人教高中生物必修课件：ATP的主要来源细胞呼吸.pptx

1、ATPATP是细胞的是细胞的能量能量“通货通货”糖类、脂肪等通过糖类、脂肪等通过呼吸作用呼吸作用释放能量释放能量(放能放能反应反应)水解水解生命活动生命活动(吸能吸能反应反应)ATP合成合成NoImageNoImageNoImageNoImage复复 习习 提提 问问生物体生命活动的主要能源物质、直生物体生命活动的主要能源物质、直接能源物质、最终来源各是什么？接能源物质、最终来源各是什么？把光能转化为高等动物肌肉收缩把光能转化为高等动物肌肉收缩的机械能需要经历那些过程？的机械能需要经历那些过程？光能光能糖类糖类等有等有机物机物ATPATP肌肉收肌肉收缩缩（1 1）（2 2）（3 3）第第3 3

2、节节 ATPATP的主要的主要来源来源细胞呼吸细胞呼吸1、细胞呼吸的概念细胞呼吸是指 在细胞内,经过由酶催化的一系列 ，生成 或其他产物，释放出 并生成 的过程。一、细胞呼吸的方式实质：实质：氧化分解有机物，释放能量氧化分解有机物，释放能量注意：呼吸和呼吸作用的区别注意：呼吸和呼吸作用的区别细胞内细胞内 +有机物有机物+水水 COCO2 2能能 量量呼吸作用（本质）呼吸作用（本质）呼吸现象和呼吸作用呼吸现象和呼吸作用O O2 2O O2 2呼吸（现象）呼吸（现象）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COCO2 2气体运气体运输输+v酵母菌：酵母菌：一种单细胞真菌，

3、在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。生活经验：面团通过酵母菌的发酵会变得松软多孔。酒的酿制是谷物在酵母菌的作用下产生酒精，在酿制的过程中会有气泡产生。根据以上的资料提出你所要探讨的问题甜酒甜酒提出问题提出问题作出假设作出假设3.3.设计实验设计实验实验思路？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可变因素影响实验结果的可变因素 酒精、酒精、COCO2 2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的条的条件，一段时间后检测其产物是否含件，一段时间后检测其产物

4、是否含酒精或二氧化碳酒精或二氧化碳（三）设计实验（三）设计实验特别关注的问题特别关注的问题1.1.怎样控制有氧和无氧条件？怎样控制有氧和无氧条件？3.3.怎样鉴定酒精和怎样鉴定酒精和COCO2 2的产生？如何比较的产生？如何比较 COCO2 2产生的多少？产生的多少？2.2.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？COCO2 2的检测：的检测：1.1.通入澄清的石灰水：通入澄清的石灰水：澄清澄清浑浊浑浊2.2.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酒下与酒精发生反

5、应：精发生反应：橙色橙色灰绿色灰绿色思考思考:有氧和无有氧和无氧条件下氧条件下COCO2 2和酒和酒精产生的量的多精产生的量的多少如何判断？少如何判断？对比实验对比实验设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验实验叫做对比实验4.4.进行试验进行试验实验现象：实验现象：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变化变混浊慢变混浊慢出现灰绿色出现灰绿色5.5.分析

6、结果得出结论分析结果得出结论酵母菌酵母菌有氧条件下产生有氧条件下产生大量大量COCO2 2无氧条件下产生无氧条件下产生酒精和少量酒精和少量COCO2 2呼吸作用的类型呼吸作用的类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸设计实验设计实验 如何创设有氧和无氧条件？如何创设有氧和无氧条件？A A组组酵母菌培养液酵母菌培养液NaOHNaOH溶液溶液澄清石灰水澄清石灰水或（或（BTB）吸收空吸收空气中的气中的CO2CO2，排，排除它对除它对实验的实验的干扰干扰验证酵验证酵母菌有母菌有氧呼吸氧呼吸是否产是否产生生CO2CO2该装置有没有需要改进的地方该装置有没有需要改进的地方酵母菌培养液酵母菌培养液NaOHNa

7、OH溶液溶液澄清石灰水澄清石灰水或（或（BTBBTB）澄清石灰水澄清石灰水或（或（BTBBTB）验证空气中验证空气中的的CO2CO2是否完是否完全被吸收全被吸收改进装置改进装置10%如何利用现有材料创设无氧条件？如何利用现有材料创设无氧条件？酵母菌溶液酵母菌溶液B B组组先封口放置一会先封口放置一会澄清石灰水澄清石灰水或（或（BTBBTB）三、实验方案三、实验方案酵母菌培养液的配制：新鲜酵母菌分成两等份分别注入240 mL质量分数为5的（煮沸冷却的）葡萄糖溶液检测CO2的产生：装置如图三、实验方案三、实验方案酵母菌培养液的配制：新鲜酵母菌分成两等份分别注入240 mL质量分数为5的（煮沸冷却的

