis Break apart1. 糖酵解2 ATP2 ADP4 ADP+ 4 P4 ATP2 NAD+2NADH+2H+葡萄糖2 PGAL磷酸甘油醛2丙酮酸NAD & FAD “H”NAD+ accepts 2e- & H+ NADH （Energy Rich） 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（氧化态

4、）NAD+烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（还原态）NADH烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（还原态） NADPH烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（氧化态） NADP+NAD+ + H+ + 2e- = NADH NADP+ + H+ + 2e- = NADPH FADH，黄素腺嘌呤二核苷酸，还原态。F指黄素，A指腺嘌呤，D是double。FAD+ 则是氧化态 都是辅酶，用来实现电子传递 1，3二磷酸甘油酸 丙酮酸 磷酸丙糖脱氢酶 烯醇酶磷酸烯醇丙酮酸 Net: 2 ATP1. 糖酵解辅酶A乙酰辅酶A丙酮酸 + 辅酶A 乙酰辅酶A+NADH+H+丙酮酸2. 柠檬酸循环丙酮酸进入线粒体乙酰辅酶A 柠檬酸循环/三羧酸循环线粒

5、体基质2. 柠檬酸循环Krebs Cycle草酰乙酸柠檬酸异柠檬酸-酮戊二酸 琥珀酰CoA琥珀酸延胡索酸苹果酸产物4CO2 、2ATP、6 NADH 、2FADH、6H+ 3.电子传递链 二、呼吸链的组成呼吸链由一系列的氢传递体和电子传递体组成。包括： NADH-Q还原酶、琥珀酸-Q还原酶、细胞色素还原酶、细胞色素氧化酶。NADHNADH-Q还原酶Q细胞色素还原酶细胞色素C细胞色素氧化酶O2琥珀酸-Q还原酶FADH23.电子传递链 NADH-Q还原酶（复合体）琥珀酸-Q还原酶（复合体II）细胞色素还原酶（复合体III）细胞色素氧化酶（复合体IV）NADH & FADH ETCe- 3.电子传递

6、链 4H+ + 4 e- + O2 2H2O10NADH+2FADH 32ATP 细胞呼吸葡萄糖丙酮酸乙酰辅酶A糖酵解 2ATP + 2NADH 丙酮酸裂解 2CO2 + 2NADH 三羧酸循环 4CO2+6NADH+2FADH+2ATP 电子传递链 32 ATP+ CO2 + H2OTotal 36 ATP无氧呼吸1.过程与有氧呼吸第一阶段相同葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH +4 H + 能量 （丙酮酸） （少量） 场所：细胞质基质丙酮酸不彻底分解场所：细胞质基质 C6H12O6酶2CH3COCOOH（丙酮酸）+ 能量酶2C3H6O3（乳酸）A.乳酸发酵 例：高等动物、

7、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）C6H12O62CH3COCOOH（丙酮酸）+ 能量酶2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 B.酒精发酵 例：大多数植物、酵母菌酶无氧呼吸2.实例a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸b.高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内就会出现无氧呼吸。肌肉酸胀。c.酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酒精和二氧化碳。3.概念 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，同时释放出少量能量的过程。Anaerobic respiration is used in wine-making有氧呼吸

8、与无氧呼吸的区别与联系有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系有氧呼吸无氧呼吸呼吸场所是否需氧分解产物释放能量主要在线粒体内需氧分子参加CO2、H2O、ATP较多细胞质基质不需氧CO2、C2H5OH或C3H6O3、ATP较少细胞呼吸原理的应用： 分析细胞呼吸原理的应用 水果的低温保鲜影响呼吸作用速率的外界因素： 温度、CO2 、O2、水分、PH、呼吸底物呼吸作用与农业生产: 作物栽培、粮食贮藏、果蔬保鲜呼吸作用与人类生活： 伤口处理、运动健身、酿酒制醋制味精珠江啤酒厂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中有广泛的应用。 1.发酵技术 2.农业生产 3.

9、粮食储藏和果蔬保鲜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、酱油和醋生产单细胞蛋白应用于垃圾、废水的处理利用发酵产生沼气 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。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。 粮食储藏 粮食储藏时，要注意降低温度和保持干燥，抑制

10、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。1贮藏水果和粮食时，充加或抽取空气，能延长贮藏时间，主要作用是（ ）。 A促进有氧呼吸 B抑制有氧呼吸 C促进光合作用 D抑制无氧呼吸【评析】贮藏粮食时，要尽可能减弱其呼吸作用，因为呼吸作用会消耗有机

11、物，会使粮食质量下降，产生的水分和热量也容易引起粮食发霉变质。根据呼吸作用的原理，可以用干燥的方法减少细胞内的自由水，减弱各种化学反应的进行；充氮气、抽真空的方法可以减少有氧呼吸的所需的氧气，充或抽取空气，都可以降低的浓度，这些方法都能够抑制有氧呼吸。【答案】B。课堂练习2在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（ ）。 与氢结合生成水 与碳结合生成二氧化碳 在线粒体中被消耗 在线粒体和细胞质基质中被消耗 A B C D A3下列有关有氧呼吸的叙述中，正确的是（ ）。 A此过程的第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸，产生少量H和ATP B此过程的第二阶段是丙酮酸分解成水和二氧化碳，产生少量的ATP C此过程

