ATP的主要来源细胞呼吸公开课.ppt

1、2020/11/41 生物体生命活动所需能量的直接来源生物体生命活动所需能量的直接来源 是什么是什么?这种物质是如何形成的？这种物质是如何形成的？动物和人动物和人绿色植物绿色植物能能 量量ADP+Pi+ADP+Pi+ATPATP酶酶思考题思考题ATP2020/11/422020/11/43一、细胞呼吸的概念一、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，列的氧化分解，生成二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成释放出能量并生成ATPATP的过程。的过程。二、细胞呼吸的方式二、细胞呼吸的方式有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸

2、2020/11/44三、探究酵母菌三、探究酵母菌 细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式（一）提出问题（一）提出问题（二）做出假设（二）做出假设:（三）设计实验（三）设计实验特别关注的问题特别关注的问题1.怎样控制有氧和无氧条件？怎样控制有氧和无氧条件？2.怎样鉴定酒精和怎样鉴定酒精和CO2的产生？如何比较的产生？如何比较 CO2产生的多少？产生的多少？3.怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生 活？活？酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产CO2，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生在无氧情况下进行无氧呼吸，产生CO2和酒精。和酒精。2020/11

3、/451、配制酵母菌培养液（等量原则）置于、配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶锥形瓶2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35 的环境的环境 下培养下培养8-10小时。小时。3、检测、检测CO2的产生的产生4、检测酒精的产生、检测酒精的产生（1）取）取2支试管编号支试管编号（2）各取）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升，注入试管毫升，注入试管（3）分别滴加）分别滴加0.5毫升重铬酸钾毫升重铬酸钾-浓硫酸溶液，轻轻振荡、混匀浓硫酸溶液，轻轻振荡、混匀实验步骤实验步骤2020/11/46实验操作实验操作见教材见教

4、材92页页“设计实验设计实验”中的有关中的有关“参考资料参考资料”注意事项注意事项 该实验是比较酵母菌在有氧和无氧条件的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？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控制实验变量。该实验的变量是有无氧气。根据气。根据“参考资料参考资料”中的图可知，图中的图可知，图A A应应为有氧条件，图为有氧条件，图B B为无氧条件。为无氧条件。2020/11/472020/11/482020/11/49（四）实验结果（四）实验

5、结果1.CO1.CO2 2的放出情况：的放出情况：A A、B B两组都有两组都有COCO2 2的产生，但的产生，但A A组产生的组产生的 COCO2 2更多更多2.2.酒精产生的情况：酒精产生的情况：A A组没有酒精的产生，组没有酒精的产生，B B组产生了酒精。组产生了酒精。2020/11/410实验结论实验结论酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸（兼性厌氧菌）。（兼性厌氧菌）。在在有氧有氧条件下，通过细胞呼吸产生条件下，通过细胞呼吸产生大量大量的的CO2和和H2O;在在无氧无氧条件下条件下,通过细胞呼吸产生通过细胞呼吸产生酒精酒精和和少量少量的的C

6、O2。二、细胞呼吸的方式二、细胞呼吸的方式有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸细胞呼吸细胞呼吸2020/11/411线粒体线粒体“动力工厂动力工厂”（有氧呼吸的主要场所）（有氧呼吸的主要场所）外膜外膜内膜内膜嵴嵴外膜、内膜、嵴、基质（含少量外膜、内膜、嵴、基质（含少量DNADNA和有关酶）和有关酶）功能：功能：结构结构:有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸1、有氧呼吸的主要场所、有氧呼吸的主要场所-线粒体线粒体2、有氧呼吸最常利用的物质、有氧呼吸最常利用的物质-葡萄糖葡萄糖2020/11/412有氧呼吸的过程图解有氧呼吸的过程图解2020/11/413有氧呼吸的过程有氧

7、呼吸的过程第一阶段：第一阶段：C C6 6H H1212O O6 6（丙酮酸）（丙酮酸）第二阶段：第二阶段：2CH2CH3 3COCOOH+6HCOCOOH+6H2 2O O酶酶第三阶段：第三阶段：2424H H+6O+6O2 2C C6 6H H1212O O6 6+6+6O O2 2 +6H+6H2 2O O 6C 6CO O2 2+12H+12H2 2O O+能量能量酶酶总反应式：总反应式：2CH2CH3 3COCOOH+4COCOOH+4HH+能量能量6CO6CO2 2+20+20 HH+能量能量酶酶12H12H2 2O+O+能量能量酶酶（大量）（大量）2020/11/414有氧呼吸有

