「ATP的主要來源——細胞呼吸（教學(xué)課件）」.ppt

1 第三節(jié)ATP的主要來源 細胞呼吸 1 醫(yī)學(xué)知識 拉瓦錫等在研究人的呼吸作用 拉瓦錫把呼吸作用比作碳和氫的 緩慢燃燒過程 2 醫(yī)學(xué)知識 1 呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么共同點 兩者的共同點是 都是物質(zhì)的氧化分解過程 都能產(chǎn)生CO2等產(chǎn)物 并且都釋放出能量 2 呼吸作用能夠像燃料在體外燃燒那么劇烈嗎 不能 否則 組成細胞的化合物會迅速而徹底地氧化分解 能量會迅速地全部釋放出來 細胞的基本結(jié)構(gòu)也就會遭到徹底的破壞 問題探討 在無氧條件下 細胞能夠通過無氧呼吸來釋放能量 但是 無氧呼吸比有氧呼吸釋放的能量要少許多 3 在無氧條件下 細胞還能夠通過呼吸作用釋放能量嗎 3 醫(yī)學(xué)知識 4 物質(zhì)燃燒也是物質(zhì)的氧化分解 燃燒和細胞呼吸有何異同呢 共同點 都是物質(zhì)的氧化分解 都能產(chǎn)生二氧化碳 都能釋放出能量 不同點 4 醫(yī)學(xué)知識 呼吸 機體與環(huán)境之間O2和CO2交換的過程 細胞呼吸也稱呼吸作用 對比 4 呼吸和呼吸作用的區(qū)別 有機物在經(jīng)過一系列的 最終或 并且的總過程 細胞內(nèi) 氧化分解 生成CO2 釋放出能量 其他產(chǎn)物 又叫生物氧化 實質(zhì) 氧化分解有機物釋放能量 5 醫(yī)學(xué)知識 一 細胞呼吸的方式 1 細胞呼吸是否需要氧氣 2 生物在有氧和無氧條件下是否都能進行細胞呼吸呢 6 醫(yī)學(xué)知識 酵母菌 酵母菌屬于真菌 單細胞生物 通常以出芽生殖的方式繁殖 生產(chǎn)上常用的有面包酵母 釀酒酵母 葡萄酒酵母 7 醫(yī)學(xué)知識 8 探究酵母菌細胞呼吸方式 1 提出問題 酵母菌是在什么條件下 使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精 酵母菌在有氧條件下與無氧條件下進行呼吸作用所產(chǎn)生的CO2是否一樣多 酵母菌在有氧和無氧條件下細胞呼吸的產(chǎn)物是什么 8 醫(yī)學(xué)知識 9 2 作出假設(shè) 3 設(shè)計實驗 在無氧條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精 在有氧條件下產(chǎn)生的CO2比在無氧條件下多 想一想 怎樣控制有氧和無氧的條件 怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生 怎樣鑒定有無CO2產(chǎn)生 如何比較CO2產(chǎn)生的多少 怎樣保證酵母菌在整個實驗過程中能正常生活 9 醫(yī)學(xué)知識 10 裝置一現(xiàn)象 探究酵母菌細胞呼吸方式 10 醫(yī)學(xué)知識 11 裝置二現(xiàn)象 11 醫(yī)學(xué)知識 酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸 有氧呼吸無氧呼吸 結(jié)論 C6H12O6 6H O 6O 6CO2 12H O 能量 12 醫(yī)學(xué)知識 13 一 細胞呼吸類型 方式 有氧呼吸 無氧呼吸 O2 CO2 13 醫(yī)學(xué)知識 自主構(gòu)建 有氧呼吸的場所是什么 有氧呼吸分為哪幾個階段 哪個階段會產(chǎn)生 H H 的去向如何 每個階段都釋放能量嗎各階段釋放能量的量有何不同 有機物中儲存的能量去向如何 