ATP的主要来源-细胞呼吸 (1)

1、第3节 ATP的主要来源 细胞呼吸,第5章 细胞的能量供应和利用,?,“细胞呼吸”与“呼吸” 是一回事吗?,“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。,“呼吸”是“呼吸作用”的前提和基础，而“呼吸作用”是“呼吸”的继续。,“呼吸”和“呼吸作用”有什么联系？,单细胞动物的呼吸现象和呼吸作用,+ 糖 类,+ 水 +,呼吸作用（本质）,呼吸（现象）,+ 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 （内环境）,+,气体交换,呼吸全过程图解,1.细胞呼吸与物质的燃

2、烧有什么共同点？,两者的共同点是：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？,（课本P91）,细胞呼吸,课前探究活动,探究酵母菌细胞呼吸的方式,酒精和CO2是酵母菌在什么条件下产生的（有氧？无氧？）,酵母菌在有氧和无氧都可以产生酒精和CO2,酵母菌是

3、一种单细胞真菌，在有氧和无氧呼吸的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。,酵母菌简介,（课本P91）,探究酵母菌细胞呼吸的方式,探究酵母菌细胞呼吸的方式,有氧呼吸组，用澄清石灰水检测,有氧呼吸组，用澄清石灰水检测,质量分数为10%的NaOH溶液,酵母菌培养液,澄清的石灰水,探究酵母菌细胞呼吸的方式,B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。,无氧呼吸组，用澄清石灰水检测,注意,新配溴麝香草酚蓝水溶液（蓝）,酵母菌培养液,溴麝香草酚蓝水溶液开始变绿,酵母菌培养液,溴麝香草酚蓝水溶液开始变黄,酵母菌培养液,探究酵母菌细胞呼吸的方式,有氧呼吸,无氧呼吸,鉴定是否有酒精产生,橙色的重铬酸钾溶液

4、，在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应变成灰绿色。,说明有酒精生成,分析实验结果,变混浊快,无变化,变混浊慢,出现灰绿色,细胞呼吸,实验结果展示,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。,探究酵母菌的呼吸方式的实验,P91,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，

5、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,探究酵母菌细胞呼吸的方式,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,呼吸作用是所有生物都具有的一项重要的生命活动。其实质是氧化分解有机物，释放能量，产生ATP，为各项生命活动提供能量。,有氧呼吸,无氧呼吸,呼吸作用的类型,细胞呼吸,（课本P91）,有氧呼吸,场所先在细胞质基质内，后在线粒体内,概念指生物细胞在氧的参

6、与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖类等有机物彻底氧化分解，产生出CO2和水，释放出大量能量，生成许多ATP的过程。,（课本P94）,有氧呼吸过程的图解,第一阶段,第二阶段,第三阶段,提示： 第二阶段需消耗6分子H2O 1mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放能量2870kJ，其中1161kJ储存在ATP中。（产生38个ATP）,1161KJ,38ATP =,有氧呼吸,总反应式： C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量,酶,（课本P93）,2870KJ,热能（散失）,1709KJ,1mol,C6H12O6 2C3H6O3 （乳酸）能量1 C6H12O6 2C2H

7、5OH（酒精）+2CO2+能量2,酶,酶,概念指在无氧条件下，通过酶的催化作用，生物细胞把葡萄糖类等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。,场所始终在细胞质基质内进行,总反应式,无氧呼吸比有氧呼吸释放出的能量要少得多，未释放的能量储存在酒精或乳酸等不彻底的氧化产物中，酒精能燃烧，说明酒精中还储存有大量的能量。,无氧呼吸,（课本P95）,无氧呼吸的过程,第一阶段,第二阶段,（均在细胞质基质中完成）,1mol葡萄糖分解成乳酸，共释放196.65kJ能量，其中61.08kJ储存在ATP中。（产生2个ATP）,（课本P94）,无氧呼吸,（课本P95）,总反应式,C6H12O6 2C

8、3H6O3（乳酸）+能量,酶,61.08KJ,2ATP =,196.65KJ,热能（散失）,1mol,两种无氧呼吸方式的具体实例,说明：微生物的无氧呼吸又称为发酵,产生酒精的无氧呼吸常见的例子有： 酵母菌在缺氧时 某些水果（如苹果）及某些植物的根在缺氧时 产生乳酸的无氧呼吸常见的例子有： 乳酸菌 马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等在无氧时 动物的肌肉细胞在缺氧时,C6H12O6,酶,2C3H6O3 +196.65KJ,61.08KJ,C6H12O6 +6H2O+6O2,酶,12H2O+6CO2+2870KJ,1161KJ,38ATP,2ATP,191,能量比较,消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼

9、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葡萄糖比例为：,1：19,19：1,比较,消耗等量的葡萄糖时，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葡萄糖比例为：,1：3,3：1,有氧呼吸和无氧呼吸的区别,氧、酶,酶,细胞质基质、线粒体,细胞质基质,大量,少量,1、两者第一阶段相同，都是在细胞质基质中将葡萄糖分解成丙酮酸，2、都是在酶的催化下进行的；3、都有能量释放。,O2吸收量 = 0 只进行无氧呼吸 O2吸收量 = CO2释放量 只进行有氧呼吸 O2吸收量 CO2释放量 既进行有氧呼吸又进 行无氧呼吸,小结：呼吸作用的底

