ATP的主要来源――细胞呼吸课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/3/8,*,单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/3/8,*,第,8,讲,ATP,的主要来源,-,细胞呼吸,2021/3/8,1,一、细胞呼吸,是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成,_,，释放出能量并生成,_,的过程。,二、有氧呼吸,1,概念：,细胞在,_,的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生出,_,，释放能量，生成大量,ATP,的过程。,2,场所,：细胞质基质和,_,。,3,反应式,：,_,_,。,CO,2,或其他产物,ATP,氧,二氧化碳和水,线粒体,C,6,H,12,O,6,6O,2,6H,2,O,6CO,2,12H,2,O,能量,酶,2021/3/8,2,4,过程：,第一阶段,第二阶段,第三阶段,场所,细胞质基质,线粒体基质,_,反应物,葡萄糖,_,、,H,2,O,H,、,O,2,生成物,丙酮酸、,_,、,ATP,CO,2,、,H,、,_,_,、,ATP,能量,少量,少量,大量,丙酮酸,线粒体内膜,H,ATP,H,2,O,2021/3/8,3,5.,能量：,1 mol,葡萄糖彻底氧化分解后，共释放出,_,kJ,的能量，其中有,1161 kJ,左右的能量储存在,ATP,中，其余的能量都以,_,的形式散失了。,2870,热能,三、无氧呼吸,1,概念,：细胞在,_,条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放能量，生成,_,ATP,的过程。,2,场所,：,_,。,无氧,少量,细胞质基质,2021/3/8,4,3,反应式,：分解成酒精的反应式为,_,。,转化成乳酸的反应式为,_,。,4,过程：,第一阶段与有氧呼吸第一阶段,_,。第二阶段的产物是,_,或,_,。,C,6,H,12,O,6,2C,2,H,5,OH,2CO,2,少量能量,C,6,H,12,O,6,2C,3,H,6,O,3,少量能量,完全相同,酒精和,CO,2,乳酸,酶,酶,2021/3/8,5,有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解,2021/3/8,6,特别提醒：,有氧呼吸中,H,2,O,既是反应物,(,第二阶段利用,),，又是生成物,(,第三阶段生成,),，且生成的,H,2,O,中的氧全部来自于,O,2,。,有氧呼吸的三个阶段共同的产物是,ATP,，无氧呼吸只在第一阶段产生,ATP,。,无氧呼吸只释放少量能量，其余的能量储存在分解不彻底的氧化产物,酒精或乳酸中。,原核生物无线粒体，但只要体内有与有氧呼吸有关的酶，就可以进行有氧呼吸，如硝化细菌、蓝藻等。,2021/3/8,7,只能进行无氧呼吸的真核生物,(,如蛔虫,),，其细胞内无线粒体。,水稻等植物长期水淹后烂根的原因：无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用；玉米种子烂胚的原因：无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。,玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根、骨骼肌、乳酸菌等的无氧呼吸产生乳酸；水淹植物、酵母菌等的无氧呼吸产生酒精。,2021/3/8,8,二、细胞呼吸的影响因素及其应用,1,内部因素,遗传因素,(,决定酶的种类和数量,),(1),不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。,(2),同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。,(3),同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。,2021/3/8,9,因素,原因,曲线,应用,温,度,最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，细胞呼吸受抑制,低温下贮存蔬菜、水果。