ATP的主要来源-细胞呼吸(上课版)课件

1、 生物体生命活动所需能量的直接来源 是什么? 这种物质是如何形成的？动物和人绿色植物能 量ADP+Pi+ATP酶思考题ATP第五章 细胞的能量供应和利用第3节 ATP的主要来源细胞呼吸一、细胞呼吸的概念 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其它产物，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三、探究酵母菌 细胞呼吸的方式（一）提出问题（二）做出假设:（三）设计实验特别关注的问题1. 怎样控制有氧和无氧条件？2. 怎样鉴定酒精和CO2的产生？如何比较 CO2产生的多少？3. 怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生 活？酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产

2、CO2，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生CO2和酒精。实验操作见教材92页“设计实验”中的有关“参考资料”注意事项 该实验是比较酵母菌在有氧和无氧条件的呼吸作用，因此该实验是互为对照实验。作为对照实验，在实验设计时的注意事项是什么？ 控制实验变量。该实验的变量是有无氧气。根据“参考资料”中的图可知，图A应为有氧条件，图B为无氧条件。有氧呼吸（四）实验结果1 . CO2的放出情况： A、B两组都有CO2的产生，但A组产生的 CO2更多2 . 酒精产生的情况： A组没有酒精的产生，B组产生了酒精。实验结论酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸（兼性厌氧菌）。在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的CO

3、2和H2O;在无氧条件下,通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。二、细胞呼吸的方式有氧呼吸无氧呼吸细胞呼吸线粒体“动力工厂”（有氧呼吸的主要场所）外膜内膜嵴外膜、内膜、嵴、基质（含少量DNA和有关酶）功能：结构:有氧呼吸的主要场所四:有氧呼吸1、有氧呼吸的主要场所-线粒体2、有氧呼吸最常利用的物质-葡萄糖2.有氧呼吸的过程第一阶段： C6H12O6（丙酮酸）第二阶段： 2CH3COCOOH + 6H2O酶第三阶段： 24H + 6O2C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量酶总反应式：2CH3COCOOH + 4H + 能量6CO2 + 20H + 能量酶12

4、H2O + 能量酶（大量）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H2OCO2、H少量H、O2H2O大量线粒体基质线粒体内膜对比无氧呼吸的过程葡 萄 糖丙 酮 酸H 少量能量 乙醇脱氢酶 乳酸脱氢酶酒精 + CO2乳酸酶1、酒精发酵： C6H12O6酶2、乳酸发酵： C6H12O6 五、无 氧 呼 吸2CH3CH2OH（酒精）+2CO2+能量2C3H6O3（乳酸）+ 能量酶酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型问题思考：无氧呼吸

5、有何意义和危害？场所：细胞质基质无氧呼吸的概念 细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解，产生酒精或乳酸等中间产物，释放少量能量，生成ATP的过程。无氧呼吸的特点氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行有氧呼吸和无氧呼吸的区别比较项目有氧呼吸无氧呼吸呼吸场所是否需氧物质代谢能量代谢细胞质基质、线粒体细胞质基质必需有氧的参与氧能抑制无氧呼吸将有机物彻底分解成CO2和H2O有机物分解不彻底,形成中间产物(酒精或乳酸）1mol2870 (kj)1161ATP热能(38mol)葡萄糖1mol葡萄糖196.65（kj）61.08ATP(2mol)热能同样是分解葡萄糖，为何无氧

6、呼吸只能释放少量能量？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38ATP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ATP1、呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。六、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。 CO2释放量大于O2的吸收量既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自酒精发酵。酒精产生量小于CO2量既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自有氧呼吸。(2)

7、根据场所判断：试题中有时会画出相关细胞图解，可以作出如下判断：真核细胞：若整个呼吸过程均在细胞质基质中进行，则为无氧呼吸；若部分过程在线粒体中进行，则为有氧呼吸。原核细胞：原核细胞没有线粒体，故原核细胞的呼吸在细胞质和细胞膜上进行，其呼吸方式应根据产物判断，若只有二氧化碳和水产生则为有氧呼吸，若还有乳酸或酒精产生，则还存在无氧呼吸。O2浓度低时，无氧呼吸占优势，随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强；但当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的限制)。生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗的原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间