8、氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释能释能第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较细胞质细胞质基质基质主要是主要是葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量丙酮酸丙酮酸H2OCOCO2 2、HH少量少量HH、O O2 2H H2 2O O大量大量线粒体线粒体基质基质线粒体线粒体内膜内膜对比对比2020/11/415细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体 一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中中有氧呼吸概念：有氧呼吸概念：C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2

9、 2 6CO 6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶有氧呼吸小结有氧呼吸小结(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,约约60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,约约40%)40%)3838个个ATPATP2020/11/4162020/11/4171 1、酒精发酵：、酒精发酵：C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 2、乳酸发酵：、乳酸发酵：C C6 6H H1212O O6 62 2CHCH3 3CHCH2 2OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2+能量能量2 2C C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+能量能量酶酶2

10、020/11/418无氧呼吸的概念无氧呼吸的概念乳酸等中间产物乳酸等中间产物无氧呼吸的特点无氧呼吸的特点2020/11/419有氧呼吸和无氧呼吸的区别有氧呼吸和无氧呼吸的区别比较项目比较项目有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸呼吸场所呼吸场所是否需氧是否需氧物质代谢物质代谢能量代谢能量代谢细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质必需有氧的参与必需有氧的参与氧能抑制无氧呼吸氧能抑制无氧呼吸将有机物彻底分将有机物彻底分解成解成COCO2 2和和H H2 2O O有机物分解不彻底有机物分解不彻底,形成中间产物形成中间产物(酒精酒精或乳酸）或乳酸）1mol2870 (kj)1161ATP热

11、能热能(38mol)葡萄糖葡萄糖1mol葡萄糖葡萄糖196.65（kj）61.08ATP(2mol)热能热能同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？2020/11/420有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较2020/11/4212020/11/422影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素1、温度、温度 呼吸作用在最适呼吸作用在最适温度（）温度（）时最强；时最强；2、氧气、氧气 在氧气浓度为零时，在氧气浓度为零时，只进行无氧呼吸；氧气浓只进行无氧呼吸；氧气浓度为度为10%以下时，既进行以下时，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼有氧呼吸，又进行无氧呼吸；氧气浓度为吸；氧气浓度为10%以

12、上以上时，只进行有氧呼吸。时，只进行有氧呼吸。（5%）保存）保存 2020/11/423细胞呼吸类型的细胞呼吸类型的判断（以酵母为判断（以酵母为例）例）1 1、若只产生、若只产生CO2，不消耗，不消耗O2，则只进行无氧呼吸，则只进行无氧呼吸（如（如A点）。点）。2 2、若产生的、若产生的CO2的摩尔数比吸收的摩尔数比吸收O2的摩尔数的摩尔数多，则两种呼吸同时并存（图中多，则两种呼吸同时并存（图中AC段）。段）。OO2 2%COCO2 2释放量释放量ABCDCOCO2 2的总量的总量 5 10 15 20 25无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸2020/11/424细胞呼吸类型的细胞呼吸类型的判断

13、（以酵母为判断（以酵母为例）例）3 3、若产生、若产生COCO2 2的摩尔的摩尔数与吸收数与吸收OO2 2的摩尔数的摩尔数相等，则只进行有氧相等，则只进行有氧呼吸（图中呼吸（图中C C点以后）。点以后）。4 4、B B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（COCO2 2释放释放量表示），此时量表示），此时COCO2 2的总释放量最低。的总释放量最低。D D点表示点表示OO2 2浓浓度超过一定值（度超过一定值（10%10%）以上时。无氧呼吸消失，说明）以上时。无氧呼吸消失，说明有有OO2 2存在时，无氧呼吸受到抑制。存在时，无氧呼吸受到抑制。OO2 2%COCO2

14、2释放量释放量有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸ABCDCOCO2 2的总量的总量 5 10 15 20 252020/11/4253、CO24、水、水 从化学平衡角度析，从化学平衡角度析，CO2浓度增加，呼吸速浓度增加，呼吸速率下降率下降 呼吸作用的各种化学反呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的，应都是在水中进行的，自由水含量增加，代谢自由水含量增加，代谢加强加强 2020/11/4262020/11/4272020/11/4282020/11/429 粮食储藏粮食储藏 果蔬保鲜果蔬保鲜2020/11/430粮食储藏粮食储藏 粮食储藏时，要注意降低温度和粮食储藏时，要注意降低温度和保持干燥，

