呼吸作用課件

1、第3節(jié) ATP的主要來源 細(xì)胞呼吸,一、細(xì)胞呼吸的概念,生物體內(nèi)糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等有機(jī)物在活細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，并且釋放能量，產(chǎn)生ATP的總過程，叫做細(xì)胞呼吸。（又叫生物氧化）,細(xì)胞呼吸,有氧呼吸,無氧呼吸,葡萄糖 C6H12O6,生物體主要的供能物質(zhì),2.細(xì)胞呼吸的方式：有氧呼吸、無氧呼吸,外膜,內(nèi)膜,基質(zhì),嵴,主要場所：,線粒體,（1）有氧呼吸,不是惟一場所，第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。,第一階段：葡萄糖的初步分解,場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),第二階段：丙酮酸徹底分解,場所：線粒體基質(zhì),第三階段：H的氧化,場所：線粒體內(nèi)膜,釋放少量能量,還原性氫(H) 氧氣,水

2、,釋放大量能量,釋放少量能量,有氧呼吸的過程,第一階段： C6H12O6,（丙酮酸）,第二階段： 2CH3COCOOH + 6H2O,第三階段： 24H + 6O2,總反應(yīng)式：,2CH3COCOOH + 4H + 能量,6CO2 + 20H + 能量,12H2O + 能量,（大量）,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、水,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,線粒體基質(zhì),線粒體內(nèi)膜,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,有氧呼吸是細(xì)胞在有氧

3、的條件下，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)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。,概念：,【點(diǎn)撥】有氧呼吸三個(gè)階段需注意的四個(gè)問題 (1)三個(gè)階段所需酶不同。 (2)CO2的產(chǎn)生是在第二階段，H2O的產(chǎn)生在第三階段。 (3)H2O的消耗在第二階段，O2的消耗僅發(fā)生在第三階段。 (4)三個(gè)階段都有能量釋放，第三階段釋放能量最多。,蘋果儲存久了，會 有什么氣味散發(fā)出來？,劇烈運(yùn)動(dòng)后上肢和下肢骨骼肌往往會產(chǎn)生什么感覺？,（2）無氧呼吸,第一階段：葡萄糖的初步分解,第二階段：丙酮酸不徹底分解,C6H12O6,酶,+4H + 少量能量,2CH3COCOOH,2CH3COC

4、OOH+4H,酶,2C3H6O3(乳酸),場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),2CH3COCOOH+4H,2C2H5OH(酒精),+ 2CO2,酶,無氧呼吸過程,第二階段不釋放能量。,1、酒精發(fā)酵： C6H12O6,2、乳酸發(fā)酵： C6H12O6,2CH3CH2OH（酒精）+2CO2+能量,2C3H6O3（乳酸）+ 能量,酵母菌和大多數(shù)的植物的無氧呼吸屬于此種類型,乳酸菌和動(dòng)物細(xì)胞及馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細(xì)胞在缺氧時(shí)的無氧呼吸屬于此種類型,其余主要以熱能的形式散失掉。,1mol葡萄 糖分解為乳酸釋放能量196.65kJ,有61.08kJ轉(zhuǎn)移至ATP 能量效率約為31。,無氧呼吸過程產(chǎn)生的

5、能量,指細(xì)胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放少量能量的過程。,1.概念：,總結(jié)無氧呼吸,有氧呼吸,無氧呼吸,不同點(diǎn),相同點(diǎn),場所,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),需氧氣、多種酶,不需氧氣、需多種酶,CO2、H2O,酒精和CO2或乳酸,釋放大量能量， 合成38ATP,釋放少量能量， 合成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,二、有氧呼吸與無氧呼吸之間的異同點(diǎn),1.內(nèi)因 （1）不同種類的植物呼吸速率不同，如旱生植物的小于水生植物的，陰生植物的小于陽生植物的。 （2

6、）同一植物在不同的生長發(fā)育時(shí)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。 （3）同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官的大于營養(yǎng)器官的。,三、影響細(xì)胞呼吸的因素,2.外因 （1）溫度：通過影響呼吸酶的活性來影響呼吸速率。與溫度影響酶催化效率的曲線特征一致。 如圖所示：,（2）氧氣濃度 對于無氧呼吸來說：隨氧氣濃度增加而受抑制，氧氣濃度越高，抑制作用越強(qiáng)，氧氣濃度達(dá)到一定值時(shí)，被完全抑制。 如圖所示：,對有氧呼吸來說：氧氣是有氧呼吸的原料之一，在一定范圍內(nèi)，隨著氧氣濃度的增加，有氧呼吸速率增強(qiáng)，但當(dāng)氧氣濃度增加到一定值時(shí)，有氧呼吸速率不再增加。 如圖所示：,絕大多數(shù)植物

7、的非綠色器官或酵母菌受氧氣濃度的影響，兩種呼吸及總呼吸速率的變化曲線如圖所示：,種子、蔬菜、水果等一般采用低氧保存，因?yàn)榇藭r(shí)，有氧呼吸較弱，而無氧呼吸又受到抑制。,（3）其他因素 二氧化碳對有氧呼吸有抑制作用； 生物含水量的多少影響呼吸作用。在一定范圍內(nèi)，呼吸作用強(qiáng)度隨含水量的增加而增加。,1.為生物體的生命活動(dòng)提供能量。,2.為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。,四、細(xì)胞呼吸的意義,細(xì)胞呼吸 的產(chǎn)物,合成氨基酸,合成脂類,轉(zhuǎn)化為其他糖類,3.細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用實(shí)例 （1）用透氣紗布或“創(chuàng)可貼”包扎傷口：增加 通氣量，抑制破傷風(fēng)桿菌的無氧呼吸。 早期通氣促進(jìn)酵母菌有氧呼吸， 利于菌種繁殖 后期密封