8、；中耕松土增加根的有氧呼吸；在医疗上选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口，可抑制厌氧病原菌的繁殖。(2)呼吸速率与O2浓度的关系(3)呼吸速率与含水量的关系(如图丙)在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。在作物种子储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。(4)CO2浓度从化学平衡的角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降(如图)。在密闭的地窖中，氧气浓度低，CO2浓度较高，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。(1)若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度可采取供水、升温、高氧等措施；若需减弱细胞呼吸强度，可以采取干

9、燥、低温、低氧等措施。(2)蔬菜、水果在储藏时都应在低温低氧条件下；种子应保持干燥，而蔬菜、水果应保持一定的湿度。低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。规律总结【典例2】 如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答问题。(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是_。(2)_点的生物学含义是无氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是_。(3)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。(4)若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比_

10、(填“一样多”或“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的_。(5)在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是_。你认为氧浓度应调节到_点的对应浓度，更有利于蔬菜的运输，试说明理由：_。解析本题以细胞呼吸的两种类型为核心命题点，考查了有氧呼吸、无氧呼吸随O2浓度变化的特点，综合考查了学生解读曲线、根据已知曲线画未知曲线的能力以及解决相关实际问题的能力。解题时应注意：Q点只进行无氧呼吸，P点只进行有氧呼吸，B点有氧呼吸、无氧呼吸释放的CO2量相等，R点释放的CO2量最少，此时更有利于蔬菜运输。答案(1)氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制(2)P氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生

11、成的CO2总量影响细胞呼吸的因素1、温度 呼吸作用在最适温度时最强；2、氧气 在氧气浓度为零时，只进行无氧呼吸；氧气浓度为10%以下时，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；氧气浓度为10%以上时，只进行有氧呼吸。（5%）保存 细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）1、若只产生CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸（如A点）。2、若产生的CO2的摩尔数比吸收O2的摩尔数多，则两种呼吸同时并存（图中AC段）。O2%CO2释放量ABCDCO2的总量 5 10 15 20 25无氧呼吸有氧呼吸细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）3、若产生CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔数相等，则只进行有氧呼吸（图中C点以后）。4、B点

12、表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（CO2释放量表示），此时CO2的总释放量最低。D点表示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。O2%CO2释放量有氧呼吸无氧呼吸ABCDCO2的总量 5 10 15 20 253、CO24、水 从化学平衡角度析，CO2浓度增加，呼吸速率下降 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 八、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 4 .医学上1.发酵技术生产啤酒、果酒和白酒等（eg:

13、建瓯红酒）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 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 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，降低氧浓度、抑制细胞呼吸，延长保存期限。

14、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。4 . 在医学上 利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧型细菌的繁殖课 堂 练 习 1.有氧呼吸分三个阶段,三个阶段的共同特点是都有能量的释放,但释放能量最多的是_;在线粒体中进行的是第_阶段;第_阶段需要O2,氧的作用是_;第_阶段

15、产生H最多；丙酮酸是第_阶段的产物。第三阶段二、三一三氧化H二2. 现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发 酵,若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出CO2 和吸收的O2之比是 ( ) A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3C3. 下列5支试管中分别含有不同化学物质和活性 酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产 生CO2的试管有 （ ） 葡萄糖+已破裂的细胞 葡萄糖+线粒体 丙酮酸+线粒体 葡萄糖+细胞质基质（隔 绝空气） 丙酮酸+细胞质基质（隔绝空气） A. B. C. D.C 4.右图表示在储存蔬菜、水果时，大气中O2的浓度对植物组织内CO2产生的影响，试分析：释放的相对值CO2

16、（1）A点表示植物组织释放CO2较多，这些CO2是_的产物。 （2）由A到B， CO2的释放量急剧减小，其原因是_。 （3）由B到C， CO2的释放量又不断增加，其主要原因是_； 到C点以后CO2的释放量不再增加，其主要原因是_。随O2的增加，无氧呼吸受到抑制随氧浓度增大，有氧呼吸不断加强无氧呼吸 受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加强5.陆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 产生的乳酸对 细胞有毒害 没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少 （ ） A. B. C. D.D6.关于无氧呼吸的叙述中，正确的是 ( ) A.不产生CO2 B.一定产生CO2 C.不形成ATP D.物质氧化分解不彻底D7.一运动员正在进行长跑训练， 从他的大腿肌肉细胞中检测到 3种化学物质 ，其浓度变化如 右图所示，图中 P、Q、R三曲 线依次代表 （ ）B锻炼时间（分） A. O2、CO2、乳酸 B.乳酸、CO2、O2 C. CO2、O2、乳酸 D