高考第一轮复习轮ATP的主要来源细胞呼吸课件

高考第一轮复习轮ATP的主要来源细胞呼吸二、有氧呼吸二、有氧呼吸1.1.场所：线粒体（主要）、细胞质基质场所：线粒体（主要）、细胞质基质线粒体线粒体外膜外膜嵴嵴内膜内膜线粒线粒体体外膜外膜内膜内膜基质基质含有氧呼吸酶含有氧呼吸酶嵴嵴思考：好氧细菌有氧呼吸的场所呢？思考：好氧细菌有氧呼吸的场所呢？有氧呼吸图解有氧呼吸图解C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶6CO6CO2 24H4H能能2ATP2ATP热热能能2ATP2ATP热热酶酶6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2酶酶能能34ATP34ATP热热线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质（1 1）葡萄糖的初步分解）葡萄糖的初步分解C C6 6HH1212OO6 6 2 2C3H4O3 +4 H 4 H+少量少量少量少量能量能量能量能量 （丙酮酸）（丙酮酸）（丙酮酸）（丙酮酸）酶酶酶酶（2 2）丙酮酸的彻底分解）丙酮酸的彻底分解6CO6CO2 2 +20 H 20 H+少量能量少量能量少量能量少量能量 酶酶酶酶 2C3H4O3+6H2O （3 3）HH的氧化的氧化12H12H2 2O O +大量能量大量能量大量能量大量能量24H 24H+6O 6O2 2酶酶酶酶（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）（场所：线粒体基质）（场所：线粒体基质）（场所：线粒体基质）（场所：线粒体基质）（场所：线粒体内膜）（场所：线粒体内膜）（场所：线粒体内膜）（场所：线粒体内膜）有氧呼吸的三个阶段有氧呼吸的三个阶段有氧呼吸的三个阶段有氧呼吸的三个阶段酶酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量能量4.有氧呼吸的总反应式有氧呼吸的总反应式3.3.概念概念 场场 所：所：条条 件：件：物质变化：物质变化：能量去向：能量去向：细胞质、线粒体（主要）细胞质、线粒体（主要）需氧气，需酶需氧气，需酶有机物有机物彻底彻底分解成无机物分解成无机物ATP1161KJ热能热能一部分以一部分以热能热能形式散失（约形式散失（约60%60%）（2870KJ）另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中（约中（约40%40%）巩固：下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：巩固：下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：氧气参与的阶段（）氧气参与的阶段（）产生产生H H2 2O O的阶段（），的阶段（），H H2 2O O参与的阶段（参与的阶段（）产生产生COCO2 2的阶段（）的阶段（）产生产生ATPATP的阶段（的阶段（）产生产生ATPATP最多的阶段（）最多的阶段（）大量生成大量生成HH的的阶段（阶段（）产生产生HH的的阶段（阶段（）二二三三三三一、二、三一、二、三三三二二二二一二一二2C3H6O3C6H12O6 酶酶2分子分子 丙酮丙酮酸酸酶酶酶酶2C2H5OH+2CO2无无 氧氧（酒精）（酒精）（乳酸）（乳酸）没有能量释放没有能量释放释放少量能量释放少量能量第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段2molATP 热能热能2.2.过程过程1.1.场所：场所：细胞质基质细胞质基质三、无氧呼吸三、无氧呼吸C6H12O6酶酶2C3H6O3（乳酸）（乳酸）+少量能量少量能量A.乳酸发酵乳酸发酵 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、玉米胚等）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、玉米胚等）C6H12O6酶酶2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2+少量能量少量能量B.酒精发酵酒精发酵 例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌2 2、总反应式、总反应式 无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，释放出无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，释放出少量能量，生成少量少量能量，生成少量ATPATP的过程。的过程。3、概念：、概念：同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？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 类型类型项目项目 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 区区 别别 场场 所所 条条 件件 产产 物物 释释 能能 联联 系系细胞质基质、线粒体（主要）细胞质基质、线粒体（主要）细胞质基质细胞质基质需氧、酶等需氧、酶等不需氧、需酶不需氧、需酶大量大量少量少量两者第一阶段完全相同两者第一阶段完全相同都分解有机物，释放能量，合成都分解有机物，释放能量，合成ATPATP四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较二氧化碳和水二氧化碳和水酒精、二氧化碳或乳酸酒精、二氧化碳或乳酸易错提示：易错提示：易错提示：易错提示：1.1.1.1.无氧呼吸产生乳酸这反应主要发生在动物中，但并不绝对，如马铃薯块茎和甜菜块根也会发生此反应。无氧呼吸产生乳酸这反应主要发生在动物中，但并不绝对，如马铃薯块茎和甜菜块根也会发生此反应。