ATP的主要來源—細(xì)胞呼吸

1、1會計學(xué)ATP的主要來源的主要來源細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸ATP水解酶ADP + pi + ADP + pi + 能能量量ATPATP動物和人動物和人呼吸作用呼吸作用光合作用綠色植物綠色植物細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸：有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。糖類糖類（主要的能源物質(zhì)）中的能量（主要的能源物質(zhì)）中的能量ATPATP（直接的能源物質(zhì)）中能量（直接的能源物質(zhì)）中能量細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸目錄contentcontent實驗分析實驗分析1 1. .呼吸作用過程呼吸作用過程2 2. .影響因素影響因素3 3. .4 4. .呼吸方式判斷呼吸方式判斷酵母菌酵母菌：

2、 單細(xì)胞真菌 兼性厭氧型蜂窩狀空隙蜂窩狀空隙帶帶酒酒味味提出問題提出問題：酒精和CO2是在什么條件下產(chǎn)生的？作出假設(shè)作出假設(shè)： 有氧條件下產(chǎn)生CO2 無氧條件下產(chǎn)生CO2和酒精檢測檢測 COCO2 2： 澄清的石灰水（變渾濁）檢測酒精：檢測酒精： 溴麝香草酚藍(lán)（藍(lán) 綠 黃）酸性重鉻酸鉀（橙色 灰綠色）步驟：步驟：配制酵母菌溶液 檢測CO2 檢測酒精無氧呼吸酵母菌培養(yǎng)液澄清的石灰水有氧呼吸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液酵母菌培養(yǎng)液澄清的石灰水（或氣泵）接橡皮球思考：思考： 加入NaOH的錐形瓶所起的作用是？ 有人認(rèn)為NaOH不能完全吸收CO2 ，而對實驗結(jié)果產(chǎn)生干擾，如何避免？ 如何排除B瓶中氧

3、氣的干擾？ 還有其它思路確保無氧條件嗎?AB結(jié)果：結(jié)果： 兩澄清石灰水瓶都變渾濁，但程度不一樣 A瓶不變色，B瓶橙色變成灰綠色結(jié)論：結(jié)論：有氧呼吸產(chǎn)生CO2，無氧呼吸產(chǎn)生CO2和酒精C6H12O62 C3H4O34 H 2 C3H4O36 CO2能量6 H2OATP熱能12 H2O6 O2能量ATP熱能ATP熱能能量有氧呼吸有氧呼吸20 H （細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)+線粒體）階段階段場所場所反應(yīng)式反應(yīng)式ATPATP第一第一階段階段第二第二階段階段第三第三階段階段C6H12O6 2C3H4O3 + 4H + 能量酶2C3H4O3 + 6H2O 6CO2 + 20H + 能量酶24H +6O2 12H2O +

4、 能量酶線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜2234細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6 2C3H4O3 + 4H + 能量酶第一階段：2C3H4O3 + 6H2O 6CO2 + 20H + 能量酶第二階段：24H +6O2 12H2O + 能量酶第三階段：C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量酶（一階段）（二階段） （三 階段）（二階段） （三階段） （所有階段）18O2用于有氧呼吸，則18O出現(xiàn)于那些物質(zhì)中？思考：思考：答案答案長時間： H20、 CO2（18O2 H2180 C18O2 ）有有短時間： H2O能量分析：能量分析：葡萄糖1 mol氧化分解能量2870 KJ1161

5、 KJ1709 KJATP熱能（ 40 % ）（ 38 mol） H = NADH = 還原型輔酶 H H 理解：理解： 一、二階段產(chǎn)生，三階段消耗葡萄糖丙酮酸酶少量能量酶二氧化碳少量能量水氧氣大量能量 H 水酶理解一理解一有氧呼吸：有氧呼吸：細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生CO2和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。CO2甲乙乙O2C6H12O6H2O理解二理解二C6H12O6能量2 C3H4O3ATP熱能4 H （細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）+2 C2H5OH+2 CO22 C3H6O3無氧呼吸無氧呼吸階段階段場所場所反應(yīng)式反應(yīng)式ATPATP第一第一階段階段第二第

6、二階段階段C6H12O6 2C3H4O3 + 4H + 能量酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)20細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)乳酸：2C3H4O3 + 4H 2C3H6O3 酶酒精：2C3H4O3 + 4H 2C2H5OH + 2CO2 酶C6H12O6 2C3H6O3 + 能量酶C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 能量酶酒精式：酒精式：乳酸式：乳酸式：舉例舉例酒精式：乳酸式：植物、酵母菌 動物、乳酸菌 、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米的胚 能量分析能量分析（乳酸式）：（乳酸式）：葡萄糖1 mol氧化分解能量196.65 KJ61.08 KJ135.57 KJATP熱能（ 31 % ）（ 2 mol）= NADH = 還原

