高中生物细胞呼吸微课课件.ppt
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- 高中生物 细胞 呼吸 课件
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1、观察与思考:感受一下:我们的呼吸! 想一想:吸入的氧气的用途是什么?呼气中排出的二氧化碳和水到底是怎么产生的?细胞内细胞内CO2 细胞呼吸呼吸作用(本质)一、高等动物的呼吸和细胞呼吸的关一、高等动物的呼吸和细胞呼吸的关系系O2O2 呼吸(现象)气体交换的过程呼吸器官呼吸器官血液循环血液循环血液循环血液循环呼吸器官呼吸器官CO2气体运输细胞呼吸概念细胞呼吸概念细胞内进行的将细胞内进行的将糖类等有机物糖类等有机物分解成分解成无无机物机物(CO2、H2O)或者)或者小分子有机物小分子有机物(乳酸、酒精),并且释放出(乳酸、酒精),并且释放出能量能量的过的过程。程。分类分类需氧呼吸需氧呼吸厌氧呼吸厌氧
2、呼吸(细胞呼吸的主要方式)(细胞呼吸的主要方式) “呼吸”通常是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程,是一个气体交换的过程; 1. 定义:定义:细胞在的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多的过程。 2. 需氧呼吸主要场所:线粒体需氧呼吸主要场所:线粒体3.3.过程过程2 ATP4H20H2 ATP第一第一阶段阶段糖酵糖酵解解细细胞胞溶溶胶胶第二第二阶段阶段柠檬柠檬酸循酸循环环线粒线粒体基体基质和质和嵴嵴 +26 ATP酶酶+6H2O酶酶酶酶第三第三阶段阶段电子电子传递传递链链线线粒粒体体内内膜膜如何用反应式表示三个阶段的物质、能量变
3、化 呢?有氧呼吸的总反应式有氧呼吸的总反应式:酶酶C6H12O6 +6O2 +6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量能量(30ATP)各元素的来龙去脉:各元素的来龙去脉:丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸或或 H ATP 热能热能(30%)* 第一阶段第一阶段 糖酵解糖酵解第二阶段第二阶段 柠檬酸循环柠檬酸循环第三阶段第三阶段电子传递链电子传递链 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溶胶细胞溶胶葡萄糖葡萄糖丙酮酸、丙酮酸、HH少量少量线粒体基质和嵴线粒体基质和嵴丙酮酸、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、
4、O O2 24. 需氧呼吸全过程的比较需氧呼吸全过程的比较需氧呼吸主要场所:原料:产物:物质变化:能量变化:反应式线粒体有机物和氧气二氧化碳和水,能量有机物和氧气变成二氧化碳和水有机物中的化学能变成热能和ATP中的化学能 C6H12O66O26H2O酶酶6CO212H2O能量能量例例1.下图是需氧呼吸的过程图解,请依图回答:下图是需氧呼吸的过程图解,请依图回答:C6H12O123O2酶酶酶酶456酶酶H H (1)写出长方框内写出长方框内1、2、3依次依次代表的物质名称:代表的物质名称: 、 _、 。(2)依次填出椭圆框内依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的多少所代表的能量的多少 、 _、