无氧呼吸产生乳酸这反应主要发生在动物中，但并不绝对，如马铃薯块茎和甜菜块根也会发生此反应。无氧呼吸产生乳酸这反应主要发生在动物中，但并不绝对，如马铃薯块茎和甜菜块根也会发生此反应。2.2.2.2.酵母菌可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸。微生物的无氧呼吸也称为发酵，但动植物的无氧呼吸不能称为发酵母菌可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸。微生物的无氧呼吸也称为发酵，但动植物的无氧呼吸不能称为发酵母菌可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸。微生物的无氧呼吸也称为发酵，但动植物的无氧呼吸不能称为发酵母菌可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸。微生物的无氧呼吸也称为发酵，但动植物的无氧呼吸不能称为发酵。酵。酵。酵。4 4 4 4不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因在于催化反应的酶不同。不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因在于催化反应的酶不同。不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因在于催化反应的酶不同。不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因在于催化反应的酶不同。5 5 5 5原核生物无线粒体，有些原核生物原核生物无线粒体，有些原核生物原核生物无线粒体，有些原核生物原核生物无线粒体，有些原核生物(如硝化细菌、蓝藻如硝化细菌、蓝藻如硝化细菌、蓝藻如硝化细菌、蓝藻)仍可进行有氧呼吸。仍可进行有氧呼吸。仍可进行有氧呼吸。仍可进行有氧呼吸。6 6 6 6只能进行无氧呼吸的真核生物只能进行无氧呼吸的真核生物只能进行无氧呼吸的真核生物只能进行无氧呼吸的真核生物(如蛔虫如蛔虫如蛔虫如蛔虫)，其细胞内无线粒体。，其细胞内无线粒体。，其细胞内无线粒体。，其细胞内无线粒体。7.7.7.7.有氧呼吸的三个阶段均有有氧呼吸的三个阶段均有有氧呼吸的三个阶段均有有氧呼吸的三个阶段均有ATPATPATPATP产生，无氧呼吸只在第一阶产生产生，无氧呼吸只在第一阶产生产生，无氧呼吸只在第一阶产生产生，无氧呼吸只在第一阶产生ATPATPATPATP。五、细胞呼吸类型的判断五、细胞呼吸类型的判断五、细胞呼吸类型的判断五、细胞呼吸类型的判断 在以在以在以在以C C6 6H H1212O O6 6为呼吸底物的情况下，为呼吸底物的情况下，为呼吸底物的情况下，为呼吸底物的情况下，COCO2 2的释放量和的释放量和的释放量和的释放量和O O2 2消耗量是判断细胞呼吸方式的重要依据，方法如下：消耗量是判断细胞呼吸方式的重要依据，方法如下：消耗量是判断细胞呼吸方式的重要依据，方法如下：消耗量是判断细胞呼吸方式的重要依据，方法如下：气体变化特点气体变化特点气体变化特点气体变化特点判断方法判断方法判断方法判断方法实例实例实例实例无无无无COCO2 2释放释放释放释放细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。此种情况下，容器内气细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。此种情况下，容器内气细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。此种情况下，容器内气细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积不发生变化体体积不发生变化体体积不发生变化体体积不发生变化马铃薯块茎的无氧马铃薯块茎的无氧马铃薯块茎的无氧马铃薯块茎的无氧呼吸呼吸呼吸呼吸不消耗不消耗不消耗不消耗OO2 2，但产生，但产生，但产生，但产生COCO2 2细胞只进行产生酒精和细胞只进行产生酒精和细胞只进行产生酒精和细胞只进行产生酒精和COCO2 2的无氧呼吸。此种情况下，容的无氧呼吸。此种情况下，容的无氧呼吸。此种情况下，容的无氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积增大器内气体体积增大器内气体体积增大器内气体体积增大酵母菌的无氧呼吸酵母菌的无氧呼吸酵母菌的无氧呼吸酵母菌的无氧呼吸COCO2 2释放量等于释放量等于释放量等于释放量等于OO2 2的消耗的消耗的消耗的消耗量量量量细胞只进行有氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积不发细胞只进行有氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积不发细胞只进行有氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积不发细胞只进行有氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积不发生变化，但若将生变化，但若将生变化，但若将生变化，但若将COCO2 2吸收，可引起气体体积减小吸收，可引起气体体积减小吸收，可引起气体体积减小吸收，可引起气体体积减小人体细胞的有氧呼人体细胞的有氧呼人体细胞的有氧呼人体细胞的有氧呼吸吸吸吸气体变化特点气体变化特点判断方法判断方法实例实例CO2释放量大释放量大于于O2的消耗量的消耗量 /4/3有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等酵母菌在不同酵母菌在不同O2浓度下的细胞呼浓度下的细胞呼吸吸 /4/3无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸 /4/3有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸细胞呼吸类型的判断细胞呼吸类型的判断酵母菌培养酵母菌培养液液NaOH酵母菌培养酵母菌培养液液清水清水ab当当a液滴液滴 、b液滴液滴 时，只进行有氧呼吸。