5.3ATP的主要來(lái)源-細(xì)胞呼吸

生物體生命活動(dòng)所需能量的直接來(lái)源是什么?

這種物質(zhì)是如何形成的？動(dòng)物和人綠色植物能量ADP+Pi+ATP酶回憶ATP編輯課件

第三節(jié):ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸編輯課件問(wèn)題探討18世紀(jì)，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫發(fā)現(xiàn)物質(zhì)燃燒時(shí)需氧氣，并把呼吸作用比作“緩慢燃燒過(guò)程〞。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)呼吸作用的實(shí)質(zhì)是有機(jī)物氧化分解，并釋放能量。討論：1.呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么共同點(diǎn)？2.呼吸作用能夠像燃料在體外燃燒那么快嗎？3.在無(wú)氧條件下，細(xì)胞還能夠通過(guò)呼吸作用釋放能量嗎？都是物質(zhì)氧化分解并釋放能量的過(guò)程。不能。如果細(xì)胞中的能量一下子全部迅速地釋放出來(lái)，會(huì)摧毀細(xì)胞結(jié)構(gòu)?？梢?，通過(guò)無(wú)氧呼吸。編輯課件你知道：“呼吸”和“呼吸作用”有什么區(qū)別嗎？“呼吸〞是指生物體或細(xì)胞吸入氧氣和呼出二氧化碳的過(guò)程；“呼吸作用〞是指細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物分解釋放能量的過(guò)程。又稱(chēng)為細(xì)胞呼吸編輯課件呼吸VS細(xì)胞呼吸細(xì)胞內(nèi)+糖類(lèi)+水能量O2O2肺通氣〔呼吸的現(xiàn)象〕呼吸器官血液循環(huán)血液循環(huán)呼吸器官CO2氣體運(yùn)輸+CO2細(xì)胞呼吸〔呼吸的本質(zhì)〕編輯課件一、細(xì)胞呼吸的概念：指糖類(lèi)、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等有機(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。編輯課件細(xì)胞呼吸有氧呼吸：主要形式無(wú)氧呼吸葡萄糖C6H12O6生物體主要的供能物質(zhì)細(xì)胞呼吸的類(lèi)型編輯課件二、有氧呼吸1.主要場(chǎng)所：線粒體的結(jié)構(gòu)、功能和分布〔P93〕外膜嵴內(nèi)膜線粒體外膜內(nèi)膜嵴基質(zhì)含有氧呼吸酶線粒體編輯課件C6H12O6(葡萄糖)酶[H]丙酮酸能量散失ATP能量散失ATPCO2H2O酶[H]O2H2O酶散失ATP能量有氧呼吸過(guò)程圖解細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體編輯課件第一階段：葡萄糖的初步分解第二階段：丙酮酸徹底分解第三階段：[H]的氧化酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6

C3H4O3

＋[H]＋少量能量

24[H]＋O2H2O＋大量能量酶線粒體內(nèi)膜2.反響過(guò)程:2C3H4O3＋H2OCO2＋[H]＋少量能量酶線粒體基質(zhì)2molATP熱能散失2molATP熱能散失34molATP熱能散失246620126編輯課件3.總反響式細(xì)胞在有氧氣的參與下，通過(guò)多種酶的作用，把有機(jī)物徹底分解成二氧化碳和水，并釋放能量，生成大量ATP的過(guò)程。4.有氧呼吸的概念C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶〔2870kJ〕38molATP熱能：維持體溫、散失編輯課件有氧呼吸產(chǎn)生的能量其余1709kJ主要以熱能的形式散失掉。1mol葡萄糖釋放能量2870kJ有1161kJ轉(zhuǎn)移至ATP能量效率高達(dá)40％編輯課件有氧呼吸場(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大量線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜比照編輯課件蘋(píng)果儲(chǔ)存久了，會(huì)有什么氣味散發(fā)出來(lái)？劇烈運(yùn)動(dòng)后上肢和下肢骨骼肌往往會(huì)產(chǎn)生什么感覺(jué)？編輯課件2C3H6O3C6H12O6酶2分子丙酮酸酶酶2C2H5OH+2CO2無(wú)氧〔酒精〕〔乳酸〕沒(méi)有能量釋放釋放少量能量第一階段第二階段2molATP熱能三、無(wú)氧呼吸2.過(guò)程1.場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)編輯課件3.總反響式C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶例：高等動(dòng)物、乳酸菌、高等植物的某些器官〔如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細(xì)胞等〕例：大多數(shù)植物、酵母菌等微生物4.概念細(xì)胞在無(wú)氧條件下，通過(guò)酶的作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物同時(shí)釋放少量能量的過(guò)程。編輯課件微生物的發(fā)酵1.酒精發(fā)酵2.乳酸發(fā)酵酵母菌乳酸菌乳酸菌、酵母菌等微生物的細(xì)胞呼吸也稱(chēng)為發(fā)酵。

