高中生物必修一教学课件：第三节《ATP的主要来源—细胞呼吸》.ppt

1、第9章 扩声系统调音 复习提问：复习提问：1 1、细胞内直接能源物质（能量的、细胞内直接能源物质（能量的“通货通货”）是是 （中文名称），英文缩写（中文名称），英文缩写为为 。写出该物质的结构简式：。写出该物质的结构简式：2 2、细胞内、细胞内ATPATP与与ADPADP的相互转化是细胞能量供应的相互转化是细胞能量供应的机制，的机制，在在ADPADP转化为转化为ATPATP的过程中，所需要的的过程中，所需要的能量主要来自于哪里？能量主要来自于哪里？呼吸作用（细胞呼吸）呼吸作用（细胞呼吸）三磷酸腺苷三磷酸腺苷ATP第9章 扩声系统调音 第五章第五章第三节第三节 ATPATP的主要来源的主要来源细

2、胞呼吸细胞呼吸本节重点本节重点1.1.细胞呼吸的概念及其与细胞呼吸的概念及其与ATPATP形成的关系形成的关系2.2.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3.3.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第9章 扩声系统调音 问题探讨问题探讨1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？2.呼吸作用与物质在体外燃烧有什么区别吗？呼吸作用与物质在体外燃烧有什么区别吗？物质分解的过程、产物都想同，并且物质分解的过程、产物都想同，并且都能释放等量的能量都能释放等量的能量有。有。细胞呼吸是在温和的条件下进行的；细胞呼吸是在

3、温和的条件下进行的；能量的释放是在一系列的反应过程中逐能量的释放是在一系列的反应过程中逐步释放的；步释放的；释放的能量部分的以热能的形式散失，释放的能量部分的以热能的形式散失，部分的转移贮存到部分的转移贮存到ATPATP中。中。第9章 扩声系统调音 呼吸：呼吸：细胞呼吸也称呼吸作用细胞呼吸也称呼吸作用有机物有机物氧化分解氧化分解COCO2 2生成生成ATPATP第9章 扩声系统调音 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

4、ATPATP的过程。的过程。二、细胞呼二、细胞呼 吸的方式吸的方式有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸第9章 扩声系统调音 酵母菌酵母菌：单细胞真菌：单细胞真菌,在有氧和无氧条件在有氧和无氧条件下都能生存。下都能生存。第9章 扩声系统调音 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

5、样保证酵母菌在整个实验中能正常生 活？活？第9章 扩声系统调音 实验操作实验操作见教材见教材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

6、条件。第9章 扩声系统调音 第9章 扩声系统调音 CDE吸收通入空气中的吸收通入空气中的CO2，排，排除空气中除空气中CO2对实验结果的对实验结果的干扰。干扰。或溴麝香草酚蓝水或溴麝香草酚蓝水溶液溶液检测酵母菌检测酵母菌在有氧条件在有氧条件下是否产生下是否产生了二氧化碳了二氧化碳第9章 扩声系统调音 第9章 扩声系统调音 AB或溴麝香草酚蓝水溶液或溴麝香草酚蓝水溶液检测酵母菌检测酵母菌在无氧条件在无氧条件下是否产生下是否产生了二氧化碳了二氧化碳第9章 扩声系统调音 条件条件 澄清石灰水澄清石灰水/出现的时间出现的时间重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸溶液有氧有氧无氧无氧变混浊快变混浊快无变化无

7、变化变混浊慢变混浊慢出现灰绿色出现灰绿色四四 进行实验进行实验,记录实验结果并分析记录实验结果并分析分析分析酵母菌在有氧、无酵母菌在有氧、无氧条件下都产生了氧条件下都产生了CO2；有氧条件下；有氧条件下产生的产生的CO2多多酵母菌在有氧条酵母菌在有氧条件下不产生酒精；件下不产生酒精；无氧条件下产生无氧条件下产生酒精酒精第9章 扩声系统调音 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞 呼吸，均能产生呼吸，均能产生二氧化碳二氧化碳在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产 生大量的生大量的二氧化碳二氧化碳。在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼

