《ATP的主要来源》PPT课件.ppt

ks5u精品课件,第五章细胞的能量供应和利用,第3节ATP的主要来源细胞呼吸,ks5u精品课件,1说出线粒体的结构和功能。2说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。3说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。4.进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。,学习目标,ks5u精品课件,1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？,两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程；都能产生CO2等产物，并且都释放出能量。,2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？,不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。,问题探讨,在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。,3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？,ks5u精品课件,学习指导,1.呼吸作用和呼吸有什么不同？2.细胞呼吸的概念是什么？3.有氧呼吸和无氧呼吸的概念、反应式、反应场所、各个反应阶段和能量变化是怎样？4.无氧呼吸有哪两种方式？各自的例子有哪些？5.有氧呼吸和无氧呼吸有什么异同点？6.细胞呼吸在生活和生产中有什么应用？,8min,ks5u精品课件,呼吸作用,有氧呼吸,无氧呼吸,呼吸：机体与环境之间O2和CO2交换的过程。,细胞呼吸也称呼吸作用,是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。,对比,呼吸和呼吸作用的区别,ks5u精品课件,单细胞动物的呼吸现象和呼吸作用,+糖类,+水+,呼吸作用（本质）,气体交换（现象）,呼吸,ks5u精品课件,+糖类,+水,呼吸作用（本质）,高等动物的呼吸现象和呼吸作用,呼吸运动（现象）,气体运输,+,呼吸,ks5u精品课件,线粒体,ks5u精品课件,酵母菌时一类单细胞真菌，常用于酿酒和发面。一位学生为了探究酵母菌的呼吸类型，曾经设计和进行过一个实验,一段时间后，澄清的石灰水变浑浊,酵母菌和葡萄糖液,酵母菌和葡萄糖液,油脂层,实验后，他得出结论：酵母菌能进行有氧呼吸。也能进行无氧呼吸。,一、有氧细胞呼吸的过程示意图,ks5u精品课件,有氧呼吸的三个阶段,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH+4H+2ATP（丙酮酸）,场所：细胞质基质,丙酮酸彻底分解,酶,6CO2+20H+2ATP,场所：线粒体基质,2CH3COCOOH,（丙酮酸）,H的氧化,酶,12H2O+34ATP,场所：线粒体内膜,24H+6O2,+6H2O,ks5u精品课件,有氧呼吸三个阶段的比较,细胞质基质,主要是葡萄糖,丙酮酸H,少量,丙酮酸,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,对比,ks5u精品课件,主要场所：,线粒体,能量去向：,一部分以热能形式散失另一部分转移到ATP中,总反应式：,有氧呼吸概念：,细胞在_的参与下，通过_的催化作用，把_等有机物_，产生_和_，释放_,生成_的过程。,(1709kJ/mol,约60%),(1161kJ/mol,约40%),氧,多种酶,葡萄糖,CO2,H2O,能量,彻底氧化分解,许多ATP,38个ATP,ks5u精品课件,无氧呼吸：一般是指细胞在缺氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化的产物，同时释放出少量能量的过程。,葡萄糖,过程：,二、无氧呼吸,主要场所：细胞质基质,ks5u精品课件,无氧呼吸总反应式,C6H12O6,酶,2C3H6O3(乳酸),+少量能量,C6H12O6,2C2H5OH(酒精),+2CO2+少量能量,酶,例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）,例：大多数植物、酵母菌,同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？,发酵,微生物的无氧呼吸,（酒精发酵、乳酸发酵）,无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中,ks5u精品课件,C6H12O6,能量（少）,2丙酮酸（2CH3COCOOH）,H,能量（少）,2C2H5OH+2CO2,酶,酶,能量（少）,2C3H6O3,酶,细胞质基质,第一阶段,第二阶段,ks5u精品课件,无氧呼吸的意义,高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要。,ks5u精品课件,三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较,有氧呼吸,无氧呼吸,不同点,相同点,场所,条件,产物,能量变化,联系,实质,细胞质基质、线粒体,细胞质基质,需分子氧O2(O2用于第三阶段和氢反应生成水)、酶,不需分子氧(故无氧呼吸产物中无水)、需酶,CO2、H2O,酒精和CO2或乳酸,释放大量能量，合成38ATP,释放少量能量，合成2ATP,从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同,分解有机物，释放能量，合成ATP,动物无氧呼吸不产生酒精；无氧呼吸在有氧存在时受到抑制。,ks5u精品课件,呼吸作用的概念,呼吸作用类型,有氧呼吸,无氧呼吸,呼吸作用,葡萄糖的初步分解,丙酮酸彻底分解,H的氧化,丙酮酸不彻底分解,乳酸发酵,酒精发酵,葡萄糖的初步分解,VS,1、场所,3、物质变化,4、能量变化,2、条件,ks5u精品课件,1、呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。,四、呼吸作用的意义：,2、呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。