醫(yī)學資料5.3ATP的主要來源──細胞呼吸(用)概述

1、生物體生命活動的主要能源物質是什么？生物體新陳代謝所需能量的直接來源是什么？葡萄糖ATP那么：葡萄糖中儲存的能量如何轉化為生命活動所需要的直接能量ATP的呢？回顧： 2021/7/18 星期日第3節(jié) ATP的主要來源細胞呼吸2021/7/18 星期日 有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成CO2或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成的過程。呼吸作用（細胞呼吸）的概念有機物 CO2(或其他產(chǎn)物)+能量氧化分解“呼吸作用”和“物質燃燒”有什么區(qū)別嗎？“呼吸作用”和“呼吸”有什么區(qū)別嗎？細胞內(nèi)2021/7/18 星期日呼吸作用與物質的燃燒有什么共同點？ 問題探討呼吸作用能夠像燃料在體外燃燒那樣劇烈嗎？在無氧

2、條件下，細胞還能夠通過呼吸作用釋放能量嗎？舉例說明。都是氧化分解過程；都釋放能量并產(chǎn)生CO2。不能能通過無氧呼吸釋放能量，如蛔蟲等但能量少很多。2021/7/18 星期日呼吸： 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是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成CO2或其他物質，釋放出能量并生成ATP的過程。對比呼吸和呼吸作用的區(qū)別細胞呼吸的方式有哪些？是否都需要氧？本質：有機物氧化分解釋放能量2021/7/18 星期日生物在有氧和無氧條件下是否都能進行細胞呼吸？ 探究酵母菌細胞呼吸的方式閱讀：P9192頁的內(nèi)容 結構：單細胞，真核生物生殖方式：主要出芽生殖同化作用：異養(yǎng)異化

3、作用：兼性厭氧型 一、細胞呼吸的方式2021/7/18 星期日 若用30度的溫水把買來的一包鮮酵母化開，用它發(fā)一塊面團，幾個小時后，面團便會漸漸膨大。用手摳開里面，你會發(fā)現(xiàn)面團里面變成蜂窩一樣，有許多空隙，并且你能聞到酒味和酵母菌產(chǎn)生的特殊香味所以我們吃的面包和饅頭比較松軟，味道也好。 我們喝的啤酒白酒、醫(yī)院里的酒精、化妝品中的甘油，都是用酵母菌生產(chǎn)的。酵母菌的細胞里含有豐富的蛋白質和維生素，所以也可以做成高級營養(yǎng)品添加到食品中，或用作飼養(yǎng)動物的高級飼料。小資料探究酵母菌細胞呼吸的方式2021/7/18 星期日設計實驗酒精和CO2是酵母菌在什么條件產(chǎn)生的（有氧？無氧？）提出問題進行實驗驗證假設

4、、形成結論CO2有氧產(chǎn)生無氧CO2和酒精產(chǎn)生作出假設2021/7/18 星期日3.設計實驗實驗思路？分析變量自變量:因變量:無關變量:細胞呼吸的條件細胞呼吸的產(chǎn)物 有氧無氧影響實驗結果的可變因素 酒精、CO2分別給酵母菌提供有氧和無氧的條件，一段時間后檢測其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳2021/7/18 星期日CO2的檢測：1.通入澄清的石灰水：澄清渾濁2.溴麝香草酚藍水溶液：藍 綠黃酒精的檢測：橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應： 橙色灰綠色思考: 有氧和無氧條件下CO2和酒精產(chǎn)生的量的多少如何判斷？2021/7/18 星期日B瓶應封口放置一段時間后，再連接澄清石灰水的錐形瓶，為什么？ 有

5、氧條件無氧條件實驗結果石灰水十分混濁培養(yǎng)液不能使重鉻酸鉀變灰綠石灰水有點混濁培養(yǎng)液使重鉻酸鉀變灰綠有氧條件，酵母菌產(chǎn)生大量的CO2和H2O無氧條件，酵母菌產(chǎn)生大量酒精和少量的CO2 對比實驗 設置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結果的比較分析，來探究某種因素與實驗對象的關系，這樣的實驗叫做對比實驗。 對照實驗 除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗。NaOH作用？2021/7/18 星期日有氧呼吸：無氧呼吸：細胞呼吸的方式葡萄糖O2 CO2(大量)+H2O+能量酶葡萄糖 CO2(大量)+酒精+能量酶細胞呼吸的概念：細胞呼吸是指有機物在細胞內(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