8、吸产在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产 生生酒精酒精和少量的和少量的二氧化碳二氧化碳。五五 分析实验现象，得出结论分析实验现象，得出结论第9章 扩声系统调音 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行细胞呼吸。在行细胞呼吸。在有氧有氧条件下，酵母菌通过条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生了细胞呼吸产生了大量的大量的COCO2 2和和HH2 2OO；在；在无无氧氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，产生酒精，还产生少量的还产生少量的COCO2 2。五五 得出结论得出结论第9章 扩声系统调音 六六 实验结果所说明的问题实验结果所说明的问题1.A1.A、

9、B B组都有组都有COCO2 2的产生说明了的产生说明了 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活2.2.从从COCO2 2 产生的多少及有无酒精产生的情况，产生的多少及有无酒精产生的情况，说明了说明了 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行呼吸作酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行呼吸作用，但呼吸作用方式不同，所以酵母菌是种兼性用，但呼吸作用方式不同，所以酵母菌是种兼性厌氧型微生物。厌氧型微生物。3.3.从从A A、B B组的产物来看，说明了组的产物来看，说明了 酵母菌进行有氧呼吸的产物有酵母菌进行有氧呼吸的产物有COCO2 2 （还有水）；（还有水）；无氧呼吸的产物有

10、无氧呼吸的产物有COCO2 2和酒精。和酒精。第9章 扩声系统调音 第9章 扩声系统调音 线粒体的相关知识线粒体的相关知识结构：结构：第9章 扩声系统调音 外膜外膜内膜内膜基质基质嵴嵴第9章 扩声系统调音 有氧呼吸的过程图解有氧呼吸的过程图解第9章 扩声系统调音 第9章 扩声系统调音 C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶6CO6CO2 24H4H能能2ATP2ATP热热能能2ATP2ATP热热酶酶6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2酶酶能能34ATP34ATP热热线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质ADP+Pi+能量能量 ATP酶酶第9章

11、扩声系统调音 有氧呼吸的过程有氧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：2CH 2CH3 3COCOOH+6HCOCOOH+6H2 2O O酶酶第三阶段：第三阶段：24 24H 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

12、量）第9章 扩声系统调音+H2O+O2酶酶CO2+H2O+12O的转移情况的转移情况+H2O+O2酶酶CO2+H2O+12H的转移情况的转移情况+H2O+O2酶酶CO2+H2O+12C的转移情况的转移情况H丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸第9章 扩声系统调音 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2CH2CH3 3COCOOH+4COCOOH+4HH+能量能量（2 2）2CH2CH3 3COCOOH+6HCOCOOH+6H2 2O O6CO6CO2 2+20+20 HH+能量能量酶酶（3 3）2424H H+6O+6O2 212H12H2 2O

13、+O+能量能量酶酶第9章 扩声系统调音 发生发生部位部位反应反应物物生成生成物物释放释放能量能量生成生成ATP是否是否需氧需氧第一第一阶段阶段第二第二阶段阶段第三第三阶段阶段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丙酮酸丙酮酸H2OHO2丙酮酸丙酮酸HCO2+HH2O少量少量少量少量大量大量少量少量少量少量大量大量2ATP2ATP34ATP不需不需不需不需需需第9章 扩声系统调音 有氧呼吸的概念有氧呼吸的概念第9章 扩声系统调音 28702870kJkJ1161kJATP中中1709kJ热能热能C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量能量酶酶能量利用率

14、为：能量利用率为：40%40%1mol储存储存散失散失第9章 扩声系统调音 1mol1mol的葡萄糖彻的葡萄糖彻底氧化分解，共底氧化分解，共释放释放2870kJ2870kJ1709kJ1709kJ以以热能形式热能形式散失散失1161kJ1161kJ储存在储存在ATPATP40.559.5能使多少能使多少molADP转化为转化为ATP？38mol第9章 扩声系统调音 A A细胞质基质细胞质基质 b b线粒体基质线粒体基质 c c线粒体内膜线粒体内膜 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

