《ATP的主要来源-细胞呼吸》.ppt

ATP的主要来源 细胞呼吸 本节重点 1 细胞呼吸的概念及其与ATP形成的关系 2 有氧呼吸和无氧呼吸的过程及其特点 3 细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用 问题探讨 1 呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点 2 呼吸作用与物质在体外燃烧有什么区别吗 物质分解的过程 产物都想同 并且都能释放等量的能量 有 细胞呼吸是在温和的条件下进行的 能量的释放是在一系列的反应过程中逐步释放的 释放的能量部分的以热能的形式散失 部分的转移贮存到ATP中 一 细胞呼吸的概念 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解 生成二氧化碳或其它产物 释放出能量并生成ATP的过程 二 探究酵母菌细胞呼吸的方式 一 提出问题 二 作出假设 三 设计实验 特别关注的问题 1 怎样控制有氧和无氧条件 2 怎样鉴定酒精和CO2的产生 如何比较CO2产生的多少 3 怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活 酵母菌是一种单细胞真菌 在有氧和无氧条件下都能生存 属于兼性厌氧菌 实验步骤 酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精 是在有氧条件下还是在无氧条件下进行的 酵母菌细胞呼吸会产生CO2 在不同条件下产生的是否一样多 1提出问题 2作出假设 酵母菌在有氧条件下可以产生CO2 无氧条件下除产生CO2外 还产生酒精 3设计实验 实验原理 CO2可以使澄清石灰水变浑浊 也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 重铬酸钾溶液 在酸性条件下与乙醇发生化学反应 由橙色变成灰绿色 实验步骤 配置酵母菌培养液 组装实验装置 检测CO2的产生 检测酒精的产生 4进行实验 5得出结论 配制酵母菌培养液 A组 B组 A实验组 有氧情况下 10 NaOH 酵母菌培养液 澄清石灰水 浑浊 有氧呼吸 B实验组 无氧情况下 酵母菌培养液 澄清石灰水 浑浊 无氧呼吸 橙色 橙色 灰绿色 四 实验结果 1 CO2的放出情况 A B两组都有CO2的产生 但A组产生的CO2更多 2 酒精产生的情况 A组没有酒精的产生 B组产生了酒精 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸 均能产生二氧化碳在有氧的条件下 酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水 在无氧的条件下 酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的二氧化碳 分析实验结果 注意事项 该实验是比较酵母菌在有氧和无氧条件的呼吸作用 因此该实验是互为对照实验 作为对照实验 在实验设计时的注意事项是什么 控制实验变量 该实验的变量是有无氧气 根据 参考资料 中的图可知 图A应为有氧条件 图B为无氧条件 问题回顾 1 呼吸作用的场所是 主要是线粒体 还有细胞质基质 2 线粒体的结构怎样 双膜结构 内膜向内折叠成嵴 增大了内膜的面积 嵴的周围充满了液态的基质 内膜和基质中都含有许多与呼吸作用有关的酶 有氧呼吸的过程图解 三 有氧呼吸 有氧呼吸的过程 第一阶段 C6H12O6 丙酮酸 第二阶段 2CH3COCOOH 6H2O 第三阶段 24 H 6O2 总反应式 2CH3COCOOH 4 H 能量 6CO2 20 H 能量 12H2O 能量 大量 有氧呼吸三个阶段的比较 1 能量 都有能量的释放 但以第三阶段释放的能量最多 2 场所 第一阶段在细胞质基质中 第二阶段发生在线粒体基质中 第三阶段发生在线粒体内膜上 3 氧气 只有第三阶段才需要氧气 作用是氧化 H 生成水 有氧呼吸的概念 细胞在氧气的参与下 通过多种酶的催化作用 把葡萄糖等有机物彻底氧化分解 产生二氧化碳和水 释放能量 生成许多ATP的过程 计算 1mol葡萄糖通过有氧呼吸可释放2870kj的能量 其中有1161kj的能量被转移贮存到ATP中 那么 1mol葡萄糖通过有氧呼吸可形成 mol的ATP 其能量转换效率是 38 40 5 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 呼吸和呼吸作用的区别 场所 A细胞质基质b线粒体基质c线粒体内膜 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 有氧呼吸小结 无氧呼吸的过程 葡萄糖 丙酮酸 H 酒精 CO2 乳酸 酶 1 酒精发酵 C6H12O6 2 乳酸发酵 