各個階段發(fā)生了什么化學(xué)反應(yīng) 14 醫(yī)學(xué)知識 思考 1 有氧呼吸可以分為幾個階段 2 每個階段的反應(yīng)場所 3 每個階段所產(chǎn)生的產(chǎn)物是什么 4 第幾階段消耗了H2O O2 5 第幾階段產(chǎn)生了CO2 有氧呼吸 15 醫(yī)學(xué)知識 16 有氧呼吸 1 有氧呼吸的原料 一般來說葡萄糖是常用的 思考 還有哪些物質(zhì)可作為有氧呼吸的原料 16 醫(yī)學(xué)知識 外膜 內(nèi)膜 嵴 外膜 嵴 內(nèi)膜 基質(zhì) 結(jié)構(gòu) 有氧呼吸 基質(zhì) 含與有氧呼吸有關(guān)的酶 功能 有氧呼吸的主要場所 細胞的動力車間 2 有氧呼吸的主要場所 線粒體 17 醫(yī)學(xué)知識 18 3 有氧呼吸的過程如何 細胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體 18 醫(yī)學(xué)知識 C6H12O6 線粒體 細胞質(zhì)基質(zhì) 少量 19 醫(yī)學(xué)知識 C6H12O6 6CO2 線粒體 細胞質(zhì)基質(zhì) 20 醫(yī)學(xué)知識 C6H12O6 6CO2 12H2O 線粒體 細胞質(zhì)基質(zhì) 有氧呼吸總反應(yīng)式 C6H12O6 6H O 6O 6CO2 12H O 能量 酶 21 醫(yī)學(xué)知識 22 能量 能量 能量 2ATP 2ATP 34ATP 22 醫(yī)學(xué)知識 有氧呼吸中氧元素的轉(zhuǎn)移途徑 討論 1 追蹤18O2的去向 2 追蹤C6H1218O6的去向 3 追蹤H218O的去向 O2 H2O 葡萄糖 丙酮酸 CO2 H2O CO2 23 醫(yī)學(xué)知識 產(chǎn)物二氧化碳中的碳和氧來自哪些反應(yīng)物 產(chǎn)物中的水中的氫和氧來自哪些反應(yīng)物 24 想一想 24 醫(yī)學(xué)知識 總反應(yīng)式 C6H12O6 6O2 6CO2 12H2O 能量 酶 6H2O 25 醫(yī)學(xué)知識 有氧呼吸概念 細胞在 的參與下 通過 的催化作用 把葡萄糖等有機物 產(chǎn)生 釋放能量 生成 的過程 氧 多種酶 徹底氧化分解 二氧化碳和水 許多ATP 26 醫(yī)學(xué)知識 搶答題 看誰最快 1 哪個階段產(chǎn)生CO2 2 哪個階段有氧氣參與反應(yīng) 3 哪個階段產(chǎn)生能量最多 7 能產(chǎn)生ATP的場所是 在有氧呼吸過程中 細胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體 哪個階段產(chǎn)生水 哪個階段有水參與 6 哪個階段產(chǎn)生 H 最多 第二階段 第三階段 第三階段 第二階段 第三階段 第二階段 27 醫(yī)學(xué)知識 C6H12O6 酶 C3H4O3 H H2O 酶 CO2 H O2 酶 H2O 少量能量 少量能量 大量能量 細胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體內(nèi)膜 線粒體基質(zhì) 小結(jié) H 能量 酶 28 醫(yī)學(xué)知識 29 小結(jié) 有氧呼吸各階段過程比較 細胞質(zhì)基質(zhì) 主要是葡萄糖 丙酮酸 少量 H 少量能量 線粒體 丙酮酸和水 CO2大量 H 少量能量 線粒體 H O2 H2O 大量能量 29 醫(yī)學(xué)知識 30 能量轉(zhuǎn)化率 