12、的第三阶段是葡萄糖氧化成水和二氧化碳，产生大量的ATP D此过程必须有氧分子参与，始终在线粒体中进行 A4下列有关呼吸作用的叙述中，正确的是（ ）。 A在细胞呼吸中，中间产物丙酮酸的水解是在线粒体中进行的 B是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别 C高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸 D种子库中贮存的风干种子不进行呼吸作用A5经测定，蚕豆种子在发芽的早期，二氧化碳的释放量比氧气的吸收量大34倍，这说明此时的蚕豆是（ ）。 A只进行有氧呼吸 B无氧呼吸比有氧呼吸占优势 C只进行无氧呼吸 D有氧呼吸比无氧呼吸占优势6有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是（ ）。 都在线粒体中进行 都需要酶 都需

13、要氧 都产生ATP 都经过生成丙酮酸的反应 A B C DBD7研磨酵母菌后离心处理，得到上清液（含细胞质基质）和沉淀（含细胞器）。将等量的上清液，沉淀和未经处理的匀浆，依次置入甲、乙、丙3支试管中，分别进行3项独立的实验，请分析实验的结果。（1）向3支试管分别滴加等量的葡萄糖后，丙管内的最终产物是_，甲管是_，乙管是_。（2）向3支试管分别滴加等量的丙酮酸后，乙管内的最终产物是_，甲管是_，丙管是_。（3）向3支试管分别加入荧光素（能发光的物质，发光需要能量），重复实验（1），则丙管_，甲管_，乙管_。二氧化碳和水二氧化碳和酒精葡萄糖二氧化碳和水二氧化碳和水二氧化碳和酒精发光最强次之基本无荧

14、光The end有氧呼吸 场 所 反应物 产 物 释能第一阶段第二阶段第三阶段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、O2H2O大量线粒体线粒体主要场所：线粒体能量去向： 一部分以热能形式散失 另一部分转移到ATP中总反应式：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。 C6H12O6+6O2 6CO2+ 6H2O +能量酶(1709kJ/mol,约60%)(1161kJ/mol,约40%)氧多种酶葡萄糖CO2H2O能量彻底氧化分解许多ATP38个ATP有氧呼吸小结细胞质的基质内C6H12O6酶2C

15、H3COCOOH+4H+能量酶2C3H6O3乳酸+4 H2C2H5OH+ 2CO2 酒精+4 H酶二、无氧呼吸无氧呼吸：一般是指细胞在缺氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化的产物，同时释放出少量能量的过程。葡萄糖丙酮酸无O2过程：酒精+CO2+少量能量酶（大部分高等植物、酵母菌）乳酸+少量能量酶（马铃薯块茎、玉米胚、脊椎动物肌细胞、乳酸菌）二、无氧呼吸主要场所：细胞质基质无氧呼吸总反应式C6H12O6酶2 C3H6O3(乳酸)+ 少量能量C6H12O62 C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量酶例：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

16、米胚细胞等）例：大多数植物、酵母菌同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？发酵微生物的无氧呼吸（酒精发酵、乳酸发酵）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的意义 高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。 人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要。三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点相同点场所条件产物能量变化联系实质细胞质基质、线粒体细胞质基质需分子氧、酶不需分子氧、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸释放大量能量，合成3

17、8ATP释放少量能量，合成2ATP从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同分解有机物，释放能量，合成ATP呼吸作用的概念呼吸作用类型有氧呼吸无氧呼吸呼吸作用葡萄糖的初步分解丙酮酸彻底分解H的氧化丙酮酸不彻底分解乳酸发酵酒精发酵葡萄糖的初步分解注意1、场所3、物质变化4、能量变化2、条件总 结1、呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。四、呼吸作用的意义：2、呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。 五、细胞呼吸原理的应用1 . 在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有 氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其 发酵，产生酒精。2 . 在农业生产上：中耕松土，促进根系的有氧呼 吸，有利于根系的

18、生长及对矿质离子的吸收3 . 在医学上：利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧 型细菌的繁殖4 . 在物质的储存时：控制氧气的浓度，抑制其呼 吸作用，减少有机物的消耗。五、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中有广泛的应用。 1.发酵技术 2.农业生产 3.粮食储藏和果蔬保鲜 六、影响呼吸作用的因素 1.温度： 2.O2的浓度： 3.CO2浓度 4.水的含量外界因素内部因素1.不同种类的植物：阳生阴生，水生旱生2.同种植物不同生长期：幼苗期、开花期成熟期3.同种植物不同器官：生殖器官营养器官2.呼吸速率与温度的关系温度呼吸速率CO2 释放总量 5 10

19、 15 20 25 30 氧气浓度（%）CO2的释放速率无氧呼吸有氧呼吸3.呼吸速率与O2的关系4.呼吸速率与含水量的关系含水量呼吸速率关于呼吸作用的计算消耗等量的Glu时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2的比例为：产生相同量的CO2，用于无氧呼吸和有氧呼吸的Glu比例为：消耗等量的Glu时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的ATP的比例为：产生相同量的ATP，用于无氧呼吸和有氧呼吸的Glu比例为：1：33：11：1919：1呼吸类型的确认1、有水生成一定是有氧呼吸2、无二氧化碳生成细胞进行乳酸途径的无氧呼吸3、不消耗氧，但产生二氧化碳只进行产生酒精的细胞无氧呼吸4、二氧化碳释放量等于氧的消耗量只进行有氧呼吸或有氧呼吸和细胞乳酸途径的无氧呼吸5、二氧化碳释放量大于氧气的消