6、能量的過程。實驗推論：2021/7/18 星期日探究 有同學認為，在有氧呼吸實驗裝置中的氫氧化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳，有可能對實驗結果產(chǎn)生干擾，你同意嗎？你如何避免這種可能性的發(fā)生，以保證實驗更嚴謹？2021/7/18 星期日 有人認為：實驗裝置中酒精和二氧化碳的產(chǎn)生是葡萄糖水溶液的純化學反應，與酵母菌無關，你如何看待這種觀點？ 葡萄糖 水溶液 葡萄糖 水溶液繼續(xù)探究2021/7/18 星期日繼續(xù)探究 為了控制無氧呼吸實驗裝置中的氧氣，對酵母菌培養(yǎng)瓶采取用形夾夾住橡皮管的方法進行密封處理，結果發(fā)生了錐形瓶爆裂或橡皮塞被頂脫的現(xiàn)象，這是為什么呢？由此說明什么問題？2021/7/18 星期日細

7、胞呼吸有氧呼吸無氧呼吸絕大多數(shù)生物的主要呼吸方式產(chǎn)生酒精和CO2產(chǎn)生水和CO2 一、細胞呼吸的方式2021/7/18 星期日問題回顧：1.有氧呼吸的主要場所是？主要是線粒體，還有細胞質基質2.線粒體的結構怎樣？ 雙膜結構，內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴（增大了內(nèi)膜的面積），嵴的周圍充滿了液態(tài)的基質，內(nèi)膜和基質中都含有許多與呼吸作用有關的酶。3.有氧呼吸最常利用的物質是_葡萄糖外膜內(nèi)膜嵴基質 二、有氧呼吸2021/7/18 星期日1C6H12O6(葡萄糖)酶4H2丙酮酸少量能量 6CO2 6H2O 酶20H 6O2 12H2O酶大量能量1.有氧呼吸的過程細胞質基質線粒體第一階段第二階段線粒體基質第三階段線粒體

8、內(nèi)膜2ATP熱能少量能量2ATP熱能34ATP熱量H：表示氧化型輔酶I(NAD+)轉化成還原型輔I(NADH)2021/7/18 星期日有氧呼吸的過程圖解2021/7/18 星期日1.有氧呼吸過程：（可分三個階段）第一階段：葡萄糖丙酮酸+ H （少量）+ 能量 （少量）酶丙酮酸+ H2O酶CO2+ H（大量）+ 能量 （少量）H+ O2H2O+ 能量（大量）酶第二階段：第三階段：細胞質基質線粒體基質線粒體內(nèi)膜1、有氧呼吸的反應場所只有線粒體，對嗎？ 2、水在第幾階段參與反應？有機物徹底氧化在第幾階段？3、是否每階段都有能量生成？大量生成能量在第幾階段？4、氧氣在第幾階段被利用？CO2和H2O分

9、別在第幾階段生成？CO2和H2O中的O分別來自哪里？ C6H12O6 + 6H2O +6O2 酶6 CO2 + 12H2O +能量2021/7/18 星期日有氧呼吸 場 所 反應物 產(chǎn) 物 釋放能量第一階段第二階段第三階段細胞質基質線粒體基質線粒體內(nèi)膜葡萄糖丙酮酸 H2OHO2丙酮酸少量HATPCO2大量HATP少量少量H2O大量ATP大量2.有氧呼吸三個階段的比較2021/7/18 星期日能量熱能可轉移的能量ADPPiATP1161kJ2870kJ1mol葡萄糖1709kJ能量轉換的效率：1161/2870100=40有氧呼吸與體外燃燒相比的特點：條件溫和、能量逐步釋放、并有一部分能量儲存在