10、物为葡萄糖时， 无氧呼吸产生酒精。,例题,（考试高手P50）,例题,假设生物呼吸作用的底物为葡萄糖，无氧呼吸产生酒精。,1、温度： （1）原理：温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸 酶的活性。 （2）相关曲线： （3）应用：根据温度对呼吸作用的影响原理，在生产实践贮藏蔬菜和水果时应适当降低温度，以减少呼吸消耗。,影响呼吸作用的因素,温度：植物最适25-35 应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间,（考试高手P50）,2、氧气,（1）原理：氧气是细胞呼吸的重要因子，氧气不足直接影响呼吸速度，也影响呼吸的性质。 （3）应用： A、绿色植物在完全缺氧条件下进行无氧呼吸，大多数陆生植物根尖细胞无氧

11、呼吸产物是酒精和CO2，酒精对细胞有伤害作用，且无氧呼吸产生能量少，不能满足生命活动需要，故农业生产上要中耕松土。 B、贮藏蔬菜、水果时适当降低氧气浓度，使呼吸作用（有氧呼吸、无氧呼吸）降到最低点。,（2）相关曲线,影响呼吸作用的因素,（考试高手P50）,温度、氧气浓度、水的含量、二氧化碳浓度等,影响呼吸作用的因素,影响呼吸作用的因素,（考试高手P50）,2003年质检题,选用”创口贴”包扎伤口,既为伤口敷上药物,又为伤口创造疏松透气环境,有利于细胞呼吸,避免厌氧菌的繁殖,从而有利于伤口痊愈.,分析细胞呼吸原理的应用,包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或松软的”创口贴”等敷料,酵母菌是兼性厌氧

12、微生物.有氧条件下,进行有氧呼吸并大量繁殖;无氧条件下进行酒精发酵. 醋酸杆菌是好氧细菌,有氧条件下大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸. 谷氨酸棒状杆菌是好氧细菌,有氧条件下将葡萄糖和含氮物质合成谷氨酸,谷氨酸经进一步加工就成为谷氨酸钠味精.,利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的情况下，可以生产各种酒；利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌以及发酵罐，在控制通气的情况下，可以生产食醋或味精。,分析细胞呼吸原理的应用,使根细胞进行充分的有氧呼吸,从而有利于根系的生长和对水、无机盐的吸收.,花盆里的土壤板结后，空气不足，会影响根系生长，需要及时松土透气,分析细胞呼吸原理的应用,水稻根的细

13、胞比较适应无氧呼吸.但是,水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸,所以稻田定期排水.稻田中氧气不足,水稻根细胞就会产生酒精,时间长了, 酒精会对根细胞产生毒害作用,使根系变黑,腐烂.,稻田也需要定期排水，否则水稻幼根因缺氧而变黑、腐烂,分析细胞呼吸原理的应用,较深的伤口里缺少氧气,破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖.所以伤口较深或被锈钉扎伤后,患者应及时请医生处理.,破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖。（遇到这种情况，需要及时到医院治疗，如清理伤口、敷药并注射破伤风抗毒血清）。,分析细胞呼吸原理的应用,有氧运动是人体细胞充分

14、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.,提倡慢跑等有氧运动的原因之一，是不致因剧烈运动导致氧的不足，而使肌细胞因无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。,分析细胞呼吸原理的应用,应用：,3、贮藏种子，必须降低含水量,2、贮藏蔬菜和水果，适当降低温度和氧气浓度，增加 CO2的浓度,1、中耕松土，保证根的正常呼吸作用，促进矿质元素的吸收,呼吸作用在农业生产中的应用,4、把植物体下部变黄的枝叶去掉，减少养分的消耗，使 有机物向人们需要的器官积累,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，

15、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。,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。 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。,细胞呼吸原理的应用,果蔬保鲜,为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、充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

16、的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。,细胞呼吸原理的应用,应用：,3、贮藏种子，必须降低含水量,2、贮藏蔬菜和水果，适当降低温度和氧气浓度，增加 CO2的浓度,1、中耕松土，保证根的正常呼吸作用，促进矿质元素的吸收,呼吸作用在农业生产中的应用,4、把植物体下部变黄的枝叶去掉，减少养分的消耗，使 有机物向人们需要的器官积累,1、为生物体的生命活动提供能量 ATP（40） 热能（60） 2、为体内其他化合物的合成提供原料和能量 甘油 酶 酶 色素 丙酮酸 氨基酸 酶 酶 植物激素 酶 ,呼吸作用的意义,例：下面是家庭酿酒的具体操作过程：,将大米煮熟,米饭中加一定量的酒药，并拌匀,加盖后在适当温度下保温1

17、2小时即成,2、在中间挖一个洞的目的是什么？既然是酒为什么会甜？酿制甜酒酿时，总是先来“水”，后来“酒”，为什么？,3、可用大豆制甜酒酿吗？,课本相关内容的答案,影响呼吸作用的因素,5 10 15 20 25 30 氧气浓度（%）,CO2的 释 放 速 率,下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据下图回答下列问题： (1)外界氧浓度在10以下时，该器官的呼吸作用方式是_。 (2)该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在P点相交后则重合为一条线，此时该器官的呼吸作用方式是_，进行此种呼吸方式所用的底物是_。 (3)当外界氧浓度为45时，该器官CO2释放量的相对值为0