8、）葡萄糖溶液检测CO2的产生：装置如图检测酒精的产生：1.在AB中各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注人1号、2号干净的试管中2.在1号、2号试管中各滴加0.5 mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液3.并轻轻振荡，观察试管中溶液的颜色变化进行实验进行实验步骤一：配制酵母菌培养液步骤一：配制酵母菌培养液10g10g酵母菌酵母菌+240mL5%+240mL5%葡萄糖溶液葡萄糖溶液A A组组B B组组酵母菌培养液酵母菌培养液10%NaOH10%NaOH澄清石灰水澄清石灰水或（或（BTBBTB）酵母菌溶液酵母菌溶液B B组组澄清石灰水澄清石灰水或（或（BTBBTB）A A组组分析结果分析结果CO2的

9、检测：的检测：两组装置石灰水两组装置石灰水都变浑浊都变浑浊,说明说明 装置装置(A)(A)浑浊快且程度高浑浊快且程度高,说明说明都有都有COCO2 2产生产生有氧条件产生的有氧条件产生的COCO2 2多多如果用如果用溴麝香草酚蓝溶液溴麝香草酚蓝溶液检测，结果会怎样？检测，结果会怎样？酒精的检测0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液12A组酵母菌培养液2mLB组酵母菌培养液2mL得出结论：酵母菌无氧呼吸可产生酒精实验结论实验结论在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生了在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生了大量的大量的CO2。在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸

10、产生酒精，还产生少量的精，还产生少量的CO2。对比实验对比实验有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程 项目项目阶段阶段场所场所反应物反应物生成物生成物释放能量释放能量 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段（一）有氧呼吸（P93)自主构建有氧呼吸的场所是什么有氧呼吸最常利用的物质是线粒体的结构示意图线粒体的结构示意图外膜外膜内膜内膜基质基质嵴嵴有氧呼吸的过程图解有氧呼吸的过程图解 一、有氧呼吸一、有氧呼吸CO2、H2O中的O来自哪里？细胞细胞C6H12O6能量（少量）能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）4H酶酶6H2O能量（少量）能量（少量）20H酶酶6CO212H2O+能量（大量

11、）能量（大量）酶酶6O2细胞质基质细胞质基质第一阶段第一阶段第三阶段第三阶段第二阶段第二阶段线粒体线粒体（主要）（主要）有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程第一阶段：第一阶段：C6H12O6（丙酮酸）（丙酮酸）第二阶段：第二阶段：2CH3COCOOH+6H2O酶酶第三阶段：第三阶段：24H+6O2C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量能量酶酶总反应式：总反应式：2CH3COCOOH+4H+能量能量6CO2+20H+能量能量酶酶12H2O+能量能量酶酶（大量）（大量）有氧呼吸总反应式：C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量能量哪里去?1、有机物被彻底氧化分解发

12、生在第几阶段？2、呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段？第二阶段第三阶段3、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：产生CO2的阶段（）产生H2O的阶段（）氧气参与的阶段（）产生ATP的阶段（）产生ATP最多的阶段（）二三三一、二、三三2 2、概念：、概念：细胞在细胞在 的参与下，通过的参与下，通过 的催化的催化作用，把作用，把 等有机物等有机物 分解，产分解，产生生 ，释放，释放 ，生成许多，生成许多 过过程程氧氧多种酶多种酶葡萄糖葡萄糖彻底氧化彻底氧化二氧化碳和水二氧化碳和水能量能量ATP有氧呼吸有氧呼吸？计算：计算：1mol1mol葡萄糖通过有氧呼吸可释放葡萄糖通过有氧呼吸可释放2870kj28

13、70kj的能量，的能量，其中有其中有1161kj1161kj的能量被转移贮存到的能量被转移贮存到ATPATP中。那么，中。那么，1mol1mol葡葡萄糖通过有氧呼吸可形成萄糖通过有氧呼吸可形成_mol_mol的的ATPATP，其能量转换效其能量转换效率是率是_。383840.5%40.5%能量热能(散失)可转移的能量ADPPiATP1161kJ2870kJ1mol葡萄糖1709kJ能量的利用率：1161/2870100=40ATP:1161/30.54=38mol多少mol？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？2.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、产物都相