10、ATP中。1161/30.54 = 38mol C6H12O6 + 6H2O +6O2 酶6 CO2 + 12H2O +38molATP2021/7/18 星期日場所：a細胞質基質 b線粒體基質 c線粒體內(nèi)膜能量去向： 一部分以熱能形式散失 另一部分轉移到ATP中總反應式：有氧呼吸概念：細胞在_的參與下，通過_的催化作用，把_等有機物_，產(chǎn)生_和_，釋放_,生成_的過程。(1709kJ/mol,約60%)(1161kJ/mol,約40%)氧多種酶葡萄糖CO2H2O能量徹底氧化分解大量ATP3.有氧呼吸小結 C6H12O6 + 6H2O +6O2 酶6 CO2 + 12H2O +能量2021/7

11、/18 星期日課 堂 練 習 1.有氧呼吸分三個階段,三個階段的共同特點是都有能量的釋放,但釋放能量最多的是_;在線粒體中進行的是第_階段;第_階段產(chǎn)生H最多；丙酮酸是第_階段的產(chǎn)物。第三階段二、三一二3.第一、二階段的共同產(chǎn)物是 三個階段均有的產(chǎn)物是。H和ATPATP2.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（ ） O2參與的階段（） 產(chǎn)生H的階段（ ） 產(chǎn)生能量最多的階段（） 有機物徹底氧化的階段（ ）二三三一二三二2021/7/18 星期日4.下圖是有氧呼吸的過程圖解，請依圖回答：C6H12O123O2酶酶456酶H H (1)寫出長方框內(nèi)1、2、3所依

12、次代表的物質名稱： 、 _、 。(2)依次填出橢圓框內(nèi)4、5、6所代表的能量的多少 、 _、 。(3)有氧呼吸的主要場所是 _，進入該場所的呼吸底物是_。(4)用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，18O轉移的途徑是_H2O丙酮酸CO2少少大量線粒體丙酮酸6課 堂 練 習 葡萄糖丙酮酸二氧化碳2021/7/18 星期日葡 萄 糖丙 酮 酸H 少量能量 乙醇脫氫酶 乳酸脫氫酶酒精 + CO2乳酸酶場所：細胞質基質第一階段：同有氧呼吸無氧呼吸只有第一階段釋放能量 三、無氧呼吸1.無氧呼吸過程2021/7/18 星期日2、酒精發(fā)酵： C6H12O6酶1、乳酸發(fā)酵： C6H12O62CH3CH

13、2OH(酒精)+2CO2+能量2C3H6O3（乳酸）+ 能量酶問題思考：無氧呼吸有何意義和危害？2.無氧呼吸小結例：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：酵母菌、大多數(shù)植物2021/7/18 星期日無氧呼吸的概念 細胞在缺氧的條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物進行不徹底的氧化分解，產(chǎn)生酒精或乳酸等中間產(chǎn)物，釋放少量能量，生成ATP的過程。無氧呼吸的特點生成乳酸釋放：196.65KJ 轉移：61.08KJ，約31%生成酒精釋放：222.54KJ 轉移：61.08KJ，約28%2021/7/18 星期日 四、有氧呼吸與無氧呼吸的比較共同點實質：過

14、程：葡萄糖丙酮酸有氧無氧CO2 + H2O + 能量（大量）C2H3OH+CO2 + 能量（少量） C3H6O3 + 能量（少量） 氧化分解有機物，釋放能量都有丙酮酸（中間產(chǎn)物）的生成2021/7/18 星期日有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？注意：有氧呼吸三個階段都產(chǎn)生ATP；無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP。 不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，其原因在于催化反應的酶不同。1mol2870 (kj)1161ATP熱能(38mol)葡萄糖1mol葡萄糖196.65（kj）61.08ATP(2mol)熱能主要在線粒體內(nèi)在細胞質基質中氧氣、多種酶無氧參加、需多種酶葡萄

