5.3--ATP的主要来源--细胞呼吸

生物的生命活动需要能量2、发生场所：3、分解底物：4、呼吸产物：5、能量变化：6、本质：1、概念：一、细胞呼吸活细胞内生物体内的有机物CO2或其他产物有机物中化学能释放，生成ATP有机物氧化分解，释放能量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。呼吸：生物体与环境之间O2和CO2交换的过程细胞呼吸:是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。对比呼吸和细胞呼吸的区别想一想呼吸与细胞呼吸有什么联系呢？生物体呼吸为细胞呼吸提供所需要的O2，同时将细胞呼吸产生CO2通过气体交换排出体外。单细胞生物的呼吸与细胞呼吸联系O2细胞内O2+糖类+水+CO2能量CO2细胞呼吸（本质）气体交换（现象）呼吸细胞内+糖类+水CO2能量细胞呼吸（本质）高等生物的呼吸与细胞呼吸的联系O2O2呼吸运动（现象）呼吸器官血液循环血液循环呼吸器官CO2气体运输+呼吸有氧呼吸无氧呼吸细胞呼吸的方式二、细胞呼吸的方式外膜内膜基质嵴线粒体1234三、有氧呼吸1、有氧呼吸分为几个阶段？2、有氧呼吸各阶段的发生场所？3、有氧呼吸各阶段的反应物和生成物各是什么？5、产物H2O和CO2中的O来自什么物质？4、有氧呼吸在哪个阶段才需要大量的氧气？7、O2和CO2以怎样的方式进出线粒体的？6、产物H2O中的H来自什么物质？8、尝试说出有氧呼吸的概念？阅读教材93-94页，尝试将有氧呼吸各阶段，在线粒体结构模式图中展示出来，并回答下列问题。10分钟细胞质基质C6H12O6(葡萄糖)酶1[H]丙酮酸少量能量少量能量CO2H2O酶2[H]O2H2O酶3大量能量第一阶段第二阶段第三阶段线粒体基质线粒体内膜葡萄糖的初步分解C6H12O6酶12丙酮酸+4[H]+少量能量①丙酮酸彻底分解酶26CO2+20[H]+少量能量②2丙酮酸[H]的氧化酶312H2O+大量能量③24[H]+6O2+6H2O酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量场所：细胞质基质场所：线粒体基质场所：线粒体内膜其余1709kJ主要以热能的形式散失掉。1mol葡萄糖释放能量2870kJ有1161kJ转移至ATP能量效率高达40％有氧呼吸产生的能量第一个阶段第二个阶段第三个阶段场所反应物生成物产生的能量是否需要氧能量转化稳定的化学能→线粒体基质少量葡萄糖热能ATP细胞质基质线粒体内膜丙酮酸和水[H]和氧气丙酮酸和[H]二氧化碳和[H]水少量大量不需氧不需氧需氧有氧呼吸各阶段场所、反应物、产物、释能小结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，生成大量ATP的过程。有氧呼吸的概念①主要场所：线粒体②能量去向：一部分以热能形式散失另一部分转移到ATP中③总反应式：④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+6H2O6CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸小结(1709kJ/mol,约60%)(1161kJ/mol,约40%)氧多种酶葡萄糖CO2H2O能量彻底氧化分解大量ATP1、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2、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AC当堂检测四、无氧呼吸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往往会产生什么感觉？细胞质基质C6H12O6少量能量2丙酮酸（C3H4O3）[H]2C2H5OH（酒精）酶2酶32C3H6O3（乳酸）酶1第一阶段第二阶段无氧呼吸的过程2CO2第一阶段：葡萄糖的初步分解第二阶段：丙酮酸不彻底分解C6H12O6酶+4[H]+能量2CH3COCOOH2CH3COCOOH酶2C3H6O3场所：细胞质基质场所：细胞质基质2CH3COCOOH2C2H5OH+2CO2酶无氧呼吸的过程无氧呼吸是指细胞在无氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物进行不彻底地氧化分解，产生乳酸或酒精和二氧化碳，释放少量能量，生成少量ATP的过程。无氧呼吸的概念产生酒精产生乳酸高等动物和人体高等植物某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根）乳酸菌等微生物高等植物酵母菌等微生物无氧呼吸的类型其余主要以热能的形式散失掉。1mol葡萄糖分解为乳酸释放能量196.65kJ有61.08kJ转移至ATP能量效率约为31％。无氧呼吸产生的能量高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，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。无氧呼吸的意义1.酒精发酵2.乳酸发酵酵母菌乳酸菌乳酸菌、酵母菌等微生物的无氧呼吸也称为发酵。微生物发酵产生乳酸产生酒精乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚、胡萝卜的叶、人和动物剧烈运动等酵母菌、植物等发酵进行无氧呼吸的生物有氧呼吸无氧呼吸不同点场所条件产物分解程度释放能量相同点联系实质细胞质基质、线粒体细胞质基质酶和适宜温度、有O2酶和适宜温度、无O2CO2和H2OCO2和酒精/乳酸不彻底彻底较多较少有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段完全相同分解有机物、释放能量、生成ATP供生命活动需要有氧呼吸与无氧呼吸异同点五、细胞呼吸的发生地球形成初期，大气中不含游离氧。当时的生物进行无氧呼吸。随着绿色植物出现，有氧呼吸渐渐发展起来，成为现今生物细胞呼吸的主要形式。葡萄糖丙酮酸12H2O+6CO2+能量2C2H5OH+2CO2+能量2C3H6O3+能量或酶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）思考……低效率的无氧呼吸为什么得以保存至今？