大棚蔬菜夜间适当降温以降低呼吸消耗，提高产量,O,2,O,2,浓度低时，无氧呼吸占优势；随,O,2,浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强；但当,O,2,浓度达到一定值后，随,O,2,浓度增大，有氧呼吸不再加强,(,受呼吸酶数量等因素的影响,),适当降低氧气浓度，抑制呼吸消耗，延长蔬菜、水果的保鲜时间,2,外部因素,2021/3/8,10,水,在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢,将种子晒干，以减弱呼吸消耗，有利于贮藏,CO,2,CO,2,是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸有抑制作用,在蔬菜、水果保鲜中，增加,CO,2,浓度,(,或充入,N,2,),可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗,2021/3/8,11,3.,细胞呼吸原理的应用实例,(1),种子、蔬菜和水果在储藏时都应在低温、低氧条件下，不同的是种子还应保持干燥，而蔬菜和水果应保持一定湿度。低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。,(2),酿酒时，早期通气能促进酵母菌有氧呼吸，有利于菌种繁殖；后期密封发酵罐能促进酵母菌无氧呼吸，有利于产生酒精。,(3),食醋、味精制作：向发酵罐中通入无菌空气，促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。,2021/3/8,12,(4),土壤松土：,促进根细胞呼吸作用，有利于主动运输，为矿质元素吸收供应能量。,促进土壤中硝化细菌活动，有利于,NH,3,转化为亚硝酸,，从而提高土壤肥力。,(5),稻田定期排水：促进水稻根细胞有氧呼吸。,(6),提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。,(7),用透气纱布或“创可贴”包扎伤口：增加通气量，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。,2021/3/8,13,4,细胞呼吸类型的判断,在以,C,6,H,12,O,6,为呼吸底物的情况下，某密闭容器,CO,2,释放量和,O,2,的消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据，总结如下：,(1),无,CO,2,释放时，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，如马铃薯块茎的无氧呼吸。,(2),不消耗,O,2,，但产生,CO,2,，细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。此种情况下容器内气体体积可增大，如酵母菌的无氧呼吸,(,图中,A,点,),。,2021/3/8,14,(3),CO,2,释放量等于,O,2,消耗量时，细胞只进行有氧呼吸,(,图中,C,点以后,),。此种情况下，容器内气体体积不变化，但若采取措施吸收,CO,2,，可引起气体体积减小。,2021/3/8,15,(4),当,CO2,释放量大于,O2,消耗量时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式，如酵母菌在不同,O2,浓度下的细胞呼吸,(,图中,AC,段,),，两者差值即多余的,CO2,来自无氧呼吸。此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可如下分析：,2021/3/8,16,若 ，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的量相等。,若,，无氧呼吸消耗葡萄糖的量大于有氧呼吸。,若,，有氧呼吸消耗葡萄糖的量大于无氧呼吸。,2021/3/8,17,知识点,1,：有氧呼吸,【,例,1】,(2010,苏州模拟,),下图表示某绿色植物细胞内部分物质的转变过程，有关叙述正确的是,(,),A,图中、两物质依次是,H,2,O,和,O,2,B,图中,(,一,),、,(,二,),两阶段产生,H,的场所都是线粒体,C,图中,(,三,),阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖,D,该过程只能在有光的条件下进行，无光时不能进行,A,2021/3/8,18,【,举一反三,】,向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中分别加入,a,、,b,、,c,、,d,四种抑制剂，下列说法正确的是,(),A,若,a,能抑制,H,氧化成水，则使,O,2,的消耗减少,B,若,b,能抑制葡萄糖分解，则使丙酮酸增加,C,若,c,能抑制,ATP,的形成，则使,ADP,的消耗增加,D,若,d,能抑制丙酮酸分解，则使葡萄糖的消耗增加,A,2021/3/8,19,知识点,2,：无氧呼吸,【,例,2】,在密闭容器内，酵母菌利用葡萄糖产生酒精，此过程不生成,(,),A,ATP B,乳酸,C,三碳化合物,D,CO,2,【,思路点拨,】,酵母菌利用葡萄糖产生酒精是无氧呼吸，第一阶段产生丙酮酸,(,三碳化合物,),和,2,个,ATP,，第二阶段是丙酮酸在酶的作用下产生酒精和,CO,2,，所以不生成乳酸。