15、糖徹底分解、產(chǎn)生CO2和H2O葡萄糖分解不徹底、形成乳酸或酒精和CO2釋放出大量能量釋放出少量能量第一階段的反應完全相同，并且都在細胞質基質內(nèi)進行。分解有機物，釋放能量呼吸方式有氧呼吸無氧呼吸不同點場所條件分解產(chǎn)物能量相同點聯(lián)系實質2021/7/18 星期日【特別提醒】原核生物無線粒體，但有些原核生物(如空氣中的細菌、硝化細菌、藍藻等)仍可進行有氧呼吸。雖然這些細胞沒有線粒體，但卻含有全套與有氧呼吸有關的酶，這些酶分布在細胞質基質和細胞膜上。 只能進行無氧呼吸的真核生物(如蛔蟲)，其細胞內(nèi)無線粒體。2021/7/18 星期日 1.蘋果和馬鈴薯塊莖進行無氧呼吸的產(chǎn)物分別是( ) A.乳酸、酒精和

16、二氧化碳 B.都是酒精和二氧化碳 C.酒精和二氧化碳、乳酸 D.都是乳酸課 堂 練 習 3.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.光合作用的強度不夠 D.細胞有氧呼吸受阻2.種子在浸水和不浸水的條件下,進行呼吸作用的過程中都產(chǎn)生過的中間產(chǎn)物是( )酒精 B. 乳酸 C.CO2和H2O D.丙酮酸C D D 4.下列反應中，消耗1mol葡萄糖產(chǎn)生ATP最多的是( ) A.有氧呼吸 B.無氧呼吸 C.乳酸發(fā)酵 D.酒精發(fā)酵A 2021/7/18 星期日5.下列有關有氧呼吸與無氧呼吸的相同點,不正確的是( )A.都有從葡萄糖分解成丙酮酸的過程B

17、.都有有機物的氧化分解C.都有能量釋放,并有ATP的生成D.分解產(chǎn)物中都有CO26.與有氧呼吸相比，無氧呼吸最主要的特點是( ) .分解有機物 .有機物分解不徹底 .需要酶催化 .釋放能量D B7.有氧呼吸與無氧呼吸的相同點是( ) 都在線粒體中進行 都需要酶 都需要氧 都產(chǎn)生ATP 都產(chǎn)生丙酮酸 A. B. C. D.D 2021/7/18 星期日1呼吸速率是指單位數(shù)量的活體組織，在單位時間內(nèi)分解有機物的速率。它是植物呼吸作用強弱的指標，一般以測定植物釋放二氧化碳或吸收氧氣的速率來衡量呼吸速率。2影響細胞呼吸的環(huán)境因素(1)溫度溫度影響呼吸作用，主要是通過影響呼吸酶的活性來實現(xiàn)的。呼吸速率與

18、溫度的關系如圖。生產(chǎn)上常用這一原理在低溫下貯藏水果、蔬菜。在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當降低溫度，降低呼吸作用，減少有機物的消耗，提高產(chǎn)量。 五、影響呼吸作用的外界因素2021/7/18 星期日 (2)O2的濃度 在一定范圍內(nèi)，隨O2濃度的增大，有氧呼吸增強，達到一定濃度以后，由于受線粒體的限制，呼吸作用強度不再增大； O2的存在抑制了無氧呼吸的進行。在O2濃度為零時只進行無氧呼吸；濃度為10%以下，既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸；濃度為10%以上，只進行有氧呼吸。(如圖) 生產(chǎn)中常利用降低氧的濃度抑制呼吸作用，減少有機物消耗這一原理來延長蔬菜、水果保鮮時間。 (3)CO2 CO2是呼吸作用的產(chǎn)

19、物，對細胞呼吸有抑制作用，實驗證明，在CO2濃度升高到1%10%時，呼吸作用明顯被抑制。(如右圖) (4)水 在一定范圍內(nèi)，細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。當含水量過多時，呼吸速率減慢，甚至死亡。(如圖)應用：作物栽培中，合理灌溉。2021/7/18 星期日 六、細胞呼吸原理的應用1 . 在釀酒業(yè)上的應用：先通氣，讓酵母菌進行有氧呼吸，使其數(shù)量增加；然后隔絕空氣，使其發(fā)酵，產(chǎn)生酒精。2 . 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上：中耕松土定期排水，促進根系的有氧呼吸，有利于根系的生長及對礦質離子的吸收 剪去變黃（無光合能力）消耗養(yǎng)分的枝葉3 . 在物質的儲存時：糧油種子的貯藏必須干燥、低溫，目的

