少量線粒體基質(zhì)丙酮酸課件

1、第3節(jié) ATP的主要來源細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸的概念 細(xì)胞呼吸是指有機物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能量并且生成ATP的過程。有氧呼吸有氧呼吸 第一個階段 第二個階段 第三個階段 場所 反應(yīng)物 生成物 產(chǎn)生能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)主要是葡萄糖丙酮酸、H少量線粒體基質(zhì)丙酮酸、H2O CO2、H少量線粒體內(nèi)膜大量H2OH、O2有氧呼吸全過程的比較2.主要場所：線粒體3.能量去向：一部分以熱能形式散失(約60%)；另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中(約40%)。4.總反應(yīng)式：C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O + 能量 酶5.概念： 有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催

2、化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。有氧呼吸4、下列分別屬于有氧呼吸的第幾階段：產(chǎn)生CO2的階段（）產(chǎn)生H2O的階段（）氧氣參與的階段（）產(chǎn)生ATP的階段（ ）產(chǎn)生ATP最多的階段（）二三三一、二、三三無氧呼吸1.過程與有氧呼吸第一階段相同葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH +4 H + 能量 （丙酮酸） （少量） 場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸不徹底分解場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) C6H12O6酶2CH3COCOOH（丙酮酸）酶2C3H6O3（乳酸）+ 能量A.乳酸發(fā)酵例：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

3、、胡蘿卜的葉等）C6H12O62CH3COCOOH（丙酮酸）酶2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 能量B.酒精發(fā)酵 例：大多數(shù)植物、酵母菌（微生物的無氧呼吸一般叫做發(fā)酵）酶無氧呼吸2.實例a.高等植物在水淹的情況下，可以進(jìn)行短時間的無氧呼吸b.高等動物和人體在劇烈運動時，骨骼肌細(xì)胞內(nèi)就會出現(xiàn)無氧呼吸。肌肉酸脹。c.酵母菌在缺氧的條件下，可以將有機物分解成酒精和二氧化碳。有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系2有氧呼吸與無氧呼吸比較類型有氧呼吸無氧呼吸不同點反應(yīng)條件需要O2、酶和適宜的溫度不需要O2，需要酶和適宜的溫度呼吸場所第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，第二、三階段在線粒體內(nèi)全過程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解產(chǎn)

4、物CO2和H2OCO2和酒精或乳酸釋放能量釋放大量能量釋放少量能量特點有機物徹底分解，能量完全釋放有機物沒有徹底分解，能量沒完全釋放相互聯(lián)系其實質(zhì)都是分解有機物，釋放能量，生成ATP供生命活動需要；第一階段(從葡萄糖到丙酮酸)完全相同規(guī)律方法：在分析有氧呼吸和無氧呼吸物質(zhì)變化的數(shù)量關(guān)系時有如下規(guī)律：不消耗O2，釋放CO2只進(jìn)行無氧呼吸；O2吸收量CO2釋放量只進(jìn)行有氧呼吸；O2吸收量 CO2釋放量兩種呼吸方式同時進(jìn)行，多余CO2來自無氧呼吸；酒精量CO2量只進(jìn)行無氧呼吸；酒精量 CO2量兩種呼吸方式同時進(jìn)行，多余CO2來自有氧呼吸；有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸發(fā)酵。有一

5、瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時，其產(chǎn)生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。通過對表中數(shù)據(jù)分析可得出的結(jié)論是( )氧濃度(%)abcd產(chǎn)生CO2的量9 mol12.5 mol15 mol30 mol產(chǎn)生酒精的量9 mol6.5 mol6 mol0 molA. a濃度時酵母菌有氧呼吸速率等于無氧呼吸速率Bb濃度時酵母菌有氧呼吸速率大于無氧呼吸速率Cc濃度時有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精發(fā)酵Dd濃度時酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸未進(jìn)行無氧呼吸 D (2009上海卷，30)在a、b、c、d條件下，測得某植物種子萌發(fā)時CO2 和O2體積變化的相對值如表所示。若底物是葡萄糖，則下列敘述中正

6、確的 是( ) CO2釋放量O2吸收量a100b83c64d77A. a條件下，呼吸產(chǎn)物除CO2外還有酒精和乳Bb條件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸多Cc條件下，無氧呼吸最弱Dd條件下，產(chǎn)生的CO2全部來自線粒體D探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1實驗原理(1)酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。酵母菌進(jìn)行有氧呼吸能產(chǎn)生大量的CO2，在進(jìn)行無氧呼吸時能產(chǎn)生酒精和CO2。(2) CO2可使澄清的石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。根據(jù)石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色的時間長短，可以檢測酵母菌培養(yǎng)液中CO2的產(chǎn)生情況。(3)橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下可