1mol葡萄糖徹底氧化分解釋放2870kj的能量 其中只有1161kJ轉(zhuǎn)移到ATP中 還有1709kJ以熱能的形式散失掉了 據(jù)此你可得出哪些結(jié)論 有氧呼吸產(chǎn)生的能量絕大部分以熱能形式散失了 有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率只有 1161 2870 40 45 形成38個ATP 30 醫(yī)學(xué)知識 2 無氧呼吸 1 過程 3 反應(yīng)式 4 概念 細胞在缺氧的條件下 通過多種酶的催化作用 把糖類等有機物分解成尚未徹底氧化的產(chǎn)物 同時釋放出少量能量 生成少量ATP的過程 1 蘋果儲存久了 會有什么氣味散發(fā)出來 2 劇烈運動后上肢和下肢骨骼肌會產(chǎn)生什么感覺 2 場所 細胞質(zhì)基質(zhì) 31 醫(yī)學(xué)知識 自主構(gòu)建 無氧呼吸的場所是什么 無氧呼吸分為哪幾個階段 各階段發(fā)生了什么樣的反應(yīng) 每個階段都釋放能量嗎各階段釋放能量是大量還是少量 無氧呼吸產(chǎn)生的產(chǎn)物有哪些 32 醫(yī)學(xué)知識 33 三 無氧呼吸 1 無氧呼吸的概念 一般是指細胞在無氧條件下 通過酶的催化作用 把葡萄糖等有機物分解成為不徹底氧化產(chǎn)物 同時釋放出少量能量的過程 2 無氧呼吸的場所 細胞質(zhì)基質(zhì) 33 醫(yī)學(xué)知識 34 3 無氧呼吸的類型 以酒精和二氧化碳為呼吸產(chǎn)物的無氧呼吸 反應(yīng)式 常見例子 蘋果 水稻等絕大多數(shù)高等植物在缺氧時可進行這樣的反應(yīng) 酵母菌在缺氧時也可進行這樣的反應(yīng) 34 醫(yī)學(xué)知識 35 以乳酸為呼吸產(chǎn)物的無氧呼吸 反應(yīng)式 常見例子 高等動物和人在劇烈運動時骨胳肌細胞會進行這樣的呼吸 某些高等植物的某些器官在缺氧時也可進行這樣的呼吸 如馬鈴薯塊莖 甜菜塊根等 某些微生物 如乳酸菌也進行這樣的呼吸 35 醫(yī)學(xué)知識 36 4 無氧呼吸的過程 第一個階段 與有氧呼吸的第一階段完全相同 第二個階段 丙酮酸在不同酶的催化作用下 分解成酒精和二氧化碳 或者轉(zhuǎn)化成乳酸 36 醫(yī)學(xué)知識 37 無氧呼吸的過程如何 細胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體 2CO2 C2H5OH 能量 酒精 2C3H6O3 能量 乳酸 酶 酶 37 醫(yī)學(xué)知識 38 5 不同類型的無氧呼吸過程比較 第一階段 第二階段 不同的無氧呼吸各階段所用的酶都相同嗎 38 醫(yī)學(xué)知識 無氧呼吸總反應(yīng)式 C6H12O6 酶 2C3H6O3 乳酸 少量能量 C6H12O6 2C2H5OH 酒精 2CO2 少量能量 酶 例 高等動物 乳酸菌 高等植物的某些器官 馬鈴薯塊莖 甜菜塊根 玉米胚細胞等 例 大多數(shù)植物 酵母菌 同樣是分解葡萄糖 為何無氧呼吸只能釋放少量能量 無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 細胞質(zhì)基質(zhì) 細胞質(zhì)基質(zhì) 39 醫(yī)學(xué)知識 40 葡萄糖 丙酮酸 12H2O 6CO2 能量 2C2H5OH 2CO2 能量 2C3H6O3 能量 或 酶 6 有氧呼吸與無氧呼吸之間的聯(lián)系 酶 在有氧時 在無氧時 相同階段 不同階段 有氧呼吸 無氧呼吸 40 醫(yī)學(xué)知識 41 7 