高中生物《第五章 第三节 ATP的主要来源 细胞呼吸》课件1 新人教版必修1

第第3节节 ATP的主要来源的主要来源 细胞呼吸细胞呼吸你知道：你知道： “呼吸呼吸”和和“呼吸作用呼吸作用”有什么有什么区别吗？区别吗？ “呼吸呼吸”是指生物体或细胞是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而程，而“呼吸作用呼吸作用”是指细胞是指细胞内有机物分解释放能量的过程。内有机物分解释放能量的过程。细胞呼吸细胞呼吸 细胞呼吸也称呼吸作用，是指细胞呼吸也称呼吸作用，是指有有机物机物在细胞内经过一系列的在细胞内经过一系列的氧化分解氧化分解，生成生成二氧化碳或其他产物二氧化碳或其他产物，释放出能，释放出能量并量并生成生成ATPATP的过程。的过程。一、细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 指细胞在指细胞在氧氧的参与下，通过多种的参与下，通过多种酶酶的催化的催化作用，把葡萄糖等有机物作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解彻底氧化分解，产生二，产生二氧化碳和水，释放能量，生成氧化碳和水，释放能量，生成许多许多ATPATP的过程。的过程。1. 概念概念（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸2. 主要场所：主要场所：线粒体线粒体C6H12O6能量（少量）能量（少量）2ATP 2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）4H酶酶C6H12O6酶酶2C3H4O3【H】能量】能量(少量少量)3. 有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程(三个阶段三个阶段）C6H12O6能量（少量）能量（少量） 2丙酮酸丙酮酸 （ 2C3H4O3 ）H能量（少量）能量（少量）2ATP20H6CO26H2O酶酶酶酶2C3H4O3+6H2O 6CO2【H】能量】能量（少量）（少量） 酶酶C6H12O6能量（少量）能量（少量） 2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3 ）H能量（少量）能量（少量）HO212H2O+能量（大量）能量（大量）34ATP6CO26H2O酶酶酶酶酶酶 24【H】+6O2 12H2O+能量能量（大量）（大量） 酶酶 第一个阶段第一个阶段 第二个阶段第二个阶段 第三个阶段第三个阶段 场所场所 反应物反应物 生成物生成物 产生能量产生能量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少量少量线粒体基质线粒体基质丙酮酸、丙酮酸、H H2 2O O COCO2 2、HH少量少量线粒体内膜线粒体内膜大量大量H H2 2O OHH、O O2 2有氧呼吸全过程的比较有氧呼吸全过程的比较细胞有氧呼吸中ATP的产生和消耗情况小结 (1). C6H12O6+2NAD+ 2ADP+2Pi 2CH3COCOOH+2NADH 2ATP (2)2CH3COCOOH+6H2O+8NAD+2FAD 2ADP+2Pi 6CO2+8NADH+2FADH2 2ATP (3).10NADH+5O2 10NAD+10H2O 30ADP+30Pi 30ATP 2FADH2+O2 2FAD+2H2O 4ADP+4Pi 4ATP酶酶C6H12O6+6H2O +6O26CO2+12H2O +能量能量3. 总反应式：总反应式：C6H12O6酶酶2C3H4O34【H】能量】能量(少量少量)2ATP 24【H】+6O2 12H2O+能量能量（大量（大量) 酶酶2C3H4O3+6H2O 6CO220【H】能量】能量（少量少量） 酶酶酶酶C6H12O6+6O26CO2+6H2O +能量能量思考:此过程原子转移途径?C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量 以上反应式中的以上反应式中的能量能量能否写成能否写成ATPATP ？能量（能量（2870kJ2870kJ）1161kJ1161kJ其余以其余以热能热能形式散失形式散失ATPATP酶酶1moL1moL1、有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段？、有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段？2、呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段？、呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段？3、如果你在思考上述问题的时候，消耗了、如果你在思考上述问题的时候，消耗了2摩尔葡萄糖，那么有多少能量转移到了摩尔葡萄糖，那么有多少能量转移到了ATP中？中？