7、與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。 2實驗流程3實驗中的關(guān)鍵步驟(1)通入A瓶的空氣中不能含有CO2，以保證使第三個錐形瓶中的澄清石灰水變混濁是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致。(2) B瓶應(yīng)封口放置一段時間，待酵母菌將B瓶中的氧氣消耗完，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2通入澄清的石灰水中。特別提醒:該實驗為對比實驗，有氧和無氧條件下的實驗都為實驗組。 想一想：重鉻酸鉀可以檢測有無酒精存在，這一原理在日常生活中有何用處？答案：可以用來檢驗汽車司機是否喝酒.請預(yù)測與結(jié)論相符合的現(xiàn)象，并填寫下表：序號裝置中紅色液滴的移動現(xiàn)象結(jié)論裝置甲裝置乙1ab不移動只進(jìn)行有氧呼吸2c不移動

8、d只進(jìn)行無氧呼吸3ef既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無氧呼吸酵母菌培養(yǎng)液10%NaOH溶液蒸餾水想一想：什么叫呼吸速率？影響它的主要因素是什么？答案：呼吸速率是指單位數(shù)量的活體組織，在單位時間內(nèi)，消耗的氧氣量或釋放的CO2量。1影響細(xì)胞呼吸的內(nèi)部因素 (1)不同種類的植物呼吸速率不同，如一般情況下，旱生植物小于水生植 物，陰生植物小于陽生植物。 (2)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于營養(yǎng)器 官。 (3)同一植物在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同，如幼苗期、開花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。2影響細(xì)胞呼吸的外部因素因素原因曲線應(yīng)用溫度最適溫度時，細(xì)胞呼吸最強，超過最適溫度呼吸酶活性降低

9、，甚至變性失活，細(xì)胞呼吸受抑制；低于最適溫度酶活性下降，細(xì)胞呼吸受抑制低溫下貯存蔬菜、水果。大棚蔬菜夜間適當(dāng)降溫以降低呼吸消耗，提高產(chǎn)量O2O2濃度低時，厭氧呼吸占優(yōu)勢；隨O2濃度增大，無氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼吸不斷加強；但當(dāng)O2濃度達(dá)到一定值后，隨O2濃度增大，有氧呼吸不再加強(受呼吸酶數(shù)量等因素的影響)適當(dāng)降低氧氣濃度，抑制呼吸消耗，延長蔬菜、水果的保鮮時間水在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢將種子曬干，以減弱呼吸消耗，有利于貯藏CO2CO2是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，對細(xì)胞呼吸有抑制作用在蔬菜、水果保鮮中，增加CO2濃度(或充入N2)可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機物消

10、耗細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 細(xì)胞呼吸的中間產(chǎn)物是各種有機物之間轉(zhuǎn)化的樞紐，細(xì)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) （微生物的無氧呼吸一般叫做發(fā)酵） 2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 3.糧食儲藏和果蔬保鮮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、醬油和醋生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白應(yīng)用于垃圾、廢水的處理利用發(fā)酵產(chǎn)生沼氣 2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 細(xì)胞呼吸為植物吸收營養(yǎng)物質(zhì)、細(xì)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(dāng)增強細(xì)胞呼吸，以促進(jìn)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(xì)胞呼吸。議一議：作物栽培時要及時中耕松

11、土，稻田需要定期排水，這有什么好處？答案：作物栽培時要及時松土透氣，利于根系的有氧呼吸，促進(jìn)水和無機鹽的吸收，稻田需定期排水，否則會因根進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生大量酒精對細(xì)胞有毒害作用，使根腐爛。3.糧食儲藏和果蔬保鮮 細(xì)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，又要設(shè)法降低細(xì)胞的呼吸強度，盡可能減少有機物的消耗等。糧食儲藏糧食儲藏時，要注意降低溫度和保持干燥，抑制細(xì)胞呼吸，延長保存期限。 例：稻谷等種子含水量超過14.5時，呼吸速率就會驟然增加 ，釋放出的熱量和水分，會導(dǎo)致糧食霉變。果蔬保鮮 為了抑制細(xì)胞呼吸，果蔬儲藏時采用降低氧濃度、沖氮氣或降低溫度等方法。 例：蘋果、