15、 6+6O+6O2 2 6CO 6CO2 2+6H+6H2 2O+O+能量能量酶酶(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,约约60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,约约40%)40%)3838个个ATPATP有氧呼吸小结有氧呼吸小结第9章 扩声系统调音 第9章 扩声系统调音 葡萄糖葡萄糖2丙酮酸丙酮酸少量少量能量能量H酶酶2C2H5OH2CO2酶酶产生产生酒精酒精的无氧呼吸的无氧呼吸举例举例水稻根部细胞水稻根部细胞苹果果实内部细胞苹果果实内部细胞酵母菌酵母菌C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OHOH(酒精酒精)+2CO+2CO

16、2 2+少量能量少量能量酶酶细细胞胞质质基基质质第9章 扩声系统调音 产生产生乳酸乳酸的无氧呼吸的无氧呼吸葡萄糖葡萄糖2丙酮酸丙酮酸少量少量能量能量H酶酶2C3H6O3酶酶举例举例人和高等动人和高等动物的物的肌细胞肌细胞乳酸菌乳酸菌 甜菜块根甜菜块根马铃薯块茎马铃薯块茎C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 C2 C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)+少量能量少量能量细细胞胞质质基基质质无氧呼吸无氧呼吸定义定义第9章 扩声系统调音 葡萄糖葡萄糖C6H12O6C3H4O3C3H4O3丙酮酸丙酮酸 H ATPO2酒精酒精 C2H5OH酶酶1 C3H6O3乳酸乳酸 酶酶2 CO2酶酶

17、细胞质基质细胞质基质第9章 扩声系统调音 196.65kJ135.57 kJ热能热能C6H12O62C3H6O3能量能量酶酶无氧呼吸能量的释放量无氧呼吸能量的释放量 能量利用率为：能量利用率为：31%31%形成的形成的ATP是有氧呼吸的：是有氧呼吸的：1/191/1961.08kJ1mol2 mol ATP储存储存散失散失第9章 扩声系统调音 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段场所场所反应物反应物生成物生成物产生产生ATP数量数量是否需氧是否需氧细胞质基质细胞质基质细胞质基质细胞质基质葡萄糖葡萄糖丙酮酸和丙酮酸和H少量少量 否否 丙酮酸丙酮酸酒精酒精+CO2无无 否否 特点：反应条件温和，分步

18、反应，逐步放能。特点：反应条件温和，分步反应，逐步放能。乳酸乳酸第9章 扩声系统调音 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第9章 扩声系统调音 共共同同点点实质：实质：过程：过程：葡葡萄萄糖糖丙丙酮酮酸酸有氧有氧无氧无氧CO2+H2O+能量能量（大量）C C2 2H H3 3OH+COOH+CO2 2+能量能量（少量）C C3 3H H6 6O O3 3+能量（少量）能量（少量）氧化分解有机物，释放能量氧化分解有机物，释放能量都有丙酮酸（中间产物）的生成都有丙酮酸（中间产物）的生成第9章 扩声系统调音 项项 目目类类 型型 有氧呼吸有氧呼吸无氧呼

19、吸无氧呼吸 不不 同同条条 件件场场 所所氧化产物氧化产物能量释放能量释放相相 同同联联 系系本本 质质意义（最主意义（最主要）要）细胞质基质（第一阶段）细胞质基质（第一阶段）线粒体（第二、三阶段）线粒体（第二、三阶段）细胞质基质细胞质基质COCO2 2和水和水COCO2 2和酒精和酒精或乳酸或乳酸大量大量少量少量酶和酶和需酶不需需酶不需第一阶段完全相同第一阶段完全相同氧化分解有机物，释放能量，生成氧化分解有机物，释放能量，生成ATP为细胞的生命活动提供为细胞的生命活动提供ATP第9章 扩声系统调音 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

