第3节ATP的主要来源——细胞呼吸文档资料.ppt

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1、第3节 ATP的主要来源细胞呼吸,“呼吸”和“细胞呼吸”有什么区别？,“呼吸”日常生活中是指高等动物或人吸入氧气和呼出二氧化碳(与外界气体交换)的过程,思考,一、细胞呼吸,细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成CO2或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。（又称呼吸作用）,1、细胞呼吸的概念：,问题探讨,18世纪，法国化学家拉瓦锡发现物质燃烧时需氧气，并把呼吸作用比作“缓慢燃烧过程”。后来人们发现呼吸作用的实质是有机物氧化分解，并释放能量。讨论：1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么快吗？3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放 能量吗

2、？,都是物质氧化分解并释放能量的过程。,不能。如果细胞中的能量一下子全部迅速地释放出来，会摧毁细胞结构。,可以，通过无氧呼吸。,细胞呼吸,有氧呼吸：主要形式,无氧呼吸,2、细胞呼吸的类型,二、有氧呼吸,1.场所：,线粒体,外膜,内膜,嵴,基质,含有氧呼吸酶,线粒体(主要)、细胞质基质,有氧呼吸的三个阶段,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH+4 H+少量能量（丙酮酸）,场所：细胞质基质,丙酮酸彻底分解,酶,6CO2+20 H+少量能量,场所：线粒体基质,2CH3COCOOH,（丙酮酸）,H的氧化,酶,12H2O+大量能量,场所：线粒体内膜,24H+6O2,+6H2O,场所

3、：,线粒体（主要）、细胞质基质,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,大量ATP,38个ATP,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？,无氧呼吸总反应式,C6H12O6,酶,2 C3H6O3(乳酸),+少量能量,C6H12O6,2 C2H5OH(酒精),+2CO2+少量能量,酶,例：高等动

4、物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）,例：大多数植物、酵母菌,同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？,发酵,微生物的无氧呼吸,（酒精发酵、乳酸发酵）,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,4.概念,细胞在无氧条件下，通过酶的作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物同时释放少量能量的过程。,C6H12O6(葡萄糖),丙酮酸,CO2,O2,H2O,有氧呼吸过程图解,细胞质基质,线粒体,34,2C3H6O3,C6H12O6,2分子 丙酮酸,酶,酶,2C2H5OH+2CO2,（酒精）,（乳酸）,没有能量释放,释放少量能量,第一阶段,第二阶段

5、,2molATP 热能,三、无氧呼吸,2.过程,1.场所：,细胞质基质,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,需要氧和酶,不需氧、需酶,CO2、H2O（彻底）,酒精和CO2或乳酸（不彻底）,释放大量能量，合成大量ATP（38ATP）,释放少量能量，合成少量ATP（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。,有氧呼吸与无氧呼吸的异同,细胞呼吸的意义,1、呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。,2、呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。,实验 探究酵母菌细胞呼吸的方式,1、酵母

6、菌是单细胞真菌属于 进行有氧呼吸产生，无氧呼吸产生,水和CO2,酒精和CO2,兼性厌氧菌,（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,2、CO2的检测方法,3、酒精的检测,橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。,一、实验原理,二、实验用具（略）,1、NaOH的作用是什么？,2、澄清的石灰水有什么作用？,3、如何说明CO2产生的多少？,4、如何控制无氧的条件？,吸收空气中的C02，而02进入A瓶。,检测呼吸作用产生的C02。,观察澄清石灰水变浑浊的速度和程度。,B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。,三、实验步骤,1、配制酵母菌

7、培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35、环境下培养8-9小时。3、检测CO2的产生4、检测酒精的产生（1）取2支试管编号（2）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升注入试管（3）分别滴加0.5毫升重铬酸钾-浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀.,四、观测、记录,变混浊快,无变化,变混浊慢,出现灰绿色,C6H12O6,2 C2H5OH(酒精),+2CO2+少量能量,酶,五、实验结论,酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的CO2，在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。,细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）,若只产生

8、CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸。,若产生的CO2的摩尔数比吸收O2的摩尔数多，则两种呼吸同时并存,若产生CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔数相等，则只进行有氧呼吸,O2%,CO2释放量,A,B,C,D,5 10 15 20 25,A点,AC段,C点以后,B点,表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（CO2释放量表示),D点,O2浓度超过一定值（10%）以上时，无氧呼吸消失。说明有O2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CO2的释放量与O2的吸收量的变化，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。,无氧呼吸,（3）在O2浓度为b%以下时（不包括0

9、点），该器官的呼吸类型是，因为。,有氧呼吸和无氧呼吸,CO2释放量大于O2吸收量,（2）该器官CO2释放与O2吸收两条曲线在P点重合，其呼吸类型为，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O2含量为 值时，理由是_,有氧呼吸,CO2释放量等于O2吸收量,a,此时释放的CO2最少，果实和种子通过呼吸消耗的物质最少,1.0,0.5,a,b,co2释放,P,O2吸收,气体交换相对值,O2含量（%）,0,1.O2浓度：在一定范围内，随O2浓度的增大，有氧呼吸 增强。O2的存在抑制了无氧呼吸的进行。2.CO2浓度：过大抑制呼吸作用的进行。3.水：在一定范围内，细胞呼吸强度随含水

