专题9-ATP+细胞呼吸课件.ppt

1、专题9 ATP+细胞呼吸糖类：单糖、二糖、多糖糖类：单糖、二糖、多糖脂肪脂肪这些物质能为生命活动直接供能吗这些物质能为生命活动直接供能吗?讨论1：用小刀将数十只萤火虫的发光器割下用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入取两等份分别装入两支试管两支试管,各加入少量水使之混合各加入少量水使之混合,置置于暗处于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现可见试管内有淡黄色荧光出现,约过约过1515分钟荧光消失，然后分钟荧光消失，然后AB葡萄糖溶葡萄糖溶液液2ml2mlATP注射注射液液2ml2mlAB实验探究实验探究AB葡萄糖溶葡萄糖溶液液2mlATP注射注射液液2m

2、l从从A、B试管的实验现象中你得出的结论是试管的实验现象中你得出的结论是?AB葡萄糖不能为萤火虫的发光器直接供能，葡萄糖不能为萤火虫的发光器直接供能，ATPATP能。能。葡萄糖里的能量不能直接利用，葡萄糖里的能量不能直接利用，我们把它比作是我们把它比作是存折存折里的钱；里的钱；那么那么ATPATP能直接供能能直接供能，可以比作可以比作现金现金，即流通的货币，即流通的货币，简称简称“通货通货”。1 1、生物体内、生物体内ATP为什么为什么能够直接供能？能够直接供能？2 2、生物体内、生物体内ATP内的能量内的能量从何而来？从何而来？提问：提问：腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖腺苷腺苷(A)磷酸基团磷酸基团

3、（P）高能磷酸键高能磷酸键APPPPPP1、ATP结构简式：结构简式：2、ATP即三磷酸腺苷，是各种活细胞内普遍即三磷酸腺苷，是各种活细胞内普遍存在的一种存在的一种腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖磷酸基团磷酸基团3 3、ATPATP的结构式的结构式 腺苷腺苷(A)ATP形成途径：ATPADPPi能量能量能量能量Pi酶酶酶酶ATP与与ADP可以相互转化可以相互转化ATP主动运输主动运输发光发电发光发电肌肉收缩肌肉收缩大脑思考大脑思考物质合成物质合成ADPPi能量能量酶酶光合光合呼呼吸吸Pi能能量量酶酶呼呼 吸吸ATP酶酶2 酶酶1ADP+Pi+能量能量放能反应放能反应吸能反应吸能反应 ATP和和ADP的相互

4、转化的相互转化 是否是可逆反应？是否是可逆反应？物质物质可循环利用可循环利用能量能量是不可循环利用是不可循环利用反应条件不同反应条件不同反应反应不可逆不可逆得出结论：得出结论：ATP ADP+Pi+能量能量酶酶1 1 酶酶2 2 ATP的主要来源的主要来源 细胞呼吸细胞呼吸吸吸ATP的的主主要要来来源源细细胞胞呼呼第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第3 3节节拉瓦锡等在研究人的呼吸作用拉瓦锡等在研究人的呼吸作用拉瓦锡把拉瓦锡把呼吸呼吸作用作用比作碳和比作碳和氢的氢的“缓慢燃缓慢燃烧过程烧过程”。问题探讨问题探讨1、呼吸作用与物质燃烧的比较：共同点：都是物质的氧化分解过程

5、；都产生CO2等产物、释放能量。不同点：（1）燃烧是一种剧烈氧化的形式（2）呼吸作用是细胞内有机物的氧化分解形式 对对 比比 细胞呼吸是指细胞呼吸是指有机物有机物在细胞内经在细胞内经过一系列的过一系列的氧化分解氧化分解，生成，生成二氧化二氧化碳碳或其他产物，释放出或其他产物，释放出能量能量并生成并生成ATPATP的过程。的过程。酵母菌酵母菌淀粉淀粉酵母菌酵母菌酒精酒精葡萄糖葡萄糖 细胞呼吸细胞呼吸酵母菌酵母菌酵母菌酵母菌1、兼性厌氧菌、兼性厌氧菌2、生长周期短，繁殖、生长周期短，繁殖速度快。速度快。3、单细胞的真核细胞、单细胞的真核细胞酵母菌有氧、无氧条件下进行的酵母菌有氧、无氧条件下进行的呼