15、降低氧浓度、抑制细胞呼保持干燥，降低氧浓度、抑制细胞呼吸，延长保存期限。吸，延长保存期限。例：稻谷等种子含水量超过例：稻谷等种子含水量超过14.514.5时，呼吸速率就会骤然增加时，呼吸速率就会骤然增加 ，释放出的热量和水分，会导致粮食霉释放出的热量和水分，会导致粮食霉变。变。2020/11/431果蔬保鲜 为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。例：苹果、梨、柑、橘等果实在例：苹果、梨、柑、橘等果实在0 011时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜，但采用低温速冻

16、等方法可保鲜短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜6 68 8个月。个月。农村广泛采用密闭的土窖保存水果农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身产生的二氧化碳蔬菜，也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。抑制细胞呼吸的原理。2020/11/4322020/11/433 18 12 6 0a O2%COCO2 2酒精酒精2020/11/434课课 堂堂 练练 习习 1.1.有氧呼吸分三个阶段有氧呼吸分三个阶段,三个阶段的共同特点三个阶段的共同特点是都有能量的释放是都有能量的释放,但释放能量最多的是但释放能量最多的是_;_;在线粒体中进行的是第在线粒体中进行的是第_阶段阶段;第

17、第_阶段阶段需要需要O O2,2,氧的作用是氧的作用是_;_;第第_阶段产生阶段产生HH最多；丙酮酸是第最多；丙酮酸是第_阶段的产物。阶段的产物。第三阶段第三阶段二、三二、三一一三三氧化氧化HH二二2020/11/4352.2.现有甲酵母菌进行有氧呼吸现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发乙酵母菌进行发 酵酵,若它们消耗等量的葡萄糖若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出则它们放出COCO2 2 和吸收的和吸收的O O2 2之比是之比是 ()()A.3 A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3C3.3.下列下列5 5支试管中分别含有不同化学物质和活性支

18、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，会产酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产 生生COCO2 2的试管有的试管有 （）葡萄糖葡萄糖+已破裂的细胞已破裂的细胞 葡萄糖葡萄糖+线粒体线粒体 丙酮酸丙酮酸+线粒体线粒体 葡萄糖葡萄糖+细胞质基质（隔细胞质基质（隔 绝空气）绝空气）丙酮酸丙酮酸+细胞质基质（隔绝空气）细胞质基质（隔绝空气）A.A.B.B.C.C.D.D.C2020/11/436 4.4.右图表示在储存蔬右图表示在储存蔬菜、水果时，大气中菜、水果时，大气中O O2 2的的浓度对植物组织内浓度对植物组织内COCO2 2产产生的影响，试分析：生的影响，试

19、分析：释放的相对值释放的相对值CO2 （1 1）A A点表示植物组织点表示植物组织释放释放COCO2 2较多，这些较多，这些COCO2 2是是_的产物。的产物。（2 2）由）由A A到到B B，COCO2 2的释放量急剧减小，其原因的释放量急剧减小，其原因是是_。（3 3）由）由B B到到C C，COCO2 2的释放量又不断增加，其主的释放量又不断增加，其主要原因是要原因是_；到到C C点以点以后后COCO2 2的释放量不再增加，其主要原因是的释放量不再增加，其主要原因是_。随随O2的增加，无氧呼吸受到抑制的增加，无氧呼吸受到抑制随氧浓度增大，有氧呼吸不断加随氧浓度增大，有氧呼吸不断加强强无氧

20、呼吸无氧呼吸 受线粒体受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加强数量限制，有氧呼吸不再加强2020/11/4375.5.陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为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酒精对细胞有毒害 产生的乳酸对产生的乳酸对 细胞有毒害细胞有毒害 没有专门的无氧呼吸结构没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少产生的能量太少 （）A.A.B.B.C.C.D.D.D6.6.关于无氧呼吸的叙述中，正确的是关于无氧呼吸的叙述中，正确的是 ()()A.A.不产生不产生COCO2 2 B.B.一定产生一定产生COCO2 2 C.C.不形成不形成ATP D.ATP D.物质氧化分解不彻底物质氧化分解不彻底D