大多数生物不能长时间地进行无氧呼吸，为什么？继续思考……保存新鲜蔬菜应该密封保存，还是敞开保存？六、呼吸作用的意义第一、细胞呼吸能为生物体的生命活动提供能量。第二、细胞呼吸能为体内其他化合物的合成提供原料。ATP细胞呼吸中产物合成氨基酸合成脂类转化为其他糖类细胞质基质C6H12O6(葡萄糖)酶1[H]丙酮酸少量能量少量能量CO2H2O酶2[H]O2H2O酶3大量能量第一阶段第二阶段第三阶段线粒体基质线粒体内膜丙酮酸细胞质基质C6H12O6少量能量2丙酮酸（C3H4O3）[H]2C2H5OH（酒精）酶2酶32C3H6O3（乳酸）酶1第一阶段第二阶段无氧呼吸的过程2CO2有氧呼吸无氧呼吸不同点场所条件产物分解程度释放能量相同点联系实质细胞质基质、线粒体细胞质基质酶和适宜温度、有O2酶和适宜温度、无O2CO2和H2OCO2和酒精/乳酸不彻底彻底较多较少有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段完全相同分解有机物、释放能量、生成ATP供生命活动需要有氧呼吸与无氧呼吸异同点七、影响呼吸速率的因素及应用（一）内部因素----遗传因素1.不同的植物种类，呼吸速率各有不同，如旱生植物小于水生植物；2.同一植物的不同器官或组织，呼吸速率也有明显的差异，如生殖器官大于营养器官。3.同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期细胞大于成熟期细胞（二）外部因素-------温度、氧气、CO2、水①温度：温度能影响呼吸作用，实质是影响呼吸酶的活性。应用：低温贮存蔬菜、水果和种子，大棚蔬菜栽培过程中夜间适当降温。温度呼吸强度②氧气：氧气是植物正常呼吸的重要因子，氧气不仅直接影响呼吸速度，也影响到呼吸的性质。CO2的释放量0510152025O2%ACO2总产量无氧呼吸有氧呼吸BCD(1)图中各点表示的生物学意义:A点:不耗O2,产生CO2⇒只进行无氧呼吸D点:耗O2量=产生CO2量⇒只进行有氧呼吸AD段(不包含A、D点):产生CO2量耗O2量⇒同时进行有氧呼吸和无氧呼吸C点:产生CO2最少⇒组织细胞呼吸最弱点(2)在保存蔬菜、水果时,应选择C点对应的O2浓度,同时保持低温条件。如下图表示大气中氧浓度对酵母菌细胞产生CO2的影响，请据图回答：(1)A点产生CO2较多的原因____________。(2)由A→B，CO2越来越少的原因是________。(3)由B→C，CO2释放增多的原因是_________。无氧呼吸旺盛有氧呼吸微弱，无氧呼吸逐渐被抑制有氧呼吸越来越旺盛③CO2：从化学平衡的角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降。应用：在蔬菜水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。在冬天北方地区常用地窖来贮藏大白菜、甘薯等。在一定范围内，呼吸速率随组织含水量的增加而加强。随着含水量的减少而减弱。应用：种子在贮藏时应处于风干状态，使呼吸作用降至最低，以减少有机物的消耗。●思考：储存水果和储存粮食如何区别？④水分：▲答案：二者都需要在低温低氧（高CO2）中储存，但粮食必须晒干，减少自由水含量，而水果则需保鲜，减少水分散失。辨析有氧呼吸与无氧呼吸1.“三看法”判定细胞呼吸类型(1)一看反应物和产物 (2)二看反应场所(3)看物质的量的关系①不消耗O2,释放CO2⇒只进行无氧呼吸产生酒精和CO2。②无CO2释放⇒只进行无氧呼吸产生乳酸。③酒精产生量等于CO2释放量⇒只进行无氧呼吸产生酒精和CO2。④CO2释放量等于O2的吸收量⇒只进行有氧呼吸。⑤CO2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。⑥酒精产生量小于CO2释放量⇒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.“实验法”判断生物呼吸类型(1)若甲红墨水滴左移,乙红墨水滴不动,则只进行有氧呼吸。(2)若甲红墨水滴不动,乙红墨水滴右移,则只进行无氧呼吸。(3)若甲红墨水滴左移,乙红墨水滴右移,则既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸。(4)物理误差的校正:设置装置丙,除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均与乙装置相同。3.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5、下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于（）A．线粒体、线粒体和细胞质基质B．线粒体、细胞质基质和线粒体C．细胞质基质、线粒体和细胞质基质D．细胞质基质、细胞质基质和线粒体C6、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7、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DA低温下，酶的活性受到抑制，从而降低了呼吸作用的强度，减少了有机物的消耗8、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9、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DB植物根细胞要吸收水分和无机盐，无机盐离子是通过主动运输进入植物细胞的，需要能量和载体！！无氧呼吸释放的能量形成2个ATP，有氧呼吸释放的能量形成38个ATP１0、陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，其原因是①产生的酒精对细胞有毒害作用②产生的乳酸对细胞有毒害作用③没有专门的无氧呼吸结构④产生的能量太少A、①②B、②③C、③④D、①④11、蛔虫在体外培养难成活的原因是Ａ、失去运动能力Ｂ、失去捕食的能力Ｃ、不能忍受较高氧分压Ｄ、感觉太