《呼吸作用》PPT课件.ppt

第3节 ATP的主要来源细胞呼吸,一、细胞呼吸的概念,生物体内糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放能量，产生ATP的总过程，叫做细胞呼吸。（又叫生物氧化）,细胞呼吸,有氧呼吸,无氧呼吸,葡萄糖C6H12O6,生物体主要的供能物质,2.细胞呼吸的方式：有氧呼吸、无氧呼吸,外膜,内膜,基质,嵴,主要场所：,线粒体,（1）有氧呼吸,不是惟一场所，第一阶段在细胞质基质中进行。,第一阶段：葡萄糖的初步分解,场所：细胞质基质,第二阶段：丙酮酸彻底分解,场所：线粒体基质,第三阶段：H的氧化,场所：线粒体内膜,释放少量能量,还原性氢(H)氧气,水,释放大量能量,释放少量能量,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：24H+6O2,总反应式：,2CH3COCOOH+4H+能量,6CO2+20H+能量,12H2O+能量,（大量）,有氧呼吸三个阶段的比较,细胞质基质,主要是葡萄糖,丙酮酸、H,少量,丙酮酸、水,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,线粒体基质,线粒体内膜,有氧呼吸产生的能量,其余1709kJ主要以热能的形式散失掉。,1mol葡萄糖释放能量2870kJ,有1161kJ转移至ATP能量效率高达40,有氧呼吸是细胞在有氧的条件下，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，生成大量ATP的过程。,概念：,【点拨】有氧呼吸三个阶段需注意的四个问题(1)三个阶段所需酶不同。(2)CO2的产生是在第二阶段，H2O的产生在第三阶段。(3)H2O的消耗在第二阶段，O2的消耗仅发生在第三阶段。(4)三个阶段都有能量释放，第三阶段释放能量最多。,苹果储存久了，会有什么气味散发出来？,剧烈运动后上肢和下肢骨骼肌往往会产生什么感觉？,（2）无氧呼吸,第一阶段：葡萄糖的初步分解,第二阶段：丙酮酸不彻底分解,C6H12O6,酶,+4H+少量能量,2CH3COCOOH,2CH3COCOOH+4H,酶,2C3H6O3(乳酸),场所：细胞质基质,场所：细胞质基质,2CH3COCOOH+4H,2C2H5OH(酒精),+2CO2,酶,无氧呼吸过程,第二阶段不释放能量。,1、酒精发酵：C6H12O6,2、乳酸发酵：C6H12O6,2CH3CH2OH（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,其余主要以热能的形式散失掉。,1mol葡萄糖分解为乳酸释放能量196.65kJ,有61.08kJ转移至ATP能量效率约为31。,无氧呼吸过程产生的能量,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成为不彻底的氧化产物，同时释放少量能量的过程。,1.概念：,总结无氧呼吸,有氧呼吸,无氧呼吸,不同点,相同点,场所,条件,产物,能量变化,联系,实质,细胞质基质、线粒体,细胞质基质,需氧气、多种酶,不需氧气、需多种酶,CO2、H2O,酒精和CO2或乳酸,释放大量能量，合成38ATP,释放少量能量，合成2ATP,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ATP,二、有氧呼吸与无氧呼吸之间的异同点,1.内因（1）不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物的小于水生植物的，阴生植物的小于阳生植物的。（2）同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。（3）同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官的大于营养器官的。,三、影响细胞呼吸的因素,2.外因（1）温度：通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。与温度影响酶催化效率的曲线特征一致。如图所示：,（2）氧气浓度对于无氧呼吸来说：随氧气浓度增加而受抑制，氧气浓度越高，抑制作用越强，氧气浓度达到一定值时，被完全抑制。如图所示：,对有氧呼吸来说：氧气是有氧呼吸的原料之一，在一定范围内，随着氧气浓度的增加，有氧呼吸速率增强，但当氧气浓度增加到一定值时，有氧呼吸速率不再增加。如图所示：,绝大多数植物的非绿色器官或酵母菌受氧气浓度的影响，两种呼吸及总呼吸速率的变化曲线如图所示：,种子、蔬菜、水果等一般采用低氧保存，因为此时，有氧呼吸较弱，而无氧呼吸又受到抑制。,（3）其他因素二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用；生物含水量的多少影响呼吸作用。在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而增加。,1.为生物体的生命活动提供能量。,2.为体内其他化合物的合成提供原料。,四、细胞呼吸的意义,细胞呼吸的产物,合成氨基酸,合成脂类,转化为其他糖类,3.