細胞呼吸的實質(zhì) 分解有機物 釋放能量 41 醫(yī)學(xué)知識 42 8 有氧呼吸與無氧呼吸之間的區(qū)別 即不同點 細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 細胞質(zhì)基質(zhì) 需要氧 不需要氧 二氧化碳和水 CO2和酒精或乳酸 較多 形成ATP多 較少 形成ATP少 42 醫(yī)學(xué)知識 43 細胞呼吸原理的應(yīng)用 細胞呼吸的中間產(chǎn)物是各種有機物之間轉(zhuǎn)化的樞紐 細胞呼吸原理在生產(chǎn)實踐中有廣泛的應(yīng)用 1 發(fā)酵技術(shù)2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)3 糧食儲藏和果蔬保鮮 43 醫(yī)學(xué)知識 44 1 發(fā)酵技術(shù) 生產(chǎn)啤酒 果酒和白酒等生產(chǎn)乳酸類 檸檬酸類飲料生產(chǎn)味精 醬油和醋應(yīng)用于垃圾 廢水的處理利用發(fā)酵產(chǎn)生沼氣 44 醫(yī)學(xué)知識 45 2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)細胞呼吸為植物吸收營養(yǎng)物質(zhì) 細胞的分裂 植株的生長和發(fā)育等提供能量和各種原料 因此 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上 要設(shè)法適當增強細胞呼吸 以促進作物的生長發(fā)育 例 水稻生產(chǎn)中的適時露田和曬田等措施的實質(zhì)就是為了改善土壤通氣條件以增強根系的細胞呼吸 45 醫(yī)學(xué)知識 46 3 糧食儲藏和果蔬保鮮 細胞呼吸要消耗有機物 使有機物積累減少 因此 對糧食儲藏和果蔬保鮮來說 要設(shè)法降低細胞的呼吸強度 盡可能減少有機物的消耗等 糧食儲藏果蔬保鮮 46 醫(yī)學(xué)知識 47 3 在有氧呼吸過程中 氧氣的作用是 4 生物的細胞呼吸可分為 和 兩種類型 一般情況下供給肌肉活動的能量是通過 呼吸提供 其能源物質(zhì)主要是 有氧呼吸 無氧呼吸 有氧 葡萄糖 1 葡萄糖徹底氧化分解的主要場所在 2 人在劇烈運動時 骨骼肌處于暫時缺氧狀態(tài) 可以通過無氧呼吸獲取能量 此時葡萄糖被分解為 線粒體 乳酸 課堂練習(xí) 47 醫(yī)學(xué)知識 48 5 生物的生命活動所需要的能量主要來自 糖類的氧化分解 脂類的氧化分解 蛋白質(zhì)的氧化分解 核酸的氧化分解 6 人體進行有氧呼吸的主要場所是 肺細胞 內(nèi)環(huán)境 線粒體 細胞質(zhì)基質(zhì) A C 48 醫(yī)學(xué)知識 49 7 與有氧呼吸相比 無氧呼吸最主要的特點是 分解有機物 釋放能量 需要酶催化 有機物分解不徹底 8 新鮮蔬菜放在冰箱的冷藏室中 適當延長保鮮時間的生理原因是A 呼吸作用減弱B 呼吸作用加強C 光合作用減弱D 促進了物質(zhì)的分解 D A 49 醫(yī)學(xué)知識 50 5 種在湖邊的玉米 長期被水淹 生長不好 其原因是A 根細胞吸收水分過多B 營養(yǎng)缺乏C 光合作用強度不夠D 細胞有氧呼吸受阻 10 同樣消耗 mol的葡萄糖 有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率是無氧呼吸能量轉(zhuǎn)化效率的 20倍 19倍 倍多 12 7個百分點 D B 50 醫(yī)學(xué)知識 51 糧食儲藏 糧食儲藏時 要注意降低溫度和保持干燥 抑制