人教版必修一第五章第3节ATP的主要来源-细胞课件.ppt
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- 人教版 必修 第五 ATP 主要 来源 细胞 课件
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1、 的主要来源的主要来源 细胞呼吸细胞呼吸本节重点本节重点. .细胞呼吸的概念及其与形成的关系细胞呼吸的概念及其与形成的关系. .有氧呼吸和无氧呼吸的过程及其特点有氧呼吸和无氧呼吸的过程及其特点. .细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用主要能源物质是主要能源物质是 有机物有机物 ATP重要储能物质是重要储能物质是直接能源物质是直接能源物质是脂肪脂肪糖类糖类呼吸作用呼吸作用细胞呼吸细胞呼吸一、细胞呼吸一、细胞呼吸 发生场所:活细胞内发生场所:活细胞内 本质:有机物的氧化分解本质:有机物的氧化分解 物质转化:有机物物质转化:有机物、或不彻底的氧化产物、或不彻底的氧化产
2、物 能量转化:有机物中稳定的化学能能量转化:有机物中稳定的化学能中活跃的化学能中活跃的化学能热能热能 意义:为生命活动提供能量意义:为生命活动提供能量 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成的过程。他产物,释放能量并生成的过程。“氧化分解氧化分解”需要氧气的参与吗?需要氧气的参与吗? 无氧条件无氧条件下能够进行细胞呼吸吗?下能够进行细胞呼吸吗? “其他的产物其他的产物”具体指什么呢?具体指什么呢?二、探究酵母菌细胞呼吸二、探究酵母菌细胞呼吸的方式的方式 知识积累:对于酵母菌细胞你了解
3、多知识积累:对于酵母菌细胞你了解多少呢?请谈谈你的所见所闻。少呢?请谈谈你的所见所闻。探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式能用来发酵造酒,制作面包。能用来发酵造酒,制作面包。营养条件好时,可进行出芽生殖,营养条件不好时,可通过减数营养条件好时,可进行出芽生殖,营养条件不好时,可通过减数分裂进行有性生殖。分裂进行有性生殖。异养型真菌。酵母菌自身不能直接合成有机物,必须摄取现成的有机物来维持生活的异养型真菌。酵母菌自身不能直接合成有机物,必须摄取现成的有机物来维持生活的营养。营养。 单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存 ,属于兼性厌氧菌。,属
4、于兼性厌氧菌。 、酒精和是酵母菌在什么条件下产生的?、酒精和是酵母菌在什么条件下产生的?(有氧或无氧)(有氧或无氧) 、哪种条件下呼吸作用产生的比较多?、哪种条件下呼吸作用产生的比较多? 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式提出问题:想一想关于酵母菌细胞呼吸提出问题:想一想关于酵母菌细胞呼吸的方式,你有哪些不清楚的地方,提出的方式,你有哪些不清楚的地方,提出要探究的问题?要探究的问题? 发面过程中,酵母菌在有氧或无氧的条发面过程中,酵母菌在有氧或无氧的条件进行呼吸作用产生。件进行呼吸作用产生。 联系生活实际,尝试作出你的假设:联系生活实际,尝试作出你的假设:发面前发面前发面后发面后
5、探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌密封发酵过程中无氧条件进行酵母菌密封发酵过程中无氧条件进行呼吸作用产生酒精。呼吸作用产生酒精。 联系生活实际,尝试作出你的假设:联系生活实际,尝试作出你的假设:探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 、在有氧条件下细胞呼吸产生;、在有氧条件下细胞呼吸产生; 在无氧条件下产生和酒精。在无氧条件下产生和酒精。 、在有氧条件下细胞呼吸产生的比无、在有氧条件下细胞呼吸产生的比无氧条件多。氧条件多。作出假设:针对提出的问题,你作出怎样的假作出假设:针对提出的问题,你作出怎样的假设?设?探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式氧气有无
6、氧气有无和酒精产生、产生量和酒精产生、产生量影响实验结果的可变因素影响实验结果的可变因素 设计实验设计实验探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式科学设计实验,分析实验变量科学设计实验,分析实验变量自变量自变量: :因变量因变量: :无关变量无关变量: :分析变量:分析变量:作出假设:作出假设:有氧条件下产生有氧条件下产生COCO2 2;无氧条件下产生;无氧条件下产生COCO2 2和酒精。和酒精。有氧条件产生有氧条件产生COCO2 2比较多。比较多。设置组实验:设置组实验:有氧呼吸组、无氧呼吸组有氧呼吸组、无氧呼吸组 设置两个或者两个以上的实验组,设置两个或者两个以上的实验组,通过对结