第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段1161kJx2 4、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：产生产生COCO2 2的阶段（）的阶段（）产生产生H H2 2O O的阶段（）的阶段（）氧气参与的阶段（）氧气参与的阶段（）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（）二二三三三三一、二、三一、二、三三三( (二二) )无氧呼吸无氧呼吸 1 1、实例、实例 高等植物在高等植物在水淹水淹的情况下的情况下 C C6 6H H1212O O6 6解释解释: :苹果储藏久了为什么会有苹果储藏久了为什么会有酒味呢？酒味呢？ 苹果在储藏过程中进行无氧呼苹果在储藏过程中进行无氧呼吸产生了吸产生了酒精酒精2C2C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精)+2CO)+2CO2 2+ +能量（能量（少量少量）酶酶 一些高等植物的某些器官：一些高等植物的某些器官：马铃薯块茎、甜菜马铃薯块茎、甜菜块根块根 、玉米胚、胡萝卜的叶等、玉米胚、胡萝卜的叶等 C C6 6H H1212O O6 6 高等动物和人的高等动物和人的某些组织、器官某些组织、器官缺氧条件下缺氧条件下有些微生物有些微生物（微生物的无氧呼吸一般叫做（微生物的无氧呼吸一般叫做发酵发酵） 乳酸菌、酵母菌等乳酸菌、酵母菌等酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3（乳酸（乳酸）+ +能量（能量（少量少量） 通过上述实例，你能说出无氧呼吸通过上述实例，你能说出无氧呼吸产物有哪些物质吗？产物有哪些物质吗？酒精和二氧化碳酒精和二氧化碳乳酸乳酸 2、过程、过程 ：分两个阶段分两个阶段 第一个阶段：第一个阶段： 第二个阶段：第二个阶段： 3、场所：、场所：细胞质基质细胞质基质 (二二)无氧呼吸无氧呼吸 1、实例实例C6H12O6能量（少量）能量（少量） 2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）H2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2酶酶酶酶2C3H6O3（乳酸）（乳酸）酶酶4. 反应式：反应式：C6H12O6C6H12O6酶酶酶酶2C2H5OH 2CO2能量能量2C3H6O3能量能量能量能量（196.65kJ196.65kJ）61.08kJ61.08kJATPATP其余以其余以热能热能形式散失形式散失1moL1moL 一般是指细胞在一般是指细胞在无氧无氧条件下，通过条件下，通过酶酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为成为不彻底氧化产物不彻底氧化产物，同时释放出少，同时释放出少量能量，生成量能量，生成少量少量ATPATP的过程。的过程。5. 概念概念：无氧呼吸是否有害？无氧呼吸是否有害？酒精和乳酸在细胞中大量积酒精和乳酸在细胞中大量积累对细胞有毒害作用，且释累对细胞有毒害作用，且释放的能量太少，不足维持生放的能量太少，不足维持生命活动的需求。命活动的需求。大多数生物大多数生物不能长时间用无氧呼吸维持不能长时间用无氧呼吸维持生命！生命！生物体或部分组织器官在缺氧生物体或部分组织器官在缺氧条件下，无氧呼吸作为有氧呼条件下，无氧呼吸作为有氧呼吸的补充，是生物的适应性的吸的补充，是生物的适应性的表现表现!无氧呼吸是否有利？无氧呼吸是否有利？ 有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而来的，由于有氧呼吸比无氧呼吸优越，有氧呼吸逐渐成为绝大多数生物的主要呼吸形式，但还保留着无氧呼吸的能力。葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸6CO2 +12H2O+能量（大量）能量（大量）2C2H5OH +2CO2+能量（少量能量（少量）2C3H6O3 +能量（少量）能量（少量）或或酶酶酶酶（三）有氧呼吸与无氧呼吸的关系：（三）有氧呼吸与无氧呼吸的关系：有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系： 细胞质基质、细胞质基质、线粒体线粒体 细胞质基质细胞质基质 需需O2、酶、酶 不需不需O2、需酶、需酶 H2O、CO2 C2H5OH、CO2 或或C3H6O3 彻底彻底 不彻底不彻底 较多较多 较少较少有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段是相同的有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段是相同的 分解有机物，释放能量分解有机物，释放能量 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸不不同同点点 场所场所 条件条件 产物产物分解程度分解程度释放能量释放能量相相同同点点 联系联系 实质实质分分析析细细胞胞呼呼吸吸原原理理的的应应用用三、细胞呼吸原理的应用三、细胞呼吸原理的应用控制呼吸作用的反应条件控制呼吸作用的反应条件抑制酶活性，抑制呼吸作用，抑制酶活性，抑制呼吸作用，减弱有机分解速度等减弱有机分解速度等影响细胞呼吸的环境因素: 1.温度 2.氧浓度 3.含水量 4.二氧化碳含量例例1 1、右图表示某种植物、右图表示某种植物的的非绿色器官非绿色器官在不同氧在不同氧浓度下浓度下O O2 2吸收量和吸收量和COCO2 2释释放量的变化，请据图回答：放量的变化，请据图回答：(1)(1)外界氧浓度在外界氧浓度在1010以以下时，该器官的呼吸作用下时，该器官的呼吸作用方式是方式是 _。 (2)(2)该器官的该器官的COCO2 2释放与释放与O O2 2的吸收两条曲线在的吸收两条曲线在P P点相交后重合为一条线，此时该器官的呼吸点相交后重合为一条线，此时该器官的呼吸作用方式是作用方式是_，进行此种呼吸方式所，进行此种呼吸方式所用的底物是用的底物是_。无氧呼吸和有氧呼吸无氧呼吸和有氧呼吸葡萄糖葡萄糖有氧呼吸有氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的倍，转移到倍，转移到ATPATP的能量约相当于有氧呼吸的能量约相当于有氧呼吸的的_倍。倍。例例1 1、右图表示某种植物、右图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓的非绿色器官在不同氧浓度下度下O O2 2吸收量和吸收量和COCO2 2释放量释放量的变化，请据图回答：的变化，请据图回答：(3)(3)当外界氧浓度为当外界氧浓度为4 45 5时，该器官时，该器官COCO2 2释放量的相对值为释放量的相对值为0.60.6而而O O2 2吸收量的相对值为吸收量的相对值为0.4 0.4 ，此时，无氧呼吸，此时，无氧呼吸1.50.08O O2 2吸收量吸收量 = 0 = 0 只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸O O2 2吸收量吸收量 = CO= CO2 2释放量释放量 只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸O O2 2吸收量吸收量 COCO2 2释放量释放量 既进行有氧呼吸又进既进行有氧呼吸又进 行无氧呼吸行无氧呼吸 小结：呼吸作用的底物为葡萄糖时小结：呼吸作用的底物为葡萄糖时1、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是的特点是、分解有机物、分解有机物、释放能量、释放能量、需要酶催化、需要酶催化、有机物分解不彻底、有机物分解不彻底练练习习题题D2、高等植物的细胞呼吸只发生在、高等植物的细胞呼吸只发生在、活细胞、活细胞、含有叶绿体的细胞、含有叶绿体的细胞、不含叶绿体的细胞、不含叶绿体的细胞、气孔周围的细胞、气孔周围的细胞练练习习题题A3、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是不好，其原因是A、根细胞吸收水分过多、根细胞吸收水分过多B、营养缺乏、营养缺乏C、光合作用强度不够、光合作用强度不够D、细胞有氧呼吸受阻、细胞有氧呼吸受阻练练习习题题D4、假如在宇宙空间站内的绿色植、假如在宇宙空间站内的绿色植物积累了物积累了120摩尔的摩尔的O2，可供宇，可供宇航员氧化分解多少摩尔的葡萄糖航员氧化分解多少摩尔的葡萄糖？分解葡萄糖所释放的能量大约？分解葡萄糖所释放的能量大约有多少千焦转移给了有多少千焦转移给了ATP？练练习习题题120/6=20120/6=20摩尔摩尔11611161* *20=2322020=23220千焦千焦C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 26CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量5、下列关于植物细胞呼吸的叙述，正确的是、下列关于植物细胞呼吸的叙述，正确的是、细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线、细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜粒体双层膜、是否产生、是否产生CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别主要区别、高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧、高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸呼吸、种子库中贮藏的风干种子不进行细胞呼、种子库中贮藏的风干种子不进行细胞呼吸吸练练习习题题A6、在有氧呼吸的过程中，进入细胞的、在有氧呼吸的过程中，进入细胞的氧将氧将1. 与氢结合生成水与氢结合生成水2. 与碳结合生成与碳结合生成CO23. 在线粒体中被消耗在线粒体中被消耗4. 在线粒体与细胞质基质中被消耗在线粒体与细胞质基质中被消耗、1、3 、1、4、2、3 、2、4练练习习题题A7、有氧呼吸第三个阶段能顺利进行的、有氧呼吸第三个阶段能顺利进行的必备条件，除需相应的酶参与外，还必备条件，除需相应的酶参与外，还必需必需、在无氧条件下进行、在无氧条件下进行 、在有氧条件下进行、在有氧条件下进行、有大量、有大量ATP参与参与 、在黑暗条件下进行、在黑暗条件下进行练练习习题题B8、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适、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当延长保鲜时间的生理原因是A、呼吸作用减弱、呼吸作用减弱B、呼吸作用加强、呼吸作用加强C、光合作用减弱、光合作用减弱D、促进了物质的分解、促进了物质的分解练练习习题题A