20、是為了降低呼吸作用，減少有機物的消耗。 果實、蔬菜的保鮮措施中，一定濕度、低溫、增加空氣中CO2的濃度等，目的是通過減弱細胞呼吸，延緩老化。4 . 呼吸作用與人類健康：傷口處理、運動健身2021/7/18 星期日小結：葡萄糖丙酮酸有氧6CO2+6H2O+能量（大量）無氧2C2H5OH+2CO2+能量（酒精）2C3H6O3+能量（少量）(乳酸）細胞質基質線粒體細胞質基質（少量）1、場所3、物質變化4、能量變化2、條件2021/7/18 星期日1、有氧呼吸最常用的物質是（ ） 、淀粉 、糖原 、葡萄糖 、ATPC2、酵母菌進行有氧呼吸時產(chǎn)生CO2的場所是（ ） A、細胞質基質 B、核糖體 C、線粒

21、體 D、葉綠體C3、呼吸過程中能產(chǎn)生ATP的場所有（ ） A、細胞質基質 B、線粒體基質 C、線粒體內(nèi)膜 D、核糖體ABC鞏 固 提 高 4、讓一只小白鼠吸入18O2，該白鼠體內(nèi)最先出現(xiàn)18O的化合物是( ) A、二氧化碳 B、水 C、丙酮酸 D、ATPB 2021/7/18 星期日5、把小白鼠和青蛙從25的室溫中移至5的環(huán)境中，這兩種動物的需氧量會發(fā)生什么變化？( ) A、兩種動物的耗氧量都減少 B、兩種動物的耗氧量都增加 C、青蛙耗氧量減少，小白鼠耗氧量增加 D、青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量減少C6、新鮮蔬菜放在冰箱的冷藏室中，能適當延長保鮮時間的原因是( )A、光合作用減弱 B、促進了物

22、質分解C、呼吸作用減弱 D、呼吸作用加強C7、用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸的氧原子，18O轉移的途徑（ ） A.葡萄糖 - 丙酮酸 -水 B.葡萄糖 - 丙酮酸-氧 C.葡萄糖 - 氧 - 水 D.葡萄糖 -丙酮酸- 二氧化碳D2021/7/18 星期日8、酵母菌在有氧時進行有氧呼吸，無氧時進行無氧呼吸，將酵母菌放在含有培養(yǎng)液的密閉的錐形瓶中，測得CO2的釋放量比O2的吸收量大1倍，則有氧呼吸與無氧呼吸消耗葡萄糖的比為( ) Al：6 B1：3 C1：2 D 1：19、人在劇烈運動后，血漿中的pH會明顯下降，其原因是 ( ) A血漿中碳酸增多 B血漿中磷酸肌酸增多 C血漿中乳酸增多 D血漿中

23、丙酮酸增多10、關于細胞呼吸正確的說法是 ( ) A無氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不屬于氧化反應 B水果貯藏在完全無氧的環(huán)境中，可將損失減小到最低程度 C無氧呼吸的酶存在于細胞質基質和線粒體 D有氧呼吸的酶存在于細胞質基質、線粒體內(nèi)膜、線粒體基質BCD2021/7/18 星期日11、下圖表示呼吸作用過程中葡萄糖分解的兩個途徑。酶1、酶2和酶3依次分別存在于( )12.若細胞呼吸有二氧化碳放出，則可判斷此過程( ) A必定是有氧呼吸 B只能是無氧呼吸 C絕不是產(chǎn)物為酒精的無氧呼吸 D一定不是產(chǎn)物為乳酸的無氧呼吸A.線粒體、線粒體和細胞質基質 B.線粒體、細胞質基質和線粒體C.細胞質基質、線粒體和細胞質基質 D.細胞質基質、細胞質基質和線粒體CD2021/7/18 星期日13、有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，當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