7、果的对比分析进一步探究某通过对结果的对比分析进一步探究某种因素与实验对象的关系,这样的实种因素与实验对象的关系,这样的实验叫做对比实验。验叫做对比实验。 对比实验对比实验(有氧呼吸组,无氧呼吸组)(有氧呼吸组,无氧呼吸组)(产物是否含酒精或(产物是否含酒精或 、 产生量产生量 )(有氧或无氧)(有氧或无氧)(细胞呼吸)(细胞呼吸) 、如何控制有氧和无氧的条件?、如何控制有氧和无氧的条件? 、怎样对产物进行检测?如何比较两种条件下、怎样对产物进行检测?如何比较两种条件下产物的多少?产物的多少? 、怎样鉴定有无酒精产生?、怎样鉴定有无酒精产生? 、怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活?、怎样保证酵
8、母菌在整个实验中能正常生活? 根据实验需要,理清实验思路根据实验需要,理清实验思路设计实验设计实验探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式酒精酒精 酸性重铬酸钾酸性重铬酸钾 由橙色变灰绿色由橙色变灰绿色葡萄糖溶液作为培养液;温度控制在葡萄糖溶液作为培养液;温度控制在。了解实验装置了解实验装置 有氧呼吸组有氧呼吸组 无氧呼吸组无氧呼吸组实验现象:你观察到怎样的现象?实验现象:你观察到怎样的现象?探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式澄清石灰水变浑浊;浑浊程度大澄清石灰水变浑浊;浑浊程度大 澄清石灰水变浑浊;浑浊程度小澄清石灰水变浑
9、浊;浑浊程度小、酵母菌有氧、无氧条件下呼吸均产生。、酵母菌有氧、无氧条件下呼吸均产生。、有氧条件下呼吸产生大量,无氧条件下呼吸产生少量。、有氧条件下呼吸产生大量,无氧条件下呼吸产生少量。实验现象:你观察到怎样的现象?实验现象:你观察到怎样的现象?探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式酸性重铬酸钾酸性重铬酸钾溶液不变色溶液不变色酸性重铬酸钾酸性重铬酸钾溶液由橙色变溶液由橙色变灰绿色灰绿色有氧条件下无酒精产生,有氧条件下无酒精产生,无氧条件下产生酒精。无氧条件下产生酒精。实验结论实验结论探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式、有氧条件下,酵母菌细胞的呼吸作用产生、有氧条件下,酵
10、母菌细胞的呼吸作用产生大量。大量。、无氧条件下,酵母菌细胞的呼吸作用产生、无氧条件下,酵母菌细胞的呼吸作用产生少量和酒精。少量和酒精。C6H12O6+O2 CO2C6H12O6 CO2+酒精酒精有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸一、有氧呼吸外膜外膜内膜内膜嵴嵴基质基质含有与有氧呼吸有关的酶含有与有氧呼吸有关的酶、主要场所:线粒体、主要场所:线粒体(葡萄糖葡萄糖)丙酮酸丙酮酸酶酶H能量能量散失散失ATPATP散失散失ATPATP CO2能量能量 H2O 酶酶 H散失散失ATPATP H2O O2酶酶能量能量. .过程:过程:细胞质基质细胞质基质线粒体线粒体第一阶段第一阶段场所:场所:细胞质基质细胞
11、质基质C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C3 3H H4 4O O3 34H4H能量能量( (少量少量) )第二阶段第二阶段场所:场所:线粒体基质线粒体基质2C2C3 3H H4 4O O3 3+6H+6H2 2O O 6CO6CO2 220H20H能量能量(少量少量) 酶酶第三阶段第三阶段场所:场所:线粒体内膜线粒体内膜 24H+6O 24H+6O2 2 12H12H2 2O+O+能量能量(大量大量) 酶酶、有氧呼吸的过程、有氧呼吸的过程场所:线粒体内膜场所:线粒体内膜第三阶段第三阶段酶酶12H12H2 2O + O + 能量能量24H + 6O24H + 6O2 2(大量)(
12、大量)场所:线粒体基质场所:线粒体基质第二阶段第二阶段酶酶6CO6CO2 2 + +20H20H + + 能量能量 2 2丙酮酸丙酮酸+ +6H6H2 2O O(少量)(少量)场所:细胞质基质场所:细胞质基质第一阶段第一阶段(少量)(少量) C C6 6H H1212O O6 6酶酶+ +4H4H + + 能量能量 2 2丙酮酸丙酮酸 C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO 6CO2 2+ 12H+ 12H2 2O +O +能量能量酶酶总方程式总方程式、有氧呼吸过、有氧呼吸过程程线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质 酶酶少量能量少量能量丙酮酸丙酮酸(
13、) () 第一阶段第一阶段细胞质基质细胞质基质酶酶 少量能量少量能量 大量能量大量能量酶酶 第二阶段第二阶段: :线粒体基质线粒体基质第三阶段第三阶段: :线粒体内膜线粒体内膜有氧呼吸三个阶段都释放有氧呼吸三个阶段都释放能量能量,那么这些能量释放出那么这些能量释放出来以后来以后,有哪些去路有哪些去路?1mol1mol葡萄糖葡萄糖2870kJ2870kJ有氧呼吸有氧呼吸热能散失热能散失() 、有氧呼吸的能量去路:、有氧呼吸的能量去路:总反应式:总反应式:C C6 6H H1212O O6 6 + 6+ 6O O2 2 + 6H+ 6H2 2O O 6C 6CO O2 2 + 12H+ 12H2