时，只进行有氧呼吸。当当a液滴液滴 、b液滴液滴 时，只进行无氧呼吸。时，只进行无氧呼吸。当当a液滴液滴 、b液滴液滴 时，即有无氧呼吸也有有氧呼吸。时，即有无氧呼吸也有有氧呼吸。右移右移左移左移不动不动不动不动左移左移右移右移根据根据CO2释放量和释放量和O2消耗量判断消耗量判断细胞呼吸状况细胞呼吸状况(1)植物细胞呼吸的指标：植物细胞呼吸吸收植物细胞呼吸的指标：植物细胞呼吸吸收O2，释放，释放CO2，CO2被被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移(实验装置如下图实验装置如下图)。根据单位时间内液。根据单位时间内液滴左移的体积即可计算呼吸速率。滴左移的体积即可计算呼吸速率。(2)条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。干扰呼吸速率的测定。(3)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置及所测为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置及所测种子进行消毒处理。种子进行消毒处理。(4)对照组的设置：为防止气压、温度等物理膨胀因素所引对照组的设置：为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测定的生物灭活起的误差，应设置对照实验，将所测定的生物灭活(将种子煮熟将种子煮熟)，其他条件均不变。，其他条件均不变。特别提醒特别提醒，（呼吸商，（呼吸商=CO2释放量释放量O2吸收量）吸收量）由于脂肪含由于脂肪含H量高于糖类，因此耗氧量多。若以脂肪为量高于糖类，因此耗氧量多。若以脂肪为呼吸底物，进行有氧呼吸，会出现耗呼吸底物，进行有氧呼吸，会出现耗O2量量CO2释放量的情况。释放量的情况。六、细胞呼吸的作用六、细胞呼吸的作用、为生物体的生命活动提供能量。、为生物体的生命活动提供能量。、为体内其它化合物的合成提供原料。、为体内其它化合物的合成提供原料。七、七、影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素1.1.温度温度温度温度呼吸速率呼吸速率应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间。应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间。在农业上，夜晚适当降低温度，可以减少呼吸作用对有机物的消耗。在农业上，夜晚适当降低温度，可以减少呼吸作用对有机物的消耗。通过影响酶的活性来影响呼吸速率。通过影响酶的活性来影响呼吸速率。2.O2.O2 2浓度浓度一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增强，无氧呼吸则受到抑制。一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增强，无氧呼吸则受到抑制。酵母菌细胞或植物器官呼吸作用强度与氧浓度的关系：酵母菌细胞或植物器官呼吸作用强度与氧浓度的关系：酵母菌细胞或植物器官呼吸作用强度与氧浓度的关系：酵母菌细胞或植物器官呼吸作用强度与氧浓度的关系：CO2的的释释放放量量5 10 15 20 25 30 O2%1、黑色代表有氧呼吸时二氧化碳的生成量。、黑色代表有氧呼吸时二氧化碳的生成量。2、蓝色代表无氧呼吸产生的二氧化碳量。、蓝色代表无氧呼吸产生的二氧化碳量。3、红色代表二氧化碳的总生成量。、红色代表二氧化碳的总生成量。细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）若只产生若只产生CO2，不消耗，不消耗O2，则只进行无，则只进行无氧呼吸。氧呼吸。若产生的若产生的CO2的摩尔数比吸收的摩尔数比吸收O2的摩尔数多，的摩尔数多，则两种呼吸同时并存则两种呼吸同时并存若产生若产生CO2的摩尔数与吸收的摩尔数与吸收O2的摩尔数相等，则的摩尔数相等，则只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸O2%CO2释释放放量量有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸ABCDCO2的总量的总量 5 10 15 20 25A点点AC段段C点以后点以后B点点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（CO2释放量表示释放量表示)D点点O2浓度超过一定值（浓度超过一定值（10%）以上时，无氧呼吸消失。说明有）以上时，无氧呼吸消失。说明有O2存在时，无氧呼吸受到抑制。存在时，无氧呼吸受到抑制。右图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下右图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2的释放量与的释放量与O2的吸收的吸收量的变化，请根据图解回答下列问题：量的变化，请根据图解回答下列问题：（1）0点时，该器官的呼吸作用类型是点时，该器官的呼吸作用类型是 。无氧呼吸无氧呼吸（3）在）在O2浓度为浓度为b%以下时（不包括以下时（不包括0点），该器官的呼吸类型是点），该器官的呼吸类型是 ，因为，因为 。有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸CO2释放量大于释放量大于O2吸收量吸收量（2）该器官）该器官CO2释放与释放与O2吸收两条曲线在吸收两条曲线在P点重合，其呼吸类型为点重合，其呼吸类型为 ，因为，因为 。