8、發(fā)酵罐促進(jìn)酵母菌無 氧呼吸，利于產(chǎn)生酒精 （3）食醋、味精制作：向發(fā)酵罐中通入無菌空 氣，促進(jìn)醋酸桿菌、谷氨酸棒狀桿菌進(jìn)行有氧 呼吸。,（2）釀酒時(shí),（4）土壤松土：促進(jìn)根細(xì)胞呼吸作用，有利于主動(dòng)運(yùn)輸，為礦質(zhì)元素吸收供應(yīng)能量 （5）稻田定期排水：促進(jìn)水稻根細(xì)胞有氧呼吸。 （6）提倡慢跑：促進(jìn)肌細(xì)胞有氧呼吸,防止無氧 呼吸產(chǎn)生乳酸使肌肉酸脹。,實(shí)驗(yàn)課題 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 ，無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2 。 2、 CO2的檢測方法 （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

9、、酒精的檢測 橙色的重酪酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠 色。,二、實(shí)驗(yàn)假設(shè) 酵母菌在有氧情況下進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2，在無氧情況下進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生CO2和酒精。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,1 . CO2的放出情況： A、B兩組都有CO2的產(chǎn)生，但A組產(chǎn)生的 CO2更多,2 . 酒精產(chǎn)生的情況： A組沒有酒精的產(chǎn)生，B組產(chǎn)生了酒精。,2、有氧呼吸產(chǎn)生大量CO2， 無氧呼吸產(chǎn)生少量CO2。,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,1、酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生CO2， 無氧呼吸產(chǎn)生CO2和酒精。,根據(jù)CO2釋放量和O2消耗量判斷細(xì)胞呼吸狀況：,規(guī)律技巧,1、無CO2釋放時(shí)：,2、不消耗O2，但產(chǎn)生CO2：,3、當(dāng)CO2釋放量等于O2消

10、耗量時(shí)：,細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，容器內(nèi)氣體體積不發(fā)生變化，,細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸，容器內(nèi)氣體體積可增大,細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，容器內(nèi)氣體體積不發(fā)生變化，但若將CO2吸收，可引氣體體積減少。,4、當(dāng)CO2釋放量大于O2消耗量時(shí)：,若VCO2/VO24/3：,若VCO2/VO24/3：,若VCO2/VO24/3：,細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸和有氧呼吸兩種方式，哪種呼吸方式占優(yōu)勢，可如下分析：,有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等,無氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于無氧呼吸,（1） 只進(jìn)行有氧呼吸； （2） 只進(jìn)行無氧呼吸； （3） 有氧呼吸、無氧

11、呼吸都有。,酵母菌的細(xì)胞呼吸方式,1左移，2不動(dòng)，,1不動(dòng)，2右移，,1左移，2右移，,預(yù)測結(jié)果及結(jié)論：,在上述這個(gè)裝置中， 1、若把酵母菌改為乳酸菌，液滴移動(dòng)有何變化？ 2、若采用以上裝置研究綠色植物的細(xì)胞呼吸，在 外界條件上應(yīng)特別注意什么？,1. 現(xiàn)有甲酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,乙酵母菌進(jìn)行發(fā) 酵,若它們消耗等量的葡萄糖,則它們放出CO2 和吸收的O2之比是 ( ) A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3,C,2. 下列5支試管中分別含有不同化學(xué)物質(zhì)和活性 酵母菌細(xì)胞制備物。在適宜溫度條件下，會產(chǎn) 生CO2的試管有 （ ） 葡萄糖+已破裂的細(xì)胞 葡萄糖+線粒體 丙酮酸+線粒體 葡萄糖+細(xì)

12、胞質(zhì)基質(zhì)（隔 絕空氣） 丙酮酸+細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣） A. B. C. D.,C,細(xì)胞呼吸,有氧呼吸,無氧呼吸,乳酸,酒精和CO2,高等植物及酵母菌等微生物,高等動(dòng)物和人體, 高等植物的某些器官(馬鈴薯塊莖、甜菜塊根), 乳酸菌等微生物,C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量,1.有氧呼吸與無氧呼吸的相同點(diǎn)（） 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) . . . . ,2. 下列關(guān)于植物呼吸作用的敘述正確的是（ ） A. 呼吸作用的中間產(chǎn)物丙酮酸可以通過線粒體的兩層膜 B. 是否產(chǎn)生二氧化碳是有氧、無氧呼吸的主要區(qū)別 C. 高等植物能夠進(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,A,3.下列5支試管中分別含有不同化學(xué)物質(zhì)和活性酵母菌細(xì)胞制備物。在適宜溫度條件下，會產(chǎn)生CO2的試管有 （ ） 葡萄糖+已破裂的細(xì)胞 葡萄糖+線粒體 丙酮酸+線粒體 葡萄糖+細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣） 丙酮酸+細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣） A. B. C. D.,C,4. 蔬菜和水果長時(shí)間儲藏、保鮮所需要的條件為 （ ） A零上低溫、干燥、低氧 B零上低溫、濕度適中、低氧 C高溫、干燥、高氧 D高溫、濕度適中、高氧,【解析】蔬菜和水果不斷進(jìn)行細(xì)胞呼吸，消耗有機(jī)物，為了盡量減少有機(jī)物的消耗，需要