53ATP的主要来源-细胞呼吸课件

5.3 ATP5.3 ATP的主要来源的主要来源细胞呼吸细胞呼吸1一、细胞呼吸的概念一、细胞呼吸的概念 有机物有机物在在活细胞内活细胞内经过一系列的经过一系列的氧化分解氧化分解，最终最终生成二氧化碳或其他产物生成二氧化碳或其他产物，并且，并且释放能量释放能量，生成生成ATPATP的过程，叫做细胞呼吸。的过程，叫做细胞呼吸。（又叫生物氧化）（又叫生物氧化）2细细胞胞呼呼吸吸有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸葡萄糖葡萄糖C C6 6H H1212O O6 6生物体主要的供能物质生物体主要的供能物质细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式3外膜外膜内膜内膜基质基质嵴嵴1.1.主要场所：主要场所：线粒体线粒体二、有氧呼吸二、有氧呼吸4C6H12O6(葡萄糖葡萄糖)酶酶H丙酮酸丙酮酸少量能量少量能量 O22.有氧呼吸的过有氧呼吸的过程程细胞质基质细胞质基质线粒体线粒体第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段5第一阶段：葡萄糖的初步分解第一阶段：葡萄糖的初步分解(1)(1)场所场所:释放少量能量释放少量能量(2ATP)(2ATP)酶酶C C6 6H H1212O O6 6 2 2丙酮酸丙酮酸 （C C3 3H H4 4O O3 3）4H 4H 细胞质基质细胞质基质(2)(2)物质变化物质变化:(3)(3)能量变化能量变化:6C6H12O6(葡萄糖葡萄糖)酶酶H丙酮酸丙酮酸少量能量少量能量少量能量少量能量 CO2 H2O 酶酶 H O2有氧呼吸的过有氧呼吸的过程程细胞质基质细胞质基质线粒体线粒体第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段7第二阶段：丙酮酸的彻底分解第二阶段：丙酮酸的彻底分解(1)(1)场所场所:释放少量能量释放少量能量(2ATP)(2ATP)线粒体基质线粒体基质(2)(2)物质变化物质变化:(3)(3)能量变化能量变化:2 2丙酮酸丙酮酸 H H2 2O 20H O 20H COCO2 2酶酶线粒体基质线粒体基质8C6H12O6(葡萄糖葡萄糖)酶酶H丙酮酸丙酮酸少量能量少量能量少量能量少量能量 CO2 H2O 酶酶 H O2 H2O酶酶大量能量大量能量有氧呼吸的过有氧呼吸的过程程细胞质基质细胞质基质线粒体线粒体第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段9第三阶段：第三阶段：HH的氧化的氧化(1)(1)场所场所:释放大量能量释放大量能量(34ATP)(34ATP)线粒体内膜线粒体内膜(2)(2)物质变化物质变化:(3)(3)能量变化能量变化:24H 24H 6O6O2 2 12H 12H2 2O O 酶酶线粒体内膜线粒体内膜10场场 所所反应物反应物产产 物物释能释能需氧需氧与否与否一一二二三三细胞质基质细胞质基质主要是葡萄糖主要是葡萄糖丙酮酸、丙酮酸、HH少量少量H、O2线粒体基质线粒体基质丙酮酸、丙酮酸、H2OH、CO2少量少量线粒体内膜线粒体内膜H2O大量大量不需不需不需不需需要需要11 有氧有氧呼吸是指细胞在呼吸是指细胞在_的参与下，通的参与下，通过过_的催化作用，把糖类等有机物的催化作用，把糖类等有机物_氧氧化分解，产生化分解，产生_和和_，同时释放出能量，同时释放出能量，生成许多生成许多_的过程。的过程。氧氧多种酶多种酶ATPH2OCO2彻底彻底 C6H12O6+6H2O +6O2 酶酶6 CO2 +12H2O+能量能量4.4.反应式：反应式：3.3.有氧呼吸的概念有氧呼吸的概念12有氧呼吸产生的能量有氧呼吸产生的能量其余其余1709kJ1709kJ主要以主要以热能热能的形式散失掉。的形式散失掉。1mol1mol葡萄葡萄糖释放能量糖释放能量2870kJ2870kJ有有1161kJ1161kJ转移至转移至ATPATP能量效率高达能量效率高达404013苹果储存久了，会苹果储存久了，会有什么气味散发出来？有什么气味散发出来？剧烈运动后上肢和下肢骨剧烈运动后上肢和下肢骨骼肌往往会产生什么感觉？骼肌往往会产生什么感觉？三、无氧呼吸三、无氧呼吸14第一阶段：葡萄糖的初步分解第一阶段：葡萄糖的初步分解第二阶段：丙酮酸不彻底分解第二阶段：丙酮酸不彻底分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶 +4H+4H+能量能量丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)场所：细胞质基质场所：细胞质基质场所：细胞质基质场所：细胞质基质丙酮酸丙酮酸2C2C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精)+2CO+2CO2 2酶酶 1.1.