ATP的主要来源——细胞呼吸ppt

1第三节ATP的主要来源-----细胞呼吸拉瓦锡等在研究人的呼吸作用拉瓦锡把呼吸作用比作碳和氢的“缓慢燃烧过程”。1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？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.呼吸作用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，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？4物质燃烧也是物质的氧化分解，燃烧和细胞呼吸有何异同呢？共同点：都是物质的氧化分解；都能产生二氧化碳；都能释放出能量。不同点：燃烧细胞呼吸场所体外细胞内速度快速缓慢是否需酶不需酶需酶是否生成ATP不生成生成呼吸：机体与环境之间O2和CO2交换的过程。细胞呼吸也称呼吸作用:对比4.呼吸和呼吸作用的区别有机物在经过一系列的，最终或，并且的总过程。细胞内氧化分解生成CO2释放出能量其他产物又叫生物氧化。实质：氧化分解有机物释放能量一、细胞呼吸的方式1、细胞呼吸是否需要氧气？2、生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？酵母菌•酵母菌属于真菌，单细胞生物。通常以出芽生殖的方式繁殖。生产上常用的有面包酵母、酿酒酵母、葡萄酒酵母。8探究酵母菌细胞呼吸方式1、提出问题①酵母菌是在什么条件下，使葡萄糖发酵产生酒精？②酵母菌在有氧条件下与无氧条件下进行呼吸作用所产生的CO2是否一样多？③酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么？92、作出假设3、设计实验在无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精。在有氧条件下产生的CO2比在无氧条件下多。想一想①怎样控制有氧和无氧的条件？②怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无CO2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过程中能正常生活？10装置一现象？结论：有氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生了二氧化碳探究酵母菌细胞呼吸方式质量分数为10%的NaOH溶液酵母菌培养液澄清石灰水A、B中酵母菌培养液：10克新鲜酵母加240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液大约30℃环境培养8-10小时装置一A11酵母菌培养液澄清石灰水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。装置二B装置二现象？结论：无氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生了二氧化碳酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸有氧呼吸无氧呼吸C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶结论：C6H12O6＋6H２O＋6O２→6CO2＋12H２O＋能量13一、细胞呼吸类型（方式）：⑴有氧呼吸⑵无氧呼吸O2CO2自主构建有氧呼吸的场所是什么有氧呼吸分为哪几个阶段哪个阶段会产生[H][H]的去向如何每个阶段都释放能量吗各阶段释放能量的量有何不同有机物中储存的能量去向如何各个阶段发生了什么化学反应思考：1.有氧呼吸可以分为几个阶段？2.每个阶段的反应场所？3.每个阶段所产生的产物是什么？4.第几阶段消耗了H2O、O2？5.第几阶段产生了CO2？有氧呼吸16有氧呼吸（1）、有氧呼吸的原料，一般来说葡萄糖是常用的。思考：外膜内膜嵴外膜、嵴、内膜、基质结构:有氧呼吸基质（含与有氧呼吸有关的酶）功能：有氧呼吸的主要场所（细胞的动力车间）（2）有氧呼吸的主要场所线粒体18（3）、有氧呼吸的过程如何？C6H12O6能量（少）2丙酮酸4[H]酶⑴⑶细胞质基质6O212H2O+能量(多）酶线粒体2丙酮酸进入6H2O⑵能量（少）20[H]6CO2酶C6H12O62丙酮酸酶4[H]能2ATP热线粒体细胞质基质①第一阶段：葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4[H]+能量场所：细胞质基质2C3H４O３（少量）C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP热能2ATP热酶6H2O20[H]线粒体细胞质基质②①丙酮酸彻底分解酶6CO2+20[H]+能量线粒体基质第二阶段：2C3H４O３+6H2O（少量）C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP热能2ATP热酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能34ATP热线粒体细胞质基质②①③[H]的氧化酶12H2O+能量场所：线粒体内膜第三阶段：24[H]+6O2（大量）有氧呼吸总反应式C6H12O6＋6H２O＋6O２→6CO2＋12H２O＋能量酶22二:C3H4O3+H2OCO2+[H]+酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量⑵、有氧呼吸的总反应式：一:C6H12O6C3H4O3+[H]+三:[H]+O2H2O+酶酶酶246620246122(38ATP)能量能量能量（2ATP）(2ATP)(34ATP)有氧呼吸中氧元素的转移途径：讨论1.追踪18O2的去向:2.追踪C6H1218O6的去向:3.追踪H218O的去向:O2→H2O葡萄糖→丙酮酸→CO2H2O→CO2①产物二氧化碳中的碳和氧来自哪些反应物？②产物中的水中的氢和氧来自哪些反应物？24想一想总反应式：C6H12O6＋6O2→6CO2＋12H2O＋能量酶＋6H2O有氧呼吸概念：细胞在____的参与下，通过______的催化作用，把葡萄糖等有机物_____________产生____________，释放能量，生成_________的过程。氧多种酶彻底氧化分解二氧化碳和水许多ATP抢答题.看谁最快1、哪个阶段产生CO2？2、哪个阶段有氧气参与反应？3、哪个阶段产生能量最多？7、能产生ATP的场所是？在有氧呼吸过程中细胞质基质、线粒体５、哪个阶段产生水？４、哪个阶段有水参与？6、哪个阶段产生[H]最多?