细胞呼吸原理的应用实例（1）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。早期通气促进酵母菌有氧呼吸，利于菌种繁殖 后期密封发酵罐促进酵母菌无 氧呼吸，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。,（2）酿酒时,（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（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。,实验课题 探究酵母菌细胞呼吸的方式,一、实验原理1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生水和CO2，无氧呼吸产生酒精和CO2。2、CO2的检测方法（1）CO2使澄清石灰水变浑浊（2）CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄3、酒精的检测橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。,二、实验假设 酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生CO2，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生CO2和酒精。,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。,2、有氧呼吸产生大量CO2，无氧呼吸产生少量CO2。,实验结论：,1、酵母菌有氧呼吸产生CO2，无氧呼吸产生CO2和酒精。,根据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况：,规律技巧,1、无CO2释放时：,2、不消耗O2，但产生CO2：,3、当CO2释放量等于O2消耗量时：,细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，容器内气体体积不发生变化，,细胞只进行产生酒精的无氧呼吸，容器内气体体积可增大,细胞只进行有氧呼吸，容器内气体体积不发生变化，但若将CO2吸收，可引气体体积减少。,4、当CO2释放量大于O2消耗量时：,若VCO2/VO24/3：,若VCO2/VO24/3：,若VCO2/VO24/3：,细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式，哪种呼吸方式占优势，可如下分析：,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等,无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸,（1）只进行有氧呼吸；（2）只进行无氧呼吸；（3）有氧呼吸、无氧呼吸都有。,酵母菌的细胞呼吸方式,1左移，2不动，,1不动，2右移，,1左移，2右移，,预测结果及结论：,在上述这个装置中，1、若把酵母菌改为乳酸菌，液滴移动有何变化？2、若采用以上装置研究绿色植物的细胞呼吸，在 外界条件上应特别注意什么？,1.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.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3,C,2.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,细胞呼吸,有氧呼吸,无氧呼吸,乳酸,酒精和CO2,高等植物及酵母菌等微生物,高等动物和人体,高等植物的某些器官(马铃薯块茎、甜菜块根),乳酸菌等微生物,C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量,1.有氧呼吸与无氧呼吸的相同点（）都在线粒体中进行都需要酶都需要氧都产生ATP都经过生成丙酮酸的反应.,2.下列关于植物呼吸作用的叙述正确的是（）A.呼吸作用的中间产物丙酮酸可以通过线粒体的两层膜 B.是否产生二氧化碳是有氧、无氧呼吸的主要区别C.高等植物能够进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸D.种子库中贮存的风干种子不进行呼吸作用,A,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.蔬菜和水果长时间储藏、保鲜所需要的条件为（）A零上低温、干燥、低氧 B零上低温、湿度适中、低氧C高温、干燥、高氧 D高温、湿度适中、高氧,【解析】蔬菜和水果不断进行细胞呼吸，消耗有机物，为了尽量减少有机物的消耗，需要降低细胞呼吸速率，温度能够影响酶的活性，所以低温、低氧能够降低细胞呼吸速率；保鲜需要适宜的湿度，以抑制蒸腾作用对水分的散失。,B,5.有氧呼吸中产生能量最多的是（）A形成二氧化碳时 B形成H时C形成水时 D形成丙酮酸时,C,幻想在漫长的生活征途中顺水行舟的人，他的终点在下游。只有敢于扬风帆、顶恶浪的勇士，才能争到上游。,