7、型輔酶 H H （一階段產(chǎn)生，二階段消耗）* * 說明：說明：第二階段不產(chǎn)生能量。（提示：模仿有氧呼吸的語言）無氧呼吸：無氧呼吸：細(xì)胞無氧條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物，釋放少量能量，生成少量ATP的過程。* * 說明說明：微生物的無氧呼吸也稱“發(fā)酵”。有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸區(qū)別區(qū)別場所場所條件條件產(chǎn)物產(chǎn)物能量能量聯(lián)系聯(lián)系細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) + 線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酶+O2酶CO2 + H2O乳酸 或 酒精 + CO2較多較少 第一階段相同； 都分解有機(jī)物釋放能量思考：思考： 為什么地球上多數(shù)生物主要進(jìn)行有氧呼吸？答案：答案：有氧產(chǎn)能效率更高 + 無氧產(chǎn)物對

8、細(xì)胞有害。思考：思考：好氧型的生物可以進(jìn)行無氧呼吸嗎？答案：答案：能，但不能長時間無氧呼吸，區(qū)別與兼性厭氧型。思考：思考：有氧呼吸一定要在線粒體中進(jìn)行嗎？答案：答案：不一定，比如藍(lán)藻等原核生物。丙酮酸乳酸葡萄糖CO2+H20酒精+CO2ABCD思考：思考： 產(chǎn)生 H 和消耗 H 的過程分別是？ 產(chǎn)ATP的過程和產(chǎn)ATP最多的過程分別是？ 人體內(nèi)產(chǎn)ATP的過程有那些？ 人體和酵母菌產(chǎn)生CO2的場所分別是？例1：將酵母菌的勻漿進(jìn)行離心，得到上清液（含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀物（含細(xì)胞器），把等量的上清液、沉淀物和未處理的勻漿分別裝入甲、乙、丙3只試管中，如圖所示，回答相關(guān)問題：甲（上清液）乙（沉淀物）丙

9、（勻漿）（1）向三只試管加入葡萄糖溶液和通入氧氣，產(chǎn)物分別是？（2）向三只試管加入丙酮酸溶液和通入氧氣，產(chǎn)物分別是？（3）向三只試管加入葡萄糖溶液和隔絕空氣，產(chǎn)物分別是？例2：將下列關(guān)于“葡萄糖 丙酮酸 CO2”的過程，敘述錯誤的是（）A . 過程可在植物細(xì)胞中進(jìn)行，也可在動物細(xì)胞中進(jìn)行B . 過程可產(chǎn)生ATP，也可不產(chǎn)生ATPC . 過程可產(chǎn)生H，也可消耗HD . 過程可在線粒體中進(jìn)行，也可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行B影響因素影響因素內(nèi)部因素外部因素生物種類不同器官發(fā)育時期溫度O2濃度CO2H2O溫度O呼吸速率溫度通過影響相關(guān)酶的活性來影響呼吸速率。 低溫儲存水果、蔬菜、糧食； 蔬菜大棚夜間適當(dāng)降溫

10、。解讀：解讀：應(yīng)用：應(yīng)用：解讀：解讀：O2濃度CO2釋放量AOCDB總呼吸有氧無氧 低氧儲存水果、蔬菜、糧食； 植物松土。A點 OD段 D點后 C點 B點 僅無氧無氧 + 有氧僅有氧總呼吸作用最低CO2釋放量：無氧 = 有氧應(yīng)用：應(yīng)用：CO2是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，對細(xì)胞呼吸具有抑制作用。解讀：解讀：應(yīng)用：應(yīng)用：CO2濃度O呼吸速率儲存糧食、水果、蔬菜充入CO2濃度或N2。在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸強度隨含水量增加先加強后減弱。 儲存糧食曬干，水果、蔬菜看情況； 合理灌溉。解讀：解讀：應(yīng)用：應(yīng)用：含水量O呼吸速率創(chuàng)創(chuàng)可可貼貼植物松土植物松土有氧運動有氧運動釀釀酒酒儲存糧食儲存糧食儲存蔬菜儲存蔬菜創(chuàng)可貼透

11、氣：創(chuàng)可貼透氣：植物松土：植物松土：有氧運動：有氧運動：釀酒先通氣后密封：釀酒先通氣后密封：儲存蔬菜、水果：儲存蔬菜、水果：儲存糧食：儲存糧食：抑制破傷風(fēng)桿菌等厭氧微生物繁殖防止無氧呼吸產(chǎn)生乳酸造成肌肉酸痛先酵母菌增殖，再發(fā)酵產(chǎn)生酒精零上低溫、低氧、低水零上低溫、低氧保證根獲得充足的O2進(jìn)行有氧呼吸C6H12O6 2C3H6O3 + 能量酶C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 能量酶C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量酶有氧呼吸：有氧呼吸：無氧呼吸：無氧呼吸：結(jié)論結(jié)論耗O2 = 產(chǎn)CO2耗O2 產(chǎn)CO2不耗O2，不產(chǎn)CO2有氧呼吸雙呼吸酒精發(fā)