无氧呼吸过程无氧呼吸过程 高等植物、酵母菌等微生物高等植物、酵母菌等微生物高等动物和人体高等植物某些器官高等动物和人体高等植物某些器官(马马铃薯块茎、甜菜块根铃薯块茎、甜菜块根)乳酸菌等微生物乳酸菌等微生物15细胞在细胞在缺氧缺氧的条件下，通过的条件下，通过酶酶的催化作的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化的不彻底氧化的产物产物，同时释放出，同时释放出少量能量少量能量的过程。的过程。葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸无无O O2 2过程：过程：酒精酒精+COCO2 2+少量能量少量能量酶酶乳酸乳酸+少量能量少量能量酶酶.无氧呼吸的概念无氧呼吸的概念主要场所：主要场所：主要场所：主要场所：细胞质基质细胞质基质细胞质基质细胞质基质16其余主要以其余主要以热能热能的形式散失掉。的形式散失掉。1mol1mol葡萄葡萄糖分解为乳酸释放能糖分解为乳酸释放能量量196.65kJ196.65kJ有有61.08kJ61.08kJ转移至转移至ATPATP能量效率约为能量效率约为3131。无氧呼吸过程产生的能量无氧呼吸过程产生的能量17葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸12H12H2 2O+6COO+6CO2 2+能量（大量）能量（大量）2C2C2 2H H5 5OH+2COOH+2CO2 2+能量（少量）能量（少量）2C2C3 3H H6 6O O3 3+能量（少量）能量（少量）或或酶酶酶酶有有氧氧呼吸与无氧呼吸之间的联系呼吸与无氧呼吸之间的联系18有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不不同同点点相相同同点点场所场所条件条件产物产物能量能量变化变化联系联系实质实质细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质需氧气、多种酶需氧气、多种酶不需氧气、需多种酶不需氧气、需多种酶COCO2 2、H H2 2O O酒精和酒精和COCO2 2或乳酸或乳酸释放大量能量，释放大量能量，合成合成38ATP38ATP释放少量能量，释放少量能量，合成合成2ATP2ATP从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同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，合成分解有机物，释放能量，合成ATPATP四、有四、有氧氧呼吸与无氧呼吸之间的异同点呼吸与无氧呼吸之间的异同点191.1.为生物体的生命活动为生物体的生命活动提供能量提供能量。2.2.为体内其他化合物的合成为体内其他化合物的合成提供原料提供原料。细胞呼吸的意义细胞呼吸的意义ATPATP细胞呼吸细胞呼吸的产物的产物合成氨基酸合成氨基酸合成脂类合成脂类转化为其他糖类转化为其他糖类20细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用选用选用“创可贴创可贴”等敷料包扎伤口，既为等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。从而有利于伤口的痊愈。21 酵母菌酵母菌是一种单细胞真菌，依赖外来的有是一种单细胞真菌，依赖外来的有机物进行机物进行异养异养生活，主要以生活，主要以出芽生殖出芽生殖的方式的方式产生后代。产生后代。结构：单细胞，真核生物结构：单细胞，真核生物营养：异养营养：异养生殖方式生殖方式:只要出芽生殖只要出芽生殖呼吸方式：兼性厌氧型呼吸方式：兼性厌氧型22 加入酵母菌和面作成的馒头、面加入酵母菌和面作成的馒头、面包松软多孔，是因为发酵产生气体所包松软多孔，是因为发酵产生气体所致，那么，产生的气体是什么呢？在致，那么，产生的气体是什么呢？在什么情况下产生的？什么情况下产生的？思考提提出出问问题题23探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式作作出出假假设设假设酵母菌在有氧和无氧条件下假设酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。均能进行细胞呼吸。如何设置实验组呢？如何设置实验组呢？实验组实验组A A组：有氧条件组：有氧条件B B组：无氧条件组：无氧条件24探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式怎样鉴定有无怎样鉴定有无酒精酒精产生？产生？这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒橙色橙色的重铬酸钾的重铬酸钾(K(K2 2CrCr2 2O O7 7)溶液溶液，在在酸性酸性条件下条件下与酒精与酒精发生化学反应，变成发生化学反应，变成灰绿色灰绿色具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬怎样鉴定有无怎样鉴定有无二氧化碳二氧化碳产生？产生？