6、吸作用的产物分别是什么？呼吸作用的产物分别是什么？1.1.提出问题提出问题2.2.作出假设作出假设 酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生产生COCO2 2，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COCO2 2和酒精。和酒精。探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式实验思路？实验思路？分析变量分析变量自变量自变量:因变量因变量:无关变量无关变量:细胞呼吸的条件细胞呼吸的条件细胞呼吸的产物细胞呼吸的产物 有氧有氧无氧无氧影响实验结果的影响实验结果的可变因素可变因素 酒精、酒精、CO2分别给酵母菌提供分别给酵母菌提供有氧和无氧有氧和无氧

7、的条件，一段时间后检测其产的条件，一段时间后检测其产物是否含物是否含酒精或二氧化碳酒精或二氧化碳3.3.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思考并解决下列问题：思考并解决下列问题：(1)(1)怎样鉴定有无怎样鉴定有无COCO2 2产生？产生？(2)(2)怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无酒精产生？3.3.设计实验设计实验 CO2的检测：的检测：1.通入澄清的石灰水：通入澄清的石灰水：澄清澄清浑浊浑浊2.溴麝香草酚蓝水溶液：溴麝香草酚蓝水溶液：蓝蓝 绿绿黄黄 酒精的检测：酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在橙色的重铬酸钾溶液在酸性酸性下与下与酒精发生反应：酒精发生反应：

8、橙色橙色灰绿色灰绿色 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式4.4.进行实验进行实验 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤一：酵母菌培养液的配制 取取20g20g新鲜的食用酵母菌，分成两等新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶份，分别放入锥形瓶A A（500mL500mL）和锥形瓶）和锥形瓶B B（500mL500mL）中。分别向瓶中注入）中。分别向瓶中注入240mL240mL质质量分数为量分数为5%5%的葡萄糖溶液。的葡萄糖溶液。步骤二：A实验组(有氧情况下)10%NaOH 酵母菌培养液酵母菌培养液 澄清石灰水澄清石灰水 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细

9、胞呼吸的方式接橡皮球接橡皮球（或气泵）（或气泵）4.4.进行实验进行实验步骤三：步骤三：B实验组实验组(无氧情况下无氧情况下)酵母菌培养酵母菌培养液液 澄清石灰水澄清石灰水 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式4.4.进行实验进行实验 步骤四：鉴定是否有酒精产生步骤四：鉴定是否有酒精产生 0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液重铬酸钾的浓硫酸溶液A组组B组组橙色橙色橙色橙色橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色化学反应，变成灰绿色 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式条件澄清石灰水/出现的时间重铬酸钾-浓硫酸溶液

10、有氧无氧变混浊快变混浊快无变化无变化 变混浊慢变混浊慢出现灰绿色出现灰绿色5.5.分析结果，得出结论分析结果，得出结论对比实验对比实验：设置两个或两个：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。的实验叫做对比实验。二、细胞呼吸的类型二、细胞呼吸的类型细胞呼吸细胞呼吸1有氧呼吸有氧呼吸2无氧呼吸无氧呼吸 内膜内膜酶酶基质基质酶酶C6H12O6能量（少量）能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 4H酶酶C6H12O6酶酶2丙酮酸丙酮酸4H能量能量(少量少量)1 1、有氧呼吸的

11、过程、有氧呼吸的过程(三个阶段）三个阶段）第一阶段：第一阶段：细胞质基质细胞质基质 C6H12O6能量（少量）能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 4H酶酶2丙酮酸丙酮酸+6H2O 6CO220H能量能量（少量）（少量）酶酶能量（少量）能量（少量）20H6CO26H2O酶酶第二阶段：第二阶段：线粒体基质线粒体基质 C6H12O6能量（少量）能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 4H酶酶 24H+6O2 12H2O+能量能量（大量）（大量）酶酶 6H2O能量（少量）能量（少量）20H酶酶6CO212H2O酶酶6O2第三阶段：第三阶段：线粒体内膜线粒体内膜 +能量（大量）能量（大量）酶酶C6H12O6+6H2O+6O