（4）由该曲线提示的原理，我们在进行果实和种子贮藏时，应取）由该曲线提示的原理，我们在进行果实和种子贮藏时，应取O2含量为含量为 值时，理由是值时，理由是_有氧呼吸有氧呼吸CO2释放量等于释放量等于O2吸收量吸收量a 此时释放的此时释放的CO2最少，果实和种子通过呼吸消耗的物质最少最少，果实和种子通过呼吸消耗的物质最少1.00.5abco2释释放放PO2吸收吸收气体气体交换交换相对相对值值O2 2含量（含量（%）0COCO2 2释放量释放量O O2 2浓度浓度酵母菌呼吸作用（有氧呼吸和无氧呼吸）放出CO2随O2浓度变化的曲线浓度变化的曲线3.CO3.CO2浓度浓度浓度浓度COCO2浓度过高抑制呼吸作用的进行浓度过高抑制呼吸作用的进行浓度过高抑制呼吸作用的进行浓度过高抑制呼吸作用的进行4.4.水水水水在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而增强。在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而增强。在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而增强。在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而增强。应用：稻谷等种子在贮藏前要晾晒，甚至风干，减少水分，降低呼吸消耗。应用：稻谷等种子在贮藏前要晾晒，甚至风干，减少水分，降低呼吸消耗。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，又要设法减少细胞呼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，又要设法减少细胞呼吸，尽可能减少有机物的消耗。吸，尽可能减少有机物的消耗。七、细胞呼吸原理的应用七、细胞呼吸原理的应用粮食储藏 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。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。果蔬保鲜 为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、补充为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、补充N N2 2（COCO2 2）或降低温度等方法。）或降低温度等方法。缺氧的情况下，厌氧病菌大量繁殖，不利于伤口痊缺氧的情况下，厌氧病菌大量繁殖，不利于伤口痊愈。愈。有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量，会引起人有肌肉酸胀乏力的发酵来获取能量，会引起人有肌肉酸胀乏力的感觉。感觉。酵母菌：单细胞真菌酵母菌：单细胞真菌,在有氧和无氧条件下都能生存。在有氧和无氧条件下都能生存。二二 作出假设作出假设一一 提出问题提出问题三三 设计实验设计实验四四 进行实验进行实验五五 分析实验现象，得出结论分析实验现象，得出结论六六 表达和交流表达和交流二二 作出假设：作出假设：一一 提出问题：提出问题：三三 设计实验：设计实验：酵母菌在什么条件下产生酒精酵母菌在什么条件下产生酒精?酵母菌在不同条件下是否都能产生的酵母菌在不同条件下是否都能产生的COCO2 2？产生的？产生的COCO2 2是否一样多是否一样多?酵母菌在无氧条件下产生酒精。酵母菌在无氧条件下产生酒精。酵母菌在不同条件下都产生的酵母菌在不同条件下都产生的COCO2 2，且有氧条件下产生的且有氧条件下产生的COCO2 2比无氧条件下多。比无氧条件下多。、鉴定有无鉴定有无二氧化碳二氧化碳产生：产生：二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊；二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊；也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。、鉴定有无酒精产生：、鉴定有无酒精产生：、鉴定有无鉴定有无二氧化碳二氧化碳产生：产生：二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊；二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊；也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。橙色的重铬酸钾橙色的重铬酸钾(K(K2 2CrCr2 2O O7 7)溶液，在酸性条件下与溶液，在酸性条件下与 酒精发生化学反应，变成灰绿色酒精发生化学反应，变成灰绿色 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设置对比实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 明确实验目的，科学设计实验明确实验目的，科学设计实验设计实验须注意：设计实验须注意：步骤一：配制酵母菌培养液步骤一：配制酵母菌培养液10g10g酵母菌酵母菌+240mL5%+240mL5%葡萄糖溶液葡萄糖溶液A A组组B B组组实验步骤实验步骤 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实验步骤实验步骤步骤二：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实验步骤实验步骤步骤三：鉴定是否有步骤三：鉴定是否有CO2CO2产生产生;鉴定是否有酒精产生鉴定是否有酒精产生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组组橙色橙色实验步骤实验步骤橙色橙色谢谢