第二阶段第三阶段第三阶段第二阶段第三阶段第二阶段C6H12O6酶C3H4O3＋[H]H2O酶CO2[H]O2酶H2O少量能量少量能量大量能量细胞质基质线粒体内膜线粒体基质小结＋[H]＋＋＋＋能量酶29小结：过程场所反应物产物释放能量第一阶段第二阶段第三阶段②、有氧呼吸各阶段过程比较细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸、少量[H]少量能量线粒体丙酮酸和水CO2大量[H]少量能量线粒体[H]、O2H2O大量能量30⑶、能量转化率1mol葡萄糖彻底氧化分解释放2870kj的能量，其中只有1161kJ转移到ATP中，还有1709kJ以热能的形式散失掉了。据此你可得出哪些结论？①有氧呼吸产生的能量绝大部分以热能形式散失了；②有氧呼吸的能量转换效率只有：1161÷2870=40.45％。形成38个ATP。2、无氧呼吸（1）过程：（3）反应式：（4）概念：细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把糖类等有机物分解成尚未彻底氧化的产物，同时释放出少量能量，生成少量ATP的过程。1.苹果储存久了，会有什么气味散发出来？2.剧烈运动后上肢和下肢骨骼肌会产生什么感觉？（2）场所：细胞质基质自主构建无氧呼吸的场所是什么无氧呼吸分为哪几个阶段各阶段发生了什么样的反应每个阶段都释放能量吗各阶段释放能量是大量还是少量无氧呼吸产生的产物有哪些33三、无氧呼吸1、无氧呼吸的概念一般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成为不彻底氧化产物，同时释放出少量能量的过程。2、无氧呼吸的场所：细胞质基质343、无氧呼吸的类型：⑴以酒精和二氧化碳为呼吸产物的无氧呼吸：C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶①反应式：②常见例子：苹果、水稻等绝大多数高等植物在缺氧时可进行这样的反应；酵母菌在缺氧时也可进行这样的反应。35⑵以乳酸为呼吸产物的无氧呼吸：①反应式：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶②常见例子：高等动物和人在剧烈运动时骨胳肌细胞会进行这样的呼吸；某些高等植物的某些器官在缺氧时也可进行这样的呼吸，如马铃薯块茎、甜菜块根等；某些微生物，如乳酸菌也进行这样的呼吸。364、无氧呼吸的过程第一个阶段:与有氧呼吸的第一阶段完全相同。第二个阶段:丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸37无氧呼吸的过程如何？C6H12O6能量（少）2丙酮酸4[H]酶⑴细胞质基质线粒体2CO2+C2H5OH+能量（酒精）2C3H6O3+能量（乳酸）酶酶385、不同类型的无氧呼吸过程比较：C6H12O6丙酮酸酶酶2CO2+C2H5OH+能量2C3H6O3+能量第一阶段第二阶段无氧呼吸总反应式C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(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？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细胞质基质细胞质基质发酵微生物的无氧呼吸（酒精发酵、乳酸发酵）40葡萄糖丙酮酸12H2O+6CO2+能量2C2H5OH+2CO2+能量2C3H6O3+能量或酶6、有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系：酶在有氧时在无氧时相同阶段不同阶段（有氧呼吸）（无氧呼吸）417、细胞呼吸的实质：428、有氧呼吸与无氧呼吸之间的区别（即不同点）类型比较项目有氧呼吸无氧呼吸场所是否需氧分解产物释放能量细胞质基质和线粒体细胞质基质需要氧不需要氧二氧化碳和水CO2和酒精或乳酸较多，形成ATP多较少，形成ATP少43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441.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、酱油和醋应用于垃圾、废水的处理利用发酵产生沼气452.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。463.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，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473、在有氧呼吸过程中,氧气的作用是——————————————————————4、生物的细胞呼吸可分为——————和———————两种类型，一般情况下供给肌肉活动的能量是通过——————呼吸提供，其能源物质主要是————————与氢结合生成水，释放能量。有氧呼吸无氧呼吸有氧葡萄糖1、葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在——————2、人在剧烈运动时,骨骼肌处于暂时缺氧状态，可以通过无氧呼吸获取能量,此时葡萄糖被分解为——————线粒体乳酸课堂练习485、生物的生命活动所需要的能量主要来自：Ａ、糖类的氧化分解Ｂ、脂类的氧化分解Ｃ、蛋白质的氧化分解Ｄ、核酸的氧化分解6、人体进行有氧呼吸的主要场所是Ａ、肺细胞Ｂ、内环境Ｃ、线粒体Ｄ、细胞质基质AC497、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是Ａ、分解有机物Ｂ、释放能量Ｃ、需要酶催化Ｄ、有机物分解不彻底8、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间的生理原因是A、呼吸作用减弱B、呼吸作用加强C、光合作用减弱D、促进了物质的分解DA505、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是A、根细胞吸收水分过多B、营养缺乏C、光合作用强度不够D、细胞有氧呼吸受阻10、同样消耗１mol的葡萄糖，有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的Ａ、20倍Ｂ、19倍Ｃ、６倍多Ｄ、12.7个百分点DB51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。52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0～1℃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6～8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。53