12、26CO2+12H2O+能量能量总反应式：总反应式：C6H12O6酶酶2丙酮酸丙酮酸4H能量能量（少量）（少量）24H+6O2 12H2O+能量能量（大量）（大量）2丙酮酸丙酮酸+6H2O 6CO220H能量能量（少量）（少量）酶酶酶酶C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量能量酶酶有氧呼吸化学反应式：有氧呼吸化学反应式：说明：说明：需要的氧气与产生的二氧化碳的量相等。需要的氧气与产生的二氧化碳的量相等。有氧呼吸有氧呼吸 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

13、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、H H2 2O OCOCO2 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用含用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，以后的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，以后可在下列哪种物质中发现它：可在下列哪种物质中发现它：A、丙酮酸；、丙酮酸；B、CO2；C、H2O；D、CO2和和H2O；B线粒体线粒体 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+6O+6

14、O2 2 6CO 6CO2 2+6H+6H2 2O+O+能量能量酶酶有氧呼吸小结有氧呼吸小结(1709kJ/1mol(1709kJ/1mol葡萄糖葡萄糖,约约60%)60%)(1161kJ/1mol(1161kJ/1mol葡萄糖葡萄糖,约约40%)40%)38molATP38molATPC6H12O64 H 2C2H5OH+2CO2酶酶酶酶2C3H6O3 2 2丙酮酸丙酮酸酶酶少量能量少量能量第一阶段第一阶段 (细胞质基质细胞质基质)第二阶段第二阶段 (细胞质基质细胞质基质)2 2、无氧呼吸的过程、无氧呼吸的过程乳酸乳酸酒精酒精C6H12O6酶酶2C3H6O3（乳酸）（乳酸）+少量能量少量能量

15、A.A.乳酸发酵乳酸发酵 例：高等动物、例：高等动物、乳酸菌乳酸菌、高等植物的某些器官、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）C6H12O6酶酶2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2+少量能少量能量量B.B.酒精发酵酒精发酵 例：大多数植物（苹果储存久了、高等植物水例：大多数植物（苹果储存久了、高等植物水淹）、淹）、酵母菌酵母菌反应式反应式 同样是分解葡萄糖，为何无氧呼同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？吸只能释放少量能量？生物体处于长期缺氧的状态生物体处于长期缺氧的状态能否生存？为什么？能否生存？为什么？无氧呼吸释放能量少；无氧呼

16、吸释放能量少；酒精和乳酸大量积累对生物体有害酒精和乳酸大量积累对生物体有害 类型类型项目项目 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 区区 别别 场场 所所 条条 件件 产产 物物 释释 能能 联联 系系细胞质基质、线细胞质基质、线粒体（主要）粒体（主要）细胞质基质细胞质基质需氧、酶等需氧、酶等不需氧、需酶不需氧、需酶大量大量少量少量两者第一阶段完全相同两者第一阶段完全相同都分解有机物，释放能量，合成都分解有机物，释放能量，合成ATPATP有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较二氧化碳和二氧化碳和水水氧化彻底氧化彻底酒精、二氧酒精、二氧化碳或乳酸化碳或乳酸氧化不彻底氧化不彻底1 1、为生

17、命活动提供能量、为生命活动提供能量2 2、为体内其他化合物合成提供原料、为体内其他化合物合成提供原料 ONH2 CH3CCOOHCH3CHCOOH 丙酮酸丙酮酸丙氨酸丙氨酸呼吸作用呼吸作用能能量量热能热能散失散失能量能量转移转移ATPADPPi能能量量细胞分裂细胞分裂生长发育生长发育矿质元素吸收矿质元素吸收肌肉收缩肌肉收缩神经冲动的传导神经冲动的传导C6H12O6CO2H2O 4 4、细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用 选用选用“创可贴创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁

18、殖避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的，从而有利于伤口的痊愈。痊愈。醋酸杆菌是一种好氧细菌。醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状。在有氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工就成为谷氨酸钠谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工就成为谷氨酸钠味精。味精。对于板结的

19、土壤及时进行松土透气，对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利于的吸收。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气腔运送到根部

20、各细胞，而且与旱生植物相比，腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水 稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以 稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不 足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时 间长了，间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。，使根系变黑、腐烂。较深的伤口里缺少氧气，较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽破伤风芽孢杆菌孢杆菌适合在这种环境中生存并大适合在这种环境中生存并大量繁