20、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主要在线粒体内主要在线粒体内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？第9章 扩声系统调音 第9章 扩声系统调音 第9章 扩声系统调音 1、选

21、用、选用“创可贴创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物又为伤口创造了疏松透气的环口敷上了药物又为伤口创造了疏松透气的环境，避免境，避免 的繁殖，从而有利于的繁殖，从而有利于伤口的愈合；伤口的愈合；厌氧病原菌厌氧病原菌2、对于板结的土壤及时进行松土透气，可以、对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使使 ，从而有利，从而有利于于 ，此外，松土，此外，松土透气还有利于土壤中透气还有利于土壤中 的生长繁殖，的生长繁殖，能够促使这些能够促使这些 对土壤中对土壤中 的分的分解，从而有利于植物对解，从而有利于植物对 的吸收；的吸收；根细胞进行充分的有氧呼吸根细胞进行充分的有氧呼吸根系

22、的生长和对无机盐的吸收根系的生长和对无机盐的吸收好氧微生物好氧微生物微生物微生物无机盐无机盐有机物有机物第9章 扩声系统调音 3、酵母菌是兼性厌氧微生物，在适宜的通气、酵母菌是兼性厌氧微生物，在适宜的通气、温度和温度和pH等条件下，进行等条件下，进行 呼吸并大量呼吸并大量繁殖，在无氧条件下则进行繁殖，在无氧条件下则进行 发酵；发酵；有氧有氧酒精酒精4、破伤风芽孢杆菌只能进行、破伤风芽孢杆菌只能进行 呼吸，伤呼吸，伤口破损较深或被锈铁钉扎伤，病菌容口破损较深或被锈铁钉扎伤，病菌容易易 ，此时，此时需需 ；无氧无氧生存并大量繁殖生存并大量繁殖及时到医院治疗及时到医院治疗清理伤口、敷药并注射破伤风抗

23、毒血清清理伤口、敷药并注射破伤风抗毒血清第9章 扩声系统调音 5、有氧运动是指人体细胞充分获得氧气的情况、有氧运动是指人体细胞充分获得氧气的情况下所进行的体育锻炼，如下所进行的体育锻炼，如 。慢跑慢跑提倡有氧运动的原因是：提倡有氧运动的原因是：不致因剧烈运动导致供氧的不足，而不致因剧烈运动导致供氧的不足，而使部分肌细胞进行无氧呼吸产生大量使部分肌细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸。第9章 扩声系统调音 在储存水果、蔬菜、种子时要从哪些方在储存水果、蔬菜、种子时要从哪些方面考虑？面考虑？一定要在绝对无氧环境中才能延长储存时一定要在绝对无氧环境中才能延长储存时间吗？间吗？不是。不是。应该在低氧环境

24、储存应该在低氧环境储存种子堆放时为什么会发热？种子堆放时为什么会发热？种子进行细胞呼吸释放出能量，部分转种子进行细胞呼吸释放出能量，部分转化为热能。化为热能。第9章 扩声系统调音 有氧呼吸和无氧呼吸过程的比较第9章 扩声系统调音 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

25、。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二二第9章 扩声系统调音 2.2.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

26、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.C第9章 扩声系统调音 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

27、 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呼吸无氧呼吸 受线粒体数量受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加强限制，有氧呼吸不再加强第9章 扩声系统调音 5.5.陆生植物不能长期忍受无

28、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第9章 扩声系统调音 7.7.一运动员正在进行长跑训练，一运动员正在进行长跑训练，从他的大腿肌肉细胞中检测到从他的大腿肌肉细胞中检测到 3 3种化学物质种化学物质 ，其浓度变化如，其浓度变化如 右图所示，图中右图所示，图中 P P、Q Q、R R三曲三曲 线依次代表线依次代表 （）B第9章 扩声系统调音 第9章 扩声系统调音