12、梨、柑、橘等果實在01時可儲藏幾個月不壞；荔枝一般只能短期保鮮，但采用低溫速凍等方法可保鮮68個月。 農(nóng)村廣泛采用密閉的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身產(chǎn)生的二氧化碳抑制細(xì)胞呼吸的原理。特別提醒 ：種子、蔬菜和水果在貯藏時都應(yīng)在低溫、低氧條件下，不同的是種子還應(yīng)保持干燥，而蔬菜和水果應(yīng)保持一定濕度，低溫以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn)，一般為零上低溫。1貯藏水果和糧食時，充加或抽取空氣，能延長貯藏時間，主要作用是（ ）。 A促進(jìn)有氧呼吸 B抑制有氧呼吸 C促進(jìn)光合作用 D抑制無氧呼吸【評析】貯藏糧食時，要盡可能減弱其呼吸作用，因為呼吸作用會消耗有機物，會使糧食質(zhì)量下降，產(chǎn)生的水分和熱量也容易引起糧食發(fā)

13、霉變質(zhì)。根據(jù)呼吸作用的原理，可以用干燥的方法減少細(xì)胞內(nèi)的自由水，減弱各種化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行；充氮氣、抽真空的方法可以減少有氧呼吸的所需的氧氣，充或抽取空氣，都可以降低的濃度，這些方法都能夠抑制有氧呼吸。【答案】B。2研磨酵母菌后離心處理，得到上清液（含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀（含細(xì)胞器）。將等量的上清液，沉淀和未經(jīng)處理的勻漿，依次置入甲、乙、丙3支試管中，分別進(jìn)行3項獨立的實驗，請分析實驗的結(jié)果。（1）向3支試管分別滴加等量的葡萄糖后，丙管內(nèi)的最終產(chǎn)物是_，甲管是_，乙管是_。（2）向3支試管分別滴加等量的丙酮酸后，乙管內(nèi)的最終產(chǎn)物是_，甲管是_，丙管是_。（3）向3支試管分別加入熒光素（能發(fā)光的物質(zhì)）

14、，重復(fù)實驗（1），則丙管_，甲管_，乙管_。（1）二氧化碳和水，二氧化碳和酒精，葡萄糖（2）二氧化碳和水，二氧化碳和酒精，二氧化碳和水（3）發(fā)光最強，次之，基本無熒光1在有氧呼吸過程中，進(jìn)入細(xì)胞中的氧將（ ）。 與氫結(jié)合生成水 與碳結(jié)合生成二氧化碳 在線粒體中被消耗 在線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被消耗 A B C D 2有氧呼吸中產(chǎn)生能量最多的是（ ）。 A形成二氧化碳時 B形成H時 C形成水時 D形成丙酮酸時3下列有關(guān)有氧呼吸的敘述中，正確的是（ ）。 A此過程的第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸，產(chǎn)生少量H和ATP B此過程的第二階段是丙酮酸分解成水和二氧化碳，產(chǎn)生少量的ATP C此過程的第三階段是葡

15、萄糖氧化成水和二氧化碳，產(chǎn)生大量的ATP D此過程必須有氧分子參與，始終在線粒體中進(jìn)行 4下列有關(guān)呼吸作用的敘述中，正確的是（ ）。 A在細(xì)胞呼吸中，中間產(chǎn)物丙酮酸的水解是在線粒體中進(jìn)行的 B是否產(chǎn)生二氧化碳是有氧呼吸和無氧呼吸的主要區(qū)別 C高等植物進(jìn)行有氧呼吸，不能進(jìn)行無氧呼吸 D種子庫中貯存的風(fēng)干種子不進(jìn)行呼吸作用5經(jīng)測定，蠶豆種子在發(fā)芽的早期，二氧化碳的釋放量比氧氣的吸收量大34倍，這說明此時的蠶豆是（ ）。 A只進(jìn)行有氧呼吸 B無氧呼吸比有氧呼吸占優(yōu)勢 C只進(jìn)行無氧呼吸 D有氧呼吸比無氧呼吸占優(yōu)勢 6有氧呼吸與無氧呼吸的相同點是（ ）。 都在線粒體中進(jìn)行 都需要酶 都需要氧 都產(chǎn)生ATP 都經(jīng)過生成丙酮酸的反應(yīng) A B C D7高等植物有氧呼吸和無氧呼吸，都能產(chǎn)生（），它們分別形成于（ ）。 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 葉綠體 核糖體 線粒體 A B C D 8與有氧呼吸相比，無氧呼吸最主要的特點是（ ）。 A分解有機物 B釋放能量 C需要酶催化 D有機物分解不徹