編輯課件5.無(wú)氧呼吸的意義高等植物在水淹的情況下，可以進(jìn)行短暫的無(wú)氧呼吸，將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，釋放出能量以適應(yīng)缺氧環(huán)境條件。人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)消耗大量的能量，肌肉細(xì)胞那么以無(wú)氧呼吸的方式供給能量，滿足人體的需要。編輯課件細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體有O2時(shí)酶CO2H2O+多葡萄糖酶氧化分解2丙酮酸少+酶酶少少CO2酒精乳酸無(wú)O2時(shí)共同進(jìn)行分別進(jìn)行有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的過(guò)程比較編輯課件有氧呼吸無(wú)氧呼吸不同點(diǎn)相同點(diǎn)場(chǎng)所條件產(chǎn)物能量變化聯(lián)系實(shí)質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需要氧和酶不需氧、需酶CO2、H2O〔徹底〕酒精和CO2或乳酸〔不徹底〕釋放大量能量，合成大量ATP〔38ATP〕釋放少量能量，合成少量ATP〔2ATP〕從葡萄糖分解為丙酮酸階段相同，以后階段不同分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP。有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的異同編輯課件實(shí)驗(yàn)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式一、實(shí)驗(yàn)原理1、酵母菌是單細(xì)胞真菌屬于兼性厭氧菌。進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生水和CO2，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2。2、CO2的檢測(cè)方法〔1〕CO2使澄清石灰水變渾濁〔2〕CO2使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃3、酒精的檢測(cè)橙色的重酪酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反響，變成灰綠色。編輯課件二、實(shí)驗(yàn)用具〔略〕1、NaOH的作用是什么？2、澄清的石灰水有什么作用？3、如何說(shuō)明CO2產(chǎn)生的多少？4、如何控制無(wú)氧的條件？吸收空氣中的C02，而02進(jìn)入A瓶。檢測(cè)呼吸作用產(chǎn)生的C02。觀察澄清石灰水變渾濁的速度和程度。B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶。

編輯課件三、實(shí)驗(yàn)步驟1、配制酵母菌培養(yǎng)液〔等量原那么〕置于A、B錐形瓶2、組裝有氧呼吸和無(wú)氧呼吸裝置圖，放置在25-35℃、環(huán)境下培養(yǎng)8-9小時(shí)。3、檢測(cè)CO2的產(chǎn)生4、檢測(cè)酒精的產(chǎn)生〔1〕取2支試管編號(hào)〔2〕各取A、B錐形瓶酵母菌培養(yǎng)液的濾液2毫升注入試管〔3〕分別滴加0.5毫升重酪酸鉀--濃硫酸溶液，輕輕震蕩、混勻.編輯課件四、觀測(cè)、記錄條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時(shí)間重鉻酸鉀--濃硫酸溶液有氧無(wú)氧變混濁／快無(wú)變化變混濁／慢出現(xiàn)灰綠色五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下均能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下，通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的CO2，在無(wú)氧條件下通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的CO2。編輯課件設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)對(duì)結(jié)果的比較分析，來(lái)探究某種因素與實(shí)驗(yàn)對(duì)象的關(guān)系，這樣的實(shí)驗(yàn)叫做比照實(shí)驗(yàn)。比照實(shí)驗(yàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)。編輯課件細(xì)胞呼吸的意義1、呼吸作用能為生物體的生命活動(dòng)提供能量。2、呼吸過(guò)程能為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。ADP+Pi供生命活動(dòng)的能量酶有機(jī)物ATP呼吸作用氧化分解肌肉收縮神經(jīng)傳導(dǎo)和生物發(fā)電物質(zhì)合成吸收與分泌