10、量的 增加而增强。4.温度：温度通过影响酶的活性来 影响呼吸速率。,影响呼吸作用的外界因素,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。,四、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。,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N2（CO2）或降低温度等方法。,缺氧的情况下，植物组织进行无氧呼吸，产生酒精，不利其生长。,四、细胞呼吸原理的应用,缺氧的情况下，厌氧病菌大量繁殖，不利于伤口痊愈。,四、细胞呼吸原理的应用,有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况

11、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。,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感觉。,四、细胞呼吸原理的应用,下列转变需经哪些生理过程才能实现？,光能,糖类等有机物中稳定的化学能,ATP中活跃的化学能,直接用于各种生命活动,思考,、陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，其原因是 产生的酒精对细胞有毒害作用 产生的乳酸对细胞有毒害作用 没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少A、B、C、D、蛔虫在体外培养难成活的原因是、失去运动能力、失去捕食的能力、不能忍受较高氧分压、感觉太迟钝,4、如果一定重量的黄豆全部萌发生成黄豆芽，黄豆芽中的有机物总量、有

12、机物种类分别比黄豆中的（）、多、多、少、多、多、少、少、少,3、用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子,18O转移的途径是（）A、葡萄糖 丙酮酸 水B、葡萄糖 丙酮酸 氧C、葡萄糖 氧 水 D、葡萄糖 丙酮酸 二氧化碳,5、下列生物的呼吸全过程都在细胞质基质中进行的是A 酵母菌 B 小麦 C 乳酸菌 D 玉米6、玉米胚进行无氧呼吸时，产生的物质是：A 乳酸 B 酒精 C 乳酸和CO2 D 酒精和CO27、植物根部要进行呼吸作用,在土壤疏松和下雨水淹的情况下,呼吸作用的过程会发生变化,但二者都曾产生的化合物是A.乳酸 B.酒精 C.麦芽糖 D.丙酮酸,8、制作泡菜时加盖，并用水密封的作用是

13、：A 防止坛内水分蒸发 B 防止CO2的挥发 C 防止氧气进入抑制乳酸菌的发酵 D 防止乳酸挥发9、呼吸作用对植物体最突出的意义是：A 维持体温 B 吸收光合作用产生的O2 C 为光合作用提供CO2 D 为生命活动提供能量,10、贮藏水果和粮食时,充入CO2或抽取空气,能延长贮藏时间,主要作用是 A.促进有氧呼吸 B.抑制有氧呼吸 C.促进光合作用 D.抑制无氧呼吸11、让一只白鼠吸入有放射性的18O2,该白鼠体内最先出现的含有18O的化合物是 A.二氧化碳 B.水 C.丙酮酸 D.乳酸,12、生物的生命活动所需要的能量主要来自：、糖类的氧化分解、脂类的氧化分解、蛋白质的氧化分解、核酸的氧化分

14、解,A,A,13、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 A、呼吸作用减弱 B、呼吸作用加强 C、光合作用减弱 D、促进了物质的分解,14、利用药物抑制细胞呼吸，对下列过程 影响最大的是A氧气进入肺泡细胞B葡萄糖进入小肠上皮细胞C水进入红细胞 D二氧化碳进入叶肉细胞15酒厂利用酵母菌酿酒过程中，检测活菌数量适宜却不产生酒精，应采取的措施是A降低温度 B加缓冲液 C添加液体培养基 D隔绝空气,B,D,16取适量干重相等的4份种子进行不同处理：（甲）风干，（乙）消毒后浸水萌发，（丙）浸水后萌发，（丁）浸水萌发后煮着冷却，消毒。然后分别放入4个保温瓶中。一段时间 后，种子堆内温度最

15、高的是 A甲B乙C丙D丁,C,17、图中的实验装置用于测量大麦种子的呼吸速率。实验开始时，用夹子夹紧橡皮管并使图中U形管内两侧有色液体均处于“0”标志位。在25条件下两套装置都静置1h，实验结果如下图所示。,（1）装置中加入NaOH溶液的是（2）装置A中有色液体的变化量表示（3）装置B中对大麦种子进行灭菌处理的目的是 装置B中有色液体的变化可能是什么造成的 设置B装置的目的是（4）计算大麦种子在25条件下的呼吸速率（用单位时间内O2的吸收速率表示，单位为mm3g-1h-1）,大麦种子呼吸作用消耗氧的体积,吸收呼吸产生的二氧化碳,灭菌是防止细菌呼吸作用产生或吸收的气体影响实验结果,由于环境温度上升而引起的气体膨胀,对照,80 mm310g=8mm3g-1h-1,18、根据右图回答问题：（1）从A B C的反应叫，此反应中1摩尔葡萄糖能释放 千焦能量，其中有 千焦转移到ATP中。另外B C过程是在细胞的 中进行的。（2）从A B D 的反应是在 条件下，在细胞的 中进行的，其反应式为：。,葡萄糖,丙酮酸,CO2+H2O,C,酒精,乳酸,E,D,A,B,有氧呼吸,2870,1161,线粒体,无氧,C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量,酶,