14、2O O + + 能量能量酶酶上述反应生成物中的和上述反应生成物中的和 中的分别来自反应中的分别来自反应物中的什么物质物中的什么物质? ?总反应式:总反应式:C C6 6H H1212O O6 6 + 6+ 6O O2 2 + 6H+ 6H2 2O O 6C 6CO O2 2 + 12H+ 12H2 2O O + + 能量能量酶酶反应式中两边的水能否抵消?为什么反应式中两边的水能否抵消?为什么? ?不能!不能!表示反应物表示反应物表示生成物表示生成物总反应式:总反应式:C C6 6H H1212O O6 6 + 6+ 6O O2 2 + 6H+ 6H2 2O O 6C 6CO O2 2 + 1
15、2H+ 12H2 2O O + + 能量能量酶酶反应式中的能量能否写成?为什么?反应式中的能量能否写成?为什么?不能!不能!反应式中的能量小部分储存于中,但反应式中的能量小部分储存于中,但是大部分能量以热能的形式散失是大部分能量以热能的形式散失、有、有 氧氧 呼呼 吸吸()()是指细胞在氧的参与下,是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,萄糖等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,释放大产生出二氧化碳和水,释放大量能量量能量, ,生成许多的过程。生成许多的过程。概念:概念:、有、有 氧氧 呼呼 吸吸()()条件:条件:场所:场所:物
16、质变化:物质变化:能量变化:能量变化:需氧参与,多种酶参与需氧参与,多种酶参与细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体有机物彻底氧化分解成无机物有机物彻底氧化分解成无机物释放大量能量释放大量能量细胞质细胞质基质基质线粒体线粒体基质基质线粒体线粒体内膜内膜葡萄糖葡萄糖、少量少量能量能量少量少量能量能量大量大量能量能量第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段丙酮酸、丙酮酸、 丙酮酸、丙酮酸、有有氧氧呼呼吸吸三三个个阶阶段段的的比比较较(1 1)C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C3 3H H4 4O O3 3 + 4 + 4HH + + 能量能量(2 2)2C2C3 3H H4
17、4O O3 3 +6H +6H2 2O O6CO6CO2 2 + 20+ 20 HH + + 能量能量酶酶(3 3)2424H H + 6O + 6O2 212H12H2 2O + O + 能量能量酶酶、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:产生的阶段()产生的阶段()产生的阶段()产生的阶段()氧气参与的阶段()氧气参与的阶段()产生最多的阶段()产生最多的阶段()植物有氧呼吸中,吸入的氧的作用是(植物有氧呼吸中,吸入的氧的作用是( )直接氧化分解葡萄糖直接氧化分解葡萄糖 参与丙酮酸的形成参与丙酮酸的形成参与的放出参与的放出 与与结合生成水结合生成水二二三三三三三
18、三你在上完体育课后你在上完体育课后第二天早上肌肉发第二天早上肌肉发酸酸, ,为什么为什么? ?继续探究继续探究苹果储藏久了为什么会有酒味呢?苹果储藏久了为什么会有酒味呢?继续探究继续探究无氧呼吸的场所在哪里呢无氧呼吸的场所在哪里呢?反应是如何进行的呢?反应是如何进行的呢?二、无氧呼吸过程:过程:细胞质基质细胞质基质线粒体线粒体(葡萄糖葡萄糖)散失散失ATPATP酶酶H能量能量丙酮酸丙酮酸酶酶C2H5OH(酒精酒精) CO2C3H6O3(乳酸)(乳酸)酶酶第一阶段第一阶段场所:场所:细胞质基质细胞质基质C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C3 3H H4 4O O3 34H4H能量能
19、量( (少量少量) )第二阶段第二阶段场所:场所:细胞质基质细胞质基质2C2C3 3H H4 4O O3 3+4H+4H 2C 2C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精)+2CO)+2CO2 2酶酶2C2C3 3H H4 4O O3 3+4H+4H 2C 2C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )酶酶、无氧呼吸过、无氧呼吸过程程细胞质基质细胞质基质 酶酶少量能量少量能量丙酮酸丙酮酸() () 第一阶段第一阶段细胞质基质细胞质基质酶酶酶酶()()酒精酒精 ()()乳酸乳酸第二阶段第二阶段细胞质基质细胞质基质总反应式:总反应式:C C6 6H H1212O O6 6 2C 2C2 2
20、H H5 5OH(OH(酒精酒精)+2CO)+2CO2 2+ +少量能量少量能量酶酶C C6 6H H1212O O6 6 2C 2C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸)+)+少量能量少量能量酶酶注意:无氧呼吸只在第一阶段产生少量能量,生产注意:无氧呼吸只在第一阶段产生少量能量,生产少量的。少量的。、酒精发酵、酒精发酵(酵母菌(酵母菌 无氧条件)无氧条件)、乳酸发酵、乳酸发酵(乳酸菌)(乳酸菌)一般情况下,动物无氧呼吸产生乳酸,植物无一般情况下,动物无氧呼吸产生乳酸,植物无氧呼吸产生酒精,但玉米的胚,马铃薯块茎、氧呼吸产生酒精,但玉米的胚,马铃薯块茎、甜菜的块根无氧呼吸产生乳酸甜菜的
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