5、 。(3)用含用含18O的葡萄糖跟踪有氧的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子,呼吸过程中的氧原子,18O转转移的途径是移的途径是_葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸二氧化碳二氧化碳水水丙酮酸丙酮酸二氧化碳二氧化碳少少少少大量大量6巩固练习:巩固练习:.在整个需氧呼吸过程中,在整个需氧呼吸过程中,O2 是第阶段是第阶段参与反应的;参与反应的;CO2是第是第_阶段生成;阶段生成;O2中中的的O最后进入最后进入2.需氧呼吸中需需氧呼吸中需O2和产生能量最多的阶段是和产生能量最多的阶段是场所是场所是第一、二阶段的共同产物是:第一、二阶段的共同产物是:三个阶段均有的产物是:三个阶段均有的产物是: 三三二二HO三三线
6、粒体线粒体,ATPATP让一只白鼠吸入有放射性的让一只白鼠吸入有放射性的18O2,该白该白鼠体内最先出现的含有鼠体内最先出现的含有18O的化合物的化合物是是 A.二氧化碳二氧化碳 B.水水 C.丙酮酸丙酮酸 D.乳酸乳酸在上图的装置中在上图的装置中,培养酵母菌,一段时间以后,培养酵母菌,一段时间以后,发现澄清石灰水变浑浊。发现澄清石灰水变浑浊。此装置是在研究酵母菌的何种呼吸方式此装置是在研究酵母菌的何种呼吸方式需氧呼吸需氧呼吸往锥形瓶中放入葡往锥形瓶中放入葡萄糖与酵母菌,使其萄糖与酵母菌,使其混匀,其混合液表面混匀,其混合液表面滴加一薄层液体石蜡,滴加一薄层液体石蜡,在锥形瓶中培养一在锥形瓶中
7、培养一段时间以后,观察装段时间以后,观察装有澄清石灰水的瓶子有澄清石灰水的瓶子(如图),发现澄清(如图),发现澄清石灰水变浑浊。拔掉石灰水变浑浊。拔掉B的塞子后闻到一股酒的塞子后闻到一股酒味。味。问题问题 1.此装置探究的是酵母菌的何种呼吸形式此装置探究的是酵母菌的何种呼吸形式? 2.在这种呼吸形式中,产物是什么在这种呼吸形式中,产物是什么?厌氧呼吸厌氧呼吸乙醇和二氧化碳乙醇和二氧化碳 细胞在细胞在无无O O2 2的参与下,通过酶的催化的参与下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的不彻底的氧化产物氧化产物( (乳酸或者酒精和乳酸或者酒精和COCO2 2)
8、 ),同时释放同时释放出出少量能量少量能量的过程。的过程。你能举例说出日常生活中是厌氧呼吸的例你能举例说出日常生活中是厌氧呼吸的例子吗?子吗?运动后,四肢发酸;泡菜的腌制;酸奶的生产;苹果运动后,四肢发酸;泡菜的腌制;酸奶的生产;苹果长时间久放,有酒味产生;米酒的酿制等。长时间久放,有酒味产生;米酒的酿制等。C6H12O6 2C3H6O3(乳酸乳酸)+ 能量能量 (2ATP)例如:高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等。(微生物的厌氧呼吸成为发酵,但动植物的厌氧呼吸一般不叫发酵)1 1、乳酸发酵、乳酸发酵2 2、酒精(乙醇)发酵、酒精(乙醇)发酵C6H12O6 2C2H5OH(酒精酒
9、精) + 2CO2 +能量能量(2ATP)例如:大多数高等植物、酵母菌等C6H12O64H乙醇脱氢酶乙醇脱氢酶酶酶乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶厌氧呼吸所产生的能量这么少,为什么需厌氧呼吸所产生的能量这么少,为什么需氧型生物体还要保存这种呼吸方式?氧型生物体还要保存这种呼吸方式?需氧型生物(动物、植物等)在无氧或缺氧的条件下,需氧型生物(动物、植物等)在无氧或缺氧的条件下,细胞利用这种呼吸作用可以细胞利用这种呼吸作用可以快速快速地利用地利用较多较多的葡萄糖的葡萄糖产生产生少量少量的的ATP,在,在短时间短时间内维持生命。厌氧呼吸是内维持生命。厌氧呼吸是一种克服暂时缺氧的一种克服暂时缺氧的应急措施应急措施
