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第3節(jié):ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸一、細(xì)胞呼吸的概念:是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)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(guò)程。二、細(xì)胞呼吸的方式:1、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
有氧呼吸裝置:無(wú)氧呼吸裝置:10%NaOH溶液吸收通入空氣中的CO2葡萄糖溶液+酵母菌(培養(yǎng)酵母菌)第一個(gè)錐形瓶:第二個(gè)錐形瓶:第三個(gè)錐形瓶:澄清的石灰水根據(jù)混濁程度進(jìn)行比較CO2的產(chǎn)生量橡皮球(保持通入空氣)葡萄糖溶液+酵母菌封口放置一段時(shí)間后,再與第二個(gè)錐形瓶連接。(使酵母菌消耗瓶?jī)?nèi)的氧氣,造成無(wú)氧環(huán)境)第一個(gè)錐形瓶:第二個(gè)錐形瓶:或者溴麝香草酚藍(lán)水溶液根據(jù)溶液顏色的變化時(shí)間長(zhǎng)短比較澄清的石灰水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液根據(jù)混濁程度、顏色的變化時(shí)間進(jìn)行比較CO2的產(chǎn)生量酵母菌培養(yǎng)液的濾液+溶有重鉻酸鉀的濃硫酸(橙色)(灰綠色)(橙色)二、細(xì)胞呼吸的方式:1、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式有氧呼吸:無(wú)氧呼吸:自主構(gòu)建有氧呼吸的場(chǎng)所是什么有氧呼吸分為哪幾個(gè)階段哪個(gè)階段會(huì)產(chǎn)生[H][H]的去向如何每個(gè)階段都釋放能量嗎各階段釋放能量的量有何不同有機(jī)物中儲(chǔ)存的能量去向如何各個(gè)階段發(fā)生了什么化學(xué)反應(yīng)有氧呼吸C6H12O62丙酮酸酶能量
4[H]+6H2O酶20[H]2ATP6CO2+能量有氧呼吸的全過(guò)程+6O2酶12H2O+能量ADP+Pi2ATPADP+Pi34ATPADP+Pi酶酶酶思考:產(chǎn)物H2O和CO2中的O來(lái)自葡萄糖還是氧氣?有氧呼吸在哪個(gè)階段才需要大量的氧氣?1.有氧呼吸過(guò)程葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+能量(丙酮酸)(少量)場(chǎng)所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①丙酮酸徹底分解酶6CO2+20[H]+能量(少量)場(chǎng)所:線粒體基質(zhì)②2CH3COCOOH(丙酮酸)[H]的氧化酶12H2O+能量(大量)場(chǎng)所:線粒體內(nèi)膜③24[H]+6O2+6H2O有氧呼吸有氧呼吸在細(xì)胞內(nèi),1mol的葡萄糖徹底氧化分解后產(chǎn)生2870
KJ的能量,其中有1161KJ的能量?jī)?chǔ)存在ATP中,其余的能量則以熱能的形式散失掉了。請(qǐng)你計(jì)算一下,有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率大約是多少?這些能量大約能使多少格ADP轉(zhuǎn)化為ATP?有氧呼吸場(chǎng)所反應(yīng)物產(chǎn)物釋能第一階段第二階段第三階段有氧呼吸三個(gè)階段的比較細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)主要是葡萄糖丙酮酸[H]少量丙酮酸H2OCO2、[H]少量[H]、O2H2O大量線粒體線粒體2.主要場(chǎng)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+6O26CO2+12H2O+能量
酶5.概念:有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下,通過(guò)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)生二氧化碳和水,釋放能量,生成許多ATP的過(guò)程。有氧呼吸自主構(gòu)建無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所是什么無(wú)氧呼吸分為哪幾個(gè)階段各階段發(fā)生了什么樣的反應(yīng)每個(gè)階段都釋放能量嗎各階段釋放能量是大量還是少量無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的產(chǎn)物有哪些無(wú)氧呼吸C6H12O62C2H5OH+2CO2酶酶2C3H6O32丙酮酸+4[H]酶能量動(dòng)物:乳酸植物:酒精玉米胚馬鈴薯塊莖甜菜塊根——乳酸乳酸發(fā)酵:酒精發(fā)酵:無(wú)氧呼吸全過(guò)程196.65KJ/mol61.08KJ2ATP(乳酸)(酒精)1、無(wú)氧呼吸的過(guò)程葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+能量(少量)
場(chǎng)所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①2丙酮酸+4[H]
②丙酮酸不徹底分解場(chǎng)所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)A.乳酸發(fā)酵酶2C3H6O3(乳酸)B.酒精發(fā)酵酶2C2H5OH(酒精)+2CO22丙酮酸+4[H]
2丙酮酸+4[H]
例:高等動(dòng)物、乳酸菌、高等植物的某些器官(馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等)例:大多數(shù)植物、酵母菌總反應(yīng)式:C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+能量C6H12O6酶2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量葡萄糖丙酮酸6H2O+6CO2+能量(大量)2C2H5OH+2CO2+能量(少量)2C3H6O3+能量(少量)或酶酶有氧呼吸與無(wú)氧呼吸之間的聯(lián)系:有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系:
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需O2、酶不需O2、需酶H2O、CO2C2H5OH、
或C3H6O3
徹底不徹底較多較少有氧呼吸和無(wú)氧呼吸第一個(gè)階段是相同的
分解有機(jī)物,釋放能量
有氧呼吸無(wú)氧呼吸不同點(diǎn)場(chǎng)所條件產(chǎn)物分解程度釋放能量相同點(diǎn)聯(lián)系實(shí)質(zhì)三、細(xì)胞呼吸意義1.為生命活動(dòng)提供能量2.為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料四、影響細(xì)胞呼吸的因素1、溫度:植物最適25-30℃溫度呼吸速率應(yīng)用:貯存水果時(shí),適當(dāng)降低溫度能延長(zhǎng)保存時(shí)間在農(nóng)業(yè)上,夜晚適當(dāng)降低溫度,可以減少呼吸作用對(duì)有機(jī)物的消耗2、O2:/CO2釋放量O2濃度一定范圍內(nèi),有氧呼吸隨氧氣濃度升高而增大,無(wú)氧呼吸則受到抑制。
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