C6H12O6 四 无氧呼吸 2CH3CH2OH 酒精 2CO2 能量 2C3H6O3 乳酸 能量 酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型 乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎 甜菜块根 玉米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型 问题思考 无氧呼吸有何意义和危害 无氧呼吸的概念 细胞在缺氧的条件下 通过多种酶的催化作用 把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解 产生酒精或乳酸等中间产物 释放少量能量 生成ATP的过程 无氧呼吸的特点 氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行 五 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 共同点 实质 过程 葡萄糖 丙酮酸 CO2 H2O 能量 大量 C2H3OH CO2 能量 少量 C3H6O3 能量 少量 氧化分解有机物 释放能量 都有丙酮酸 中间产物 的生成 有氧呼吸和无氧呼吸的区别 主要在线粒体内 细胞质基质 必需有氧的参与 氧能抑制无氧呼吸 将有机物彻底分解成CO2和H2O 有机物分解不彻底 形成中间产物 酒精或乳酸 同样是分解葡萄糖 为何无氧呼吸只能释放少量能量 六 影响呼吸作用的外界因素 1 温度 温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率 2 O2的浓度 在一定范围内 随O2浓度的增大 有氧呼吸增强 达到一定浓度以后 由于受线粒体的限制 呼吸作用强度不再增大 O2的存在抑制了无氧呼吸的进行 3CO2浓度过大抑制呼吸作用的进行 七 细胞呼吸原理的应用 1 在酿酒业上的应用 先通气 让酵母菌进行有氧呼吸 使其数量增加 然后隔绝空气 使其发酵 产生酒精 2 在农业生产上 中耕松土 促进根系的有氧呼吸 有利于根系的生长及对矿质离子的吸收 3 在医学上 利用氧气驱蛔 抑制破伤风等厌氧型细菌的繁殖 4 在物质的储存时 控制氧气的浓度 抑制其呼吸作用 减少有机物的消耗 课堂练习 1 有氧呼吸分三个阶段 三个阶段的共同特点是都有能量的释放 但释放能量最多的是 在线粒体中进行的是第 阶段 第 阶段需要O2 氧的作用是 第 阶段产生 H 最多 丙酮酸是第 阶段的产物 第三阶段 二 三 一 三 氧化 H 二 2 现有甲酵母菌进行有氧呼吸 乙酵母菌进行发酵 若它们消耗等量的葡萄糖 则它们放出CO2和吸收的O2之比是 A 3 1B 1 2C 4 3D 2 3 C 3 下列5支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细胞制备物 在适宜温度条件下 会产生CO2的试管有 葡萄糖 已破裂的细胞 葡萄糖 线粒体 丙酮酸 线粒体 葡萄糖 细胞质基质 隔绝空气 丙酮酸 细胞质基质 隔绝空气 A B C D C 4 右图表示在储存蔬菜 水果时 大气中O2的浓度对植物组织内CO2产生的影响 试分析 释放的相对值 CO2 1 A点表示植物组织 释放CO2较多 这些CO2是 的产物 2 由A到B CO2的释放量急剧减小 其原因是 3 由B到C CO2的释放量又不断增加 其主要原因是 到C点以后CO2的释放量不再增加 其主要原因是 随O2的增加 无氧呼吸受到抑制 随氧浓度增大 有氧呼吸不断加强 无氧呼吸 受线粒体数量限制 有氧呼吸不再加强 5 陆生植物不能长期忍受无氧呼吸 这是因为 产生的酒精对细胞有毒害 产生的乳酸对细胞有毒害 没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少 A B C D D 6 关于无氧呼吸的叙述中 正确的是 A 不产生CO2B 一定产生CO2C 不形成ATPD 物质氧化分解不彻底 D 7 一运动员正在进行长跑训练 从他的大腿肌肉细胞中检测到3种化学物质 其浓度变化如右图所示 图中P Q R三曲线依次代表 B 锻炼时间 分 A O2 CO2 乳酸B 乳酸 CO2 O2C CO2 O2 乳酸D CO2 乳酸 O2 8 右图表示北方的一个贮存白菜的地窖 随着O2的消耗 CO2浓度变化的情况 请据图回答 1 A B段O2的消耗量很大 CO2浓度上升也很快 白菜在进行 呼吸 2 段O2浓度接近 而CO2浓度仍在上升 白菜在进行 呼吸 3 段O2浓度已很低 CO2浓度几乎不上升 原因是 有氧 无氧 氧气浓度很低 有氧呼吸十分微弱 而无氧呼吸仍处于抑制状态 4 从哪点开始 O2浓度的高低成为限制有氧呼吸的因素 5 为了有利于较长时间地贮存大白菜 应把地窖的氧气控制在 段范围内 B点 B C