21、殖。所以，伤口较深或被锈钉量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。扎伤后，患者应及时请医生处理。有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。氧条件下进行的高速运动。无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人

22、会有肌肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。肉酸胀乏力的感觉。5 5、影响细胞呼吸的外界因素、影响细胞呼吸的外界因素(1)(1)温度：植物最适温度：植物最适30-3530-35温度温度呼吸呼吸强度强度应用：贮存水果时，应用：贮存水果时，适当降低温度适当降低温度，可降，可降低与细胞呼吸低与细胞呼吸有关酶的活性有关酶的活性，而延长保存，而延长保存时间时间(2)(2)水分水分自由水自由水含量越多含量越多，代谢越旺盛，代谢越旺盛，细胞呼吸越强细胞呼吸越强。应用：应用：粮油种子贮藏前风干、晾晒：减粮油种子贮藏前风干、晾晒：减少水分，少水分，呼吸作用呼吸作用 干种子萌发前浸泡：含水量增高，干

23、种子萌发前浸泡：含水量增高，呼吸作用呼吸作用。降低细胞降低细胞提高细胞提高细胞1 1、亚麻、亚麻2 2、玉米、玉米3 3、小麦、小麦COCO2 2释放量释放量O O2 2%有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸（3 3）氧气）氧气COCO2 2的释放的释放量反映呼吸量反映呼吸作用的强度作用的强度（4 4）C CO2浓度浓度：随着：随着COCO2 2的浓度升高，细胞呼的浓度升高，细胞呼吸的速率降低。吸的速率降低。4 4、影响细胞呼吸的外界因素、影响细胞呼吸的外界因素当当氧气浓度为氧气浓度为0时，细胞时，细胞只进行无只进行无氧呼吸氧呼吸，Q点对应的纵坐标大小表示点对应的纵坐标大小表示无氧呼吸的强度。无氧

24、呼吸的强度。氧气浓度在氧气浓度在010%之间，有氧呼吸与之间，有氧呼吸与无氧呼吸无氧呼吸并存并存，随着氧气浓度增加，随着氧气浓度增加，无无氧呼吸强度减弱，有氧呼吸强度增强氧呼吸强度减弱，有氧呼吸强度增强。当氧气浓度当氧气浓度大于或等于大于或等于10%时，无时，无氧呼吸消失氧呼吸消失，此后，此后只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸。但。但当氧气浓度达到一定值后，有氧呼吸强当氧气浓度达到一定值后，有氧呼吸强度不再随氧气浓度的增大而增强。度不再随氧气浓度的增大而增强。当当氧气浓度为氧气浓度为C时，有机物消耗量时，有机物消耗量相对较少，在该氧气浓度下相对较少，在该氧气浓度下保存瓜果保存瓜果蔬菜效果较好。蔬菜效

25、果较好。氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生CO2的量，所以，两条实线间的距离可表示无氧呼吸的强度，当两曲线重合时(距离为0)，无氧呼吸强度为0。下图表示某植物的非绿色器官在不同的下图表示某植物的非绿色器官在不同的氧浓度下氧浓度下O2吸收量和吸收量和CO2生成量的变化生成量的变化（1）图中曲线）图中曲线QR区段区段CO2生成量急生成量急剧减少的主要原因是剧减少的主要原因是_。氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制（2）_点的生物学含义是无氧点的生物学含义是无氧呼吸消失点呼吸消失点,此时此时O2吸收量吸收量_（、（、=）CO2的释放量。的释放量。P=（3）氧浓度调节到_点的对应浓度时，更有利于蔬菜粮食的贮存。理由是_R此时有氧呼吸较弱，无氧呼吸受抑此时有氧呼吸较弱，无氧呼吸受抑制，制，有机物的消耗最少有机物的消耗最少4）若图中的）若图中的AB段与段与BC段的距离等长段的距离等长,说明此时有氧呼吸释放的说明此时有氧呼吸释放的CO2量量_无氧呼吸释放的无氧呼吸释放的CO2，有氧呼，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的_倍。倍。1/3等于等于（2014江苏卷）江苏卷）14.下列生命活动中不需要ATP提供能量的是A.叶肉细胞合成的糖运输到果实B.吞噬细胞吞噬病原体的过程C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D.细胞中由氨基酸合成新的肽链C