二氧化碳可使二氧化碳可使澄清的石灰水澄清的石灰水变变混浊混浊也可使也可使溴麝香草酚蓝水溶液溴麝香草酚蓝水溶液由由蓝蓝变变绿绿再变再变黄黄25明确实验目的，科学设计实验明确实验目的，科学设计实验根据实验需要，理清实验步骤根据实验需要，理清实验步骤配制培养液配制培养液控制有氧、无氧环境控制有氧、无氧环境自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量设置对比实验（见设置对比实验（见P93）设设 计计 实实 验验科学检测因变量科学检测因变量限制好无关变量限制好无关变量26 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤一：配制酵母菌培养液步骤一：配制酵母菌培养液P9210g酵母菌酵母菌+240mL5%葡萄糖葡萄糖溶液溶液设设计计实实验验步步骤骤A组组B组组27 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤二：步骤二：A A实验组实验组(有氧情况下有氧情况下)10%NaOH10%NaOH酵母菌培养液酵母菌培养液澄清石灰水澄清石灰水设设计计实实验验步步骤骤通通气气目的？目的？目的？目的？目的？目的？进入进入A A瓶的空气，先瓶的空气，先进过进过NAOHNAOH处理，处理，排除排除空气中二氧化碳对实空气中二氧化碳对实验结果的干扰验结果的干扰检测二检测二氧化碳氧化碳通入通入氧气氧气28探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式步骤二：步骤二：B B实验组实验组(无氧情况下无氧情况下)酵母菌培养液酵母菌培养液澄清石灰水澄清石灰水设设计计实实验验步步骤骤B B瓶应封口后放置一瓶应封口后放置一段时间，再连接段时间，再连接其目的何在？其目的何在？封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完，确保通入澄清石灰水的的氧气消耗完，确保通入澄清石灰水的二氧化碳是酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳是酵母菌无氧呼吸产生的29 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤三：鉴定是否有酒精产生步骤三：鉴定是否有酒精产生（2 2）0.5mL0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液重铬酸钾的浓硫酸溶液A A组组B B组组橙色橙色橙色橙色设设计计实实验验步步骤骤（1 1）2ml2ml酵母菌培养酵母菌培养液液30分分析析实实验验结结果果 检测检测 指标指标条件条件澄清石灰水浑浊程度澄清石灰水浑浊程度/溴麝溴麝香草酚蓝变黄时间长短香草酚蓝变黄时间长短（检测二氧化碳）（检测二氧化碳）重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶浓硫酸溶液是否变成灰绿色液是否变成灰绿色(检测酒精检测酒精)有氧有氧无氧无氧变混浊快变混浊快无变化无变化变混浊慢变混浊慢出现灰绿色出现灰绿色有大量二有大量二氧化碳氧化碳有少量的有少量的二氧化碳二氧化碳无酒精无酒精有酒精有酒精31探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸，均能产生行细胞呼吸，均能产生二氧化碳二氧化碳 在有氧的条件下，酵母菌通过细胞在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生呼吸产生大量的二氧化碳大量的二氧化碳。在无氧的条件下，酵母菌通过细胞在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生呼吸产生酒精酒精和和少量的二氧化碳少量的二氧化碳。分析实验结果得出实验结论32实验分组A组（有氧）B组（无氧）自变量因变量观察指标1.澄清石灰水变浑浊的程度2.溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄所用时间长短3.重铬酸钾溶液的颜色变化无关变量实验结论有氧时，产CO2 2多 无氧产CO2少，还能产酒精有氧和无氧产CO2 2的多少及酒精的有无温度、营养物质的浓度和量n实验分析：实验分析：33知识总结知识总结细胞呼吸的概念细胞呼吸的概念细胞呼细胞呼吸方式吸方式有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸细细胞胞呼呼吸吸葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解HH的氧化的氧化丙酮酸不丙酮酸不彻底分解彻底分解乳酸发酵乳酸发酵酒精发酵酒精发酵葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解1 1 1 1、场所、场所、场所、场所3 3 3 3、物质变化、物质变化、物质变化、物质变化4 4 4 4、能量变化、能量变化、能量变化、能量变化2 2 2 2、条件、条件、条件、条件34