12、酵底物為脂肪乳酸發(fā)酵不耗O2，產(chǎn)生CO2酵母菌有氧呼吸雙呼吸酒精發(fā)酵底物為脂肪乳酸發(fā)酵液滴不移液滴右移液滴右移一般不考查NaOHNaOH組：組：吸收CO2，測O2清水組：清水組：測綜合氣壓死材料組：死材料組：校正物理誤差（溫度帶來的氣壓變化 ）材料消毒處理：材料消毒處理：防止微生物干擾實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論裝置裝置A A裝置裝置B B沒進(jìn)行呼吸作用無氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸 + 無氧呼吸不移不移不移右移左移不移左移右移C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2酶C6H12O6 + 6O2 6CO2酶有氧呼吸：有氧呼吸：酒精發(fā)酵：酒精發(fā)酵：題型歸納：題型歸納：（表格、曲線、柱狀圖 ）總CO2=

13、有氧產(chǎn)CO2（耗O2）無氧產(chǎn)CO2（產(chǎn)酒）+知二求一1RQ已知：已知：呼吸商（RQ） = 釋放的CO2 / 吸收的O2思考：思考： RQ等于1，大于1時，細(xì)胞的呼吸方式？ RQ為1、4/3、2時細(xì)胞有氧和無氧消耗 葡萄糖的情況分別是？4/32例1：下表是某種子在甲、乙、丙三種條件下萌發(fā)，測得的氣體量變化結(jié)果（單位：mol），相關(guān)說法正確的是（ ） A . 在甲條件下進(jìn)行產(chǎn)生CO2和乳酸的無氧呼吸 B . 在乙條件下有氧呼吸消耗的葡萄糖多于無氧呼吸 C . 在丙條件下有氧呼吸強度達(dá)到了最大值 D . 在乙條件下釋放的CO2來自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體D甲乙丙CO2釋放量12810O2吸收量0610例2

14、：將含酵母菌的葡萄糖溶液均分為4份，分別置于甲、乙、丙、丁四種條件下培養(yǎng)，測得CO2和O2體積變化的相對值如圖。下列敘述正確的是（ ） A . 甲條件下，細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物除CO2外，還有乳酸 B乙條件下，有氧呼吸比無氧呼吸消耗的葡萄糖多 C丙條件下，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP最少 D丁條件下，產(chǎn)物中的CO2全部來自線粒體DO物質(zhì)的量（mol）甲乙O2吸收量CO2釋放量108624102845丙66丁例3：有一瓶酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，通入不同濃度的O2時，產(chǎn)生的酒精和CO2量如圖所示，據(jù)圖分析錯誤的是 （ ） A . 氧濃度為a時酵母沒有有氧 呼吸，只進(jìn)行無氧呼吸 B . 氧濃度為b和d時，酵母菌的呼吸

15、過程不相同 C . 氧濃度為c時，2/5的葡萄糖用于酵母菌酒精發(fā)酵 D . a、b、c、d不同氧濃度下，細(xì)胞都產(chǎn)生H和ATPC912.5153096.560abcd氧濃度產(chǎn)生物質(zhì)的量（mol）產(chǎn)生CO2的量產(chǎn)生酒精的量例4：下圖為測定發(fā)芽種子的細(xì)胞呼吸類型所用的裝置（假設(shè)發(fā)芽的底物只有葡萄糖），裝置一、二中分別放入等量的發(fā)芽種子，裝置三中為等量的煮熟種子。若裝置一左移10cm，裝置二右移12cm，裝置三右移2cm，則有氧呼吸與無氧呼吸消耗的葡萄糖比值為 （ ） A . 6：5B . 5：6C . 2：5D . 5：2C發(fā)芽發(fā)芽種子種子裝置一發(fā)芽發(fā)芽種子種子裝置二煮熟煮熟種子種子裝置三目錄contentcontent實驗分析實驗分析1 1. .呼吸作用過程呼吸作用過程2 2. .影響因素影響因素3 3. .4 4. .呼吸方式判斷呼吸方式判斷提出問題提出問題：酒精和CO2是在什么條件下產(chǎn)生的？作出假設(shè)作出假設(shè)： 有氧條件下產(chǎn)生CO2 無氧條件下產(chǎn)生CO2和酒精步驟：步驟：配制酵母菌溶液 檢測CO2 檢測酒精無氧呼吸酵母菌培養(yǎng)液澄清的石灰水有氧呼吸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液酵母菌培養(yǎng)液澄清的石灰水（或氣泵）接橡皮球C6H12O6 2C3H6O3