10、,是为争取时间而消耗,是为争取时间而消耗能量较多的办法。能量较多的办法。例如:人体肌肉细胞可以靠厌氧呼吸维持短时间的活例如:人体肌肉细胞可以靠厌氧呼吸维持短时间的活动,所产生的乳酸则被运至肝脏再生成葡萄糖。动,所产生的乳酸则被运至肝脏再生成葡萄糖。特别注意:特别注意:厌氧型生物不需要氧气,当有氧气存在,会厌氧型生物不需要氧气,当有氧气存在,会抑制抑制其正其正常的生命活动。所以做泡菜、酸奶,常的生命活动。所以做泡菜、酸奶,密闭密闭是关键。是关键。细胞溶胶条件能量产物场所需氧呼吸厌氧呼吸细胞溶胶(第一阶段)、线粒体(主要)需氧、酶无氧、酶彻底氧化分解产生CO2和H2O不彻底氧化分解产生酒精和CO2
11、或乳酸多,30ATP少,2ATP联系(1)第一阶段完全相同(2)实质相同:分解有机物,释放能量(3)意义相同:为生命活动供能,为物质转化提供原料(4)厌氧呼吸 需氧呼吸进化进化(1)为生命活动供能(直接能源?)(2)细胞代谢的中心:有机物的合成、分解均以细胞呼吸为中心。体温调节吸收分泌肌肉收缩生物合成神经传导有机物 分解释放能量约70%以热能散失约30% 转移能量利用ATPADP+Pi等每个葡萄糖分子通过需要呼吸可产生30个ATP细胞呼吸与燃烧 都是物质的氧化分解;都能产生二氧都是物质的氧化分解;都能产生二氧化碳;都能释放出能量。化碳;都能释放出能量。葡萄糖体外燃烧葡萄糖体外燃烧细胞呼吸细胞呼
12、吸相同之处相同之处是否可控是否可控能量转化能量转化产物种类产物种类不可控,能量瞬不可控,能量瞬间释放间释放由酶调控,能量分由酶调控,能量分步释放步释放葡萄糖中的能量葡萄糖中的能量转化为光能和热转化为光能和热能能所产生的能量中相当所产生的能量中相当一部分储存在一部分储存在ATP中,中,其余的则转化为热能其余的则转化为热能产物为二氧产物为二氧化碳的水化碳的水需氧呼吸的产物为二氧化需氧呼吸的产物为二氧化碳和水,厌氧呼吸的产物碳和水,厌氧呼吸的产物是乳酸,或二氧化碳和酒是乳酸,或二氧化碳和酒精,或者其他有机小分子精,或者其他有机小分子四、影响细胞呼吸的因素四、影响细胞呼吸的因素 1.内部因素:内部因素
13、: 不同植物不同植物呼吸速率不同,如阳生大于阴生呼吸速率不同,如阳生大于阴生植物植物 同一植物在生长发育同一植物在生长发育不同时期不同时期呼吸速率不呼吸速率不同,如生长期高于成熟期同,如生长期高于成熟期 同一植物同一植物不同器官不同器官呼吸速率不同,如生殖呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官器官大于营养器官(1)(1)温度:通过影响酶活性来体现的。温度:通过影响酶活性来体现的。温度温度呼吸呼吸速率速率应用:贮存水果时,适当降低温度能延长保存时间应用:贮存水果时,适当降低温度能延长保存时间在农业上,夜晚适当降低温度,可以减少呼吸作用在农业上,夜晚适当降低温度,可以减少呼吸作用对有机物的消耗。对有
14、机物的消耗。2.外部因素:外部因素:在一定温度范围内,随温度的升高,细胞呼吸增强;在一定温度范围内,随温度的升高,细胞呼吸增强;在在最适温度最适温度(a a点所对应的温度),细胞呼吸最强;点所对应的温度),细胞呼吸最强;温度高于最适温度,酶的活性下降(甚至变性失温度高于最适温度,酶的活性下降(甚至变性失活),细胞呼吸受抑制。活),细胞呼吸受抑制。a(2)O(2)O2 2:氧气的有无影响细胞呼吸的方式,一定范:氧气的有无影响细胞呼吸的方式,一定范围内,有氧呼吸随氧气浓度升高而增大,无氧呼围内,有氧呼吸随氧气浓度升高而增大,无氧呼吸则受到抑制。吸则受到抑制。COCO2 2释释放量放量O O2 2浓
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