,B,2021/3/8,20,【,举一反三,】,破伤风梭状芽孢杆菌侵入了人体深部的组织细胞并大量繁殖，下列关于该菌的细胞呼吸类型和消灭该菌首先要通过的免疫途径的叙述，正确的是,(),A,无氧呼吸和体液免疫,B,无氧呼吸和细胞免疫,C,有氧呼吸和体液免疫,D,有氧呼吸和细胞免疫,【,思路点拨,】,破伤风梭状芽孢杆菌侵入了人体深部的组织细胞并大量繁殖，可见该菌的细胞呼吸类型是无氧呼吸，消灭该菌首先要通过细胞免疫的途径。,B,2021/3/8,21,知识点,3,：有氧呼吸与无氧呼吸的关系,【,例,3】,下图表示某植物幼根的细胞呼吸过程中，,O,2,的吸收量和,CO,2,的释放量随环境中,O,2,浓度的变化而变化的曲线，其中线段,XY,YZ,，则在氧浓度为,a,时,(,),A,有氧呼吸比无氧呼吸,释放的能量多,B,有氧呼吸和无氧呼吸,释放的能量相等,C,有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多,D,有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多,A,2021/3/8,22,【,举一反三,】,如图表示某高等植物的某一非绿色器官在氧气浓度分别为,a,、,b,、,c,、,d,时，二氧化碳释放量和氧气吸收量的变化。下列相关叙述正确的是,(),2021/3/8,23,A,氧气浓度为,a,时最适宜于储藏该器官,B,氧气浓度为,b,时，该器官的无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的,5,倍,C,氧气浓度为,c,时，该器官的无氧呼吸最弱,D,氧气浓度为,d,时，该器官的有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等,2021/3/8,24,知识点,4,：细胞呼吸原理的应用,【,例,4】,(2011,皖北六校联考,),稻田长期浸水，会导致水稻幼根变黑腐烂。测得水稻幼根从开始浸水到变黑腐烂时细胞呼吸速率的变化曲线如下图。下列叙述正确的是,(,),2021/3/8,25,A,阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无氧呼吸速率皆降低,B,阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无氧呼吸速率皆升高,C,阶段幼根因无氧呼吸的特有产物丙酮酸积累过多而变黑腐烂,D,从理论上讲，为避免幼根变黑腐烂，稻田宜在,阶段前适时排水,2021/3/8,26,【,举一反三,】(2010,高邮模拟,),与细胞呼吸原理的应用无关的是,(),A,晒干小麦种子以延长保存期限,B,对番茄植株进行摘心以增加产量,C,夜晚适当降低温室内的温度以提高产量,D,农村采用密闭的土窖保存水果蔬菜,【,思路点拨,】,对番茄植株摘心增加产量，是利用解除顶端优势的原理，与细胞呼吸原理的应用无关。,B,2021/3/8,27,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式,1,提出问题,(1),酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精，是在有氧条件下进行的还是在无氧条件下进行的？,(2),酵母菌的细胞呼吸会产生,CO,2,，在不同条件下产生的是否一样多？,2021/3/8,28,2,作出假设,酵母菌在有氧条件下能产生,CO,2,，无氧条件下除产生,CO,2,外，还产生酒精。,3,设计实验,(1),实验原理,CO,2,可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。,橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。,2021/3/8,29,(2),实验步骤,配制酵母菌培养液,组装实验装置,(,如图所示,),2021/3/8,30,附表：二氧化碳与酒精检测记录表,项目,二氧化碳检测,项目,酒精检测,组别,甲组,乙组,组别,甲组,乙组,时间,(min),澄清石灰水,溴麝香草酚蓝,澄清石灰水,溴麝香草酚蓝,试管,1,2,0,澄清,蓝色,澄清,蓝色,酵母菌,培养液,2 mL,2 mL,项目,二氧化碳检测,项目,酒精检测,组别,甲组,乙组,组别,甲组,乙组,5,酸性重铬酸钾,0.5 mL,0.5 mL,10,15,溶液颜色变化,橙色,橙色,2021/3/8,31,注：,以,“,”,