編輯課件

1.溫度：溫度通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響呼吸速率。

2.O2濃度：①在一定范圍內(nèi)，隨O2濃度的增大，有氧呼吸增強(qiáng)。②O2的存在抑制了無(wú)氧呼吸的進(jìn)行。

3.CO2濃度：過(guò)大抑制呼吸作用的進(jìn)行。

4.水：在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨含水量的增加而增強(qiáng)。影響呼吸作用的外界因素編輯課件細(xì)胞呼吸類(lèi)型的判斷〔以酵母為例〕1、假設(shè)只產(chǎn)生CO2，不消耗O2，那么只進(jìn)行無(wú)氧呼吸〔如A點(diǎn)〕。2、假設(shè)產(chǎn)生的CO2的摩爾數(shù)比吸收O2的摩爾數(shù)多，那么兩種呼吸同時(shí)并存〔圖中AC段〕。3、假設(shè)產(chǎn)生CO2的摩爾數(shù)與吸收O2的摩爾數(shù)相等，那么只進(jìn)行有氧呼吸〔圖中C點(diǎn)以后〕。4、B點(diǎn)表示無(wú)氧呼吸與有氧呼吸速率相等〔CO2釋放量表示)。D點(diǎn)表示O2濃度超過(guò)一定值〔10%〕以上時(shí)，無(wú)氧呼吸消失。說(shuō)明有O2存在時(shí)，無(wú)氧呼吸受到抑制。O2%CO2釋放量有氧呼吸無(wú)氧呼吸ABCDCO2的總量510152025編輯課件右圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下CO2的釋放量與O2的吸收量的變化，請(qǐng)根據(jù)圖解答復(fù)以下問(wèn)題：〔1〕0點(diǎn)時(shí)，該器官的呼吸作用類(lèi)型是。無(wú)氧呼吸〔3〕在O2濃度為b%以下時(shí)〔不包括0點(diǎn)〕，該器官的呼吸類(lèi)型是，因?yàn)?。有氧呼吸和無(wú)氧呼吸CO2釋放量大于O2吸收量〔2〕該器官CO2釋放與O2吸收兩條曲線在P點(diǎn)重合，其呼吸類(lèi)型為，因?yàn)??！?〕由該曲線提示的原理，我們?cè)谶M(jìn)行果實(shí)和種子貯藏時(shí)，應(yīng)取O2含量為值時(shí)，理由是_____________________有氧呼吸CO2釋放量等于O2吸收量a此時(shí)釋放的CO2最少，果實(shí)和種子通過(guò)呼吸消耗的物質(zhì)最少1.00.5abco2釋放PO2吸收氣體交換相對(duì)值O2含量〔%〕0編輯課件四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用編輯課件

缺氧的情況下，植物組織進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生酒精，不利其生長(zhǎng)。四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用編輯課件缺氧的情況下，厭氧病菌大量繁殖，不利于傷口痊愈。四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用編輯課件有氧運(yùn)動(dòng)是指人體細(xì)胞充分獲得氧的情況下所進(jìn)行的體育鍛煉。人體細(xì)胞通過(guò)有氧呼吸可以獲得較多的能量。無(wú)氧運(yùn)動(dòng)中，肌細(xì)胞因氧缺乏，要靠乳酸發(fā)酵來(lái)獲取能量，會(huì)引起人有肌肉酸脹乏力的感覺(jué)。四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用編輯課件

細(xì)胞呼吸要消耗有機(jī)物，使有機(jī)物積累減少。因此，對(duì)糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮來(lái)說(shuō)，又要設(shè)法減少細(xì)胞呼吸，盡可能減少有機(jī)物的消耗。

四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用編輯課件糧食儲(chǔ)藏糧食儲(chǔ)藏時(shí)，要注意降低溫度和保持枯燥，抑制細(xì)胞呼吸，延長(zhǎng)保存期限。

果蔬保鮮為了抑制細(xì)胞呼吸，果蔬儲(chǔ)藏時(shí)采用降低氧濃度、補(bǔ)充N(xiāo)2〔CO2〕或降低溫度等方法。

編輯課件1、與有氧呼吸相比，無(wú)氧呼吸最主要的特點(diǎn)是Ａ、分解有機(jī)物Ｂ、釋放能量Ｃ、需要酶催化Ｄ、有機(jī)物分解不徹底2、新鮮蔬菜放在冰箱的冷藏室中，適當(dāng)延長(zhǎng)保鮮時(shí)間的生理原因是A、呼吸作用減弱B、呼吸作用加強(qiáng)C、光合作用減弱D、促進(jìn)了物質(zhì)的分解DA低溫下，酶的活性受到抑制，從而降低了呼吸作用的強(qiáng)度，減少了有機(jī)物的消耗編輯課件3、種在湖邊的玉米，長(zhǎng)期被水淹，生長(zhǎng)不好，其原因是A、根細(xì)胞吸收水分過(guò)多B、營(yíng)養(yǎng)缺乏C、光合作用強(qiáng)度不夠D、細(xì)胞有氧呼吸受阻4、同樣消耗１mol的葡萄糖，有氧呼吸釋放的能量用于合成ATP是無(wú)氧呼吸的幾倍？Ａ、20倍Ｂ、19倍Ｃ、６倍多Ｄ