,ks5u精品课件,五、细胞呼吸原理的应用,细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。1.发酵技术2.农业生产3.粮食储藏和果蔬保鲜,ks5u精品课件,1.发酵技术,生产啤酒、果酒和白酒等生产乳酸类、柠檬酸类饮料生产味精、酱油和醋应用于垃圾、废水的处理利用发酵产生沼气,ks5u精品课件,2.农业生产细胞呼吸为植物吸收营养物质、细胞的分裂、植株的生长和发育等提供能量和各种原料，因此，在农业生产上，要设法适当增强细胞呼吸，以促进作物的生长发育。例：水稻生产中的适时露田和晒田等措施的实质就是为了改善土壤通气条件以增强根系的细胞呼吸。,ks5u精品课件,3.粮食储藏和果蔬保鲜,细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，又要设法降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等。粮食储藏果蔬保鲜,ks5u精品课件,粮食储藏,粮食储藏时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸，延长保存期限。例：稻谷等种子含水量超过14.5时，呼吸速率就会骤然增加，释放出的热量和水分，会导致粮食霉变。,ks5u精品课件,果蔬保鲜,为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。例：苹果、梨、柑、橘等果实在01时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜68个月。农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。,ks5u精品课件,*分析如何控制储存室的环境因素，即贮藏条件。农作物种粒、蔬菜或水果都是有生命的，不断地进行着呼吸作用。如果呼吸速率快，会引起有机物的大量消耗，造成储存量减少而且影响品质；呼吸作用放出的水，又会造成储存环境湿度过大；呼吸放出的热量，会使储存环境温度升高；高温、高湿的环境会使储存室中的有害细菌、霉菌大量滋生繁殖，导致作物种子、蔬菜或水果腐烂变质；同时高温、高湿的环境反过来又会进一步加快呼吸作用的速率，造成恶性循环。因此为了能达到长期储存的目的，人们总是希望储存物的有氧呼吸或无氧呼吸都减弱一些。大家都知道，呼吸作用是受控状态下对葡萄糖的氧化分解过程，而酶是调控这一过程的关键因素之一，同时酶又受到诸多因素的影响。因此，凡能影响呼吸作用过程中酶的各种因素，就必然会影响呼吸作用的速率。哪些因素会降低呼吸作用呢？,ks5u精品课件,其一是储存湿度，即作物种子含水量这个因素。我们知道，当生物体中自由水与结合水的比例升高时，其代谢速率就会相应增强，因此对作物种子而言，入库前的晾晒是必须的，而且种子含水量要低于一定标准时才准入库。有关部门规定的安全水分标准：在长江下游地区，小麦种子含水量是12.5%以下，稻谷是14.5%以下；广东省，稻谷是13.5%以下，因为南方高温多湿，要求更高一些。实验发现，稻谷等种子含水量超过14.5%时呼吸速率即会骤然上升。其二是储存温度因素。酶活性在一定温度范围内，是随着温度的升高而增强的，因此降低储存室的温度也是行之有效的方法之一。其三是氧气浓度。氧气是有氧呼吸的原料，二氧化碳是呼吸作用的产物，根据化学平衡原理，降低反应物浓度或增加产物浓度都会降低呼吸作用的速率。如番茄储存过程中可抽去空气，补充氮气，把氧浓度调节到3-6%左右，这样，番茄可贮藏1个月甚至3个月以上。,ks5u精品课件,这里有一个问题必须提一提，有的同学认为：把氧气浓度减得越低，呼吸作用速率就越低，这种看法对吗？不完全对，当环境中无氧气时，有些植物细胞可进行无氧呼吸，而氧气的存在可以起到抑制无氧呼吸的作用，因此氧气应调节到一个合适浓度，在这个浓度下，氧气浓度无论对无氧呼吸还是有氧呼吸都可起抑制作用。当然，为了长期储存作物种粒、蔬菜或水果，还应注意防治害虫、消毒灭菌、保鲜保质等诸多问题。综上，大致归纳出储存环境的三点最基本要求是低温、低湿、低氧。,ks5u精品课件,3、在有氧呼吸过程中,氧气的作用是,4、生物的细胞呼吸可分为和两种类型，一般情况下供给肌肉活动的能量是通过呼吸提供，其能源物质主要是,有氧呼吸,无氧呼吸,有氧,葡萄糖,1、葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在,2、人在剧烈运动时,骨骼肌处于暂时缺氧状态，可以通过无氧呼吸获取能量,此时葡萄糖被分解为,线粒体,乳酸,课堂练习,ks5u精品课件,5、生物的生命活动所需要的能量主要来自：、糖类的氧化分解、脂类的氧化分解、蛋白质的氧化分解、核酸的氧化分解,6、人体进行有氧呼吸的主要场所是、肺细胞、内环境、线粒体、细胞质基质,A,C,ks5u精品课件,7、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是、分解有机物、释放能量、需要酶催化、有机物分解不彻底,8、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间的生理原因是A、呼吸作用减弱B、呼吸作用加强C、光合作用减弱D、促进了物质的分解,D,A,ks5u精品课件,5、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是A、根细胞吸收水分过多B、营养缺乏C、光合作用强度不够D、细胞有氧呼吸受阻,10、同样消耗mol的葡萄糖，有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的、20倍、19倍、倍多、12.7个百分点,D,B,ks5u精品课件,右图表示大气中氧的浓度对植物组织内产生的影响，试据图回答：（1）A点表示植物组织释放的？较多，这些是_的产物；（2）由A到B，？的释放量急剧减少，其原因是_；（3）由B到C，？的释放量又不断增加，其主要原因是_；（4）为了有利于储藏蔬菜或水果，储藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度？_采取这一措施的理由是_。,（l）无氧呼吸；（2）氧气增加，无氧呼吸受到抑制；（3）氧气充足时有氧呼吸加强，释放量增多；（4）B点所对应的浓度。这时有氧呼吸已明显降低，同时又抑制了无氧呼吸，水果和蔬菜组织内糖类等有机物分解得最慢。,ks5u精品课件,酵母菌,ks5u精品课件,乳酸菌,