14、同，并且都能释放等量的能量有。细胞呼吸是在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 步释放的；释放的能量部分的以热能的形式散失，部分的转移贮存到ATP中。例1.下图是有氧呼吸的过程图解，请依图回答：C6H12O123O2酶酶456酶H H (1)写出长方框内1、2、3所依次代表的物质名称：、_、。(2)依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的多少 、_、。(3)有氧呼吸的主要场所是 _，进入该场所的呼吸底物是_。(4)用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是_葡萄糖丙酮酸二氧化碳H2O丙酮酸CO2少少大量线粒体丙酮酸6 无氧呼吸是怎 样进行的呢？无氧呼吸酶

15、酶酶酶C6H12O6能量（少）能量（少）2 2丙酮酸丙酮酸 （C C3 3H H4 4O O3 3）4H2C2H5OH+2CO2 酒精酒精2C3H6O3乳酸乳酸酶酶或或2、无氧呼吸的过程葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+能量（少量）场所：细胞质基质2丙酮酸+4H 丙酮酸不彻底分解 场所：细胞质基质 A.乳酸发酵酶2C3H6O3(乳酸)B.酒精发酵酶2C2H5OH(酒精)+2CO22丙酮酸+4H 2丙酮酸+4H 大部分高等植物、酵母菌 人、动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚、乳酸菌C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+能量思考：无氧呼吸有

16、何意义和危害？思考：无氧呼吸有何意义和危害？2、概念、概念 细胞在细胞在 的条件下，通过的条件下，通过 的催化作的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成用，把葡萄糖等有机物分解成 的氧化产物，的氧化产物，释放出释放出 能量并生成能量并生成 的过程。的过程。无氧无氧多种酶多种酶不彻底不彻底少量少量ATPATP 三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较共共同同点点实质：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COCO2 2+H+H2 2O+O+能量（大量）能量（大量）C C2 2H H3 3OH+COOH+CO2 2+能量（少量）能量（少量）C C3 3H H6 6O

17、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C6H12O6酶2C3H6O3+196.65KJ61.08KJC6H12O6+6H2O+6O2酶12H2O+6CO2+2870KJ1161KJ38ATP2ATP191 能量比较：1mol葡萄糖在有氧和无氧条件下分解释放的能量比较四、有氧四、有氧呼吸和呼吸和无氧无氧呼吸的比较呼吸的比较 项目项目 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 场所场所 条件条件 物质物质变化变化 能量能量变化变化联系联系实质实质细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质多种

18、酶、氧气多种酶、氧气多种酶、无氧多种酶、无氧彻底氧化分解彻底氧化分解不彻底氧化分解不彻底氧化分解（二氧化碳和水）（二氧化碳和水）（酒精、二氧化碳或乳酸）（酒精、二氧化碳或乳酸）较多较多较少较少合成大量合成大量ATP合成少量合成少量ATP第一阶段完全相同第一阶段完全相同分解有机物、释放能量、分解有机物、释放能量、形成形成ATP供生命活动需要供生命活动需要细胞呼吸C C6 6H H1212O O6 6C3H4O3少量少量能量能量ATPADPPi酶酶酶酶HH2O少量少量能量能量ATPADPPiCOCO2 2酶酶多种酶多种酶HO O2 2H H2 2O O大量大量能量能量ATPADPPi酶酶酶酶不同的

19、酶不同的酶C2H5OHCO2C3H6O3有有O2无无O2细胞细胞C6H12O6能量（少量）能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）4H酶酶6H2O能量（少量）能量（少量）20H酶酶6CO212H2O+能量（大量）能量（大量）酶酶6O2C2H5OHCO2C3H6O3包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”等敷料。花盆里的土壤板结后，空气不足，会影响根系生长，需要及时松土透气。提倡慢跑等有氧运动的原因之一，是不致因剧烈运动导致氧的不足，而使肌细胞因无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。利用麦芽糖、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐，在控制通气的情况下，可以生产各种酒；利

20、用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌以及发酵罐，在控制通气的情况下，可以生产食醋或味精。破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖。（遇到这种情况，需要及时到医院治疗，如清理伤口，敷药并注射破伤风抗毒血清。）稻田也需要定期排水，否则水稻幼根因缺氧而变黑、腐烂。应用有氧呼吸原理应用有氧呼吸与无氧呼吸原理应用无氧呼吸原理应用有氧呼吸原理应用有氧呼吸原理应用有氧呼吸原理影响呼吸作用的因素呼吸速率温度a(1)、温度:温度影响酶的活性应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间（2）CO2：CO2的浓度增加会抑制呼吸作用。这可以从化学平衡的角度得到解

21、释。据此原理，在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。CO2释放量CO2浓度（3）水：在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。在种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗，延长作物的储存时间。水果、蔬菜要求低湿度。O2%CO2释放量有氧呼吸无氧呼吸ABCD 5 10 15 20 25（4 4）O O2 2的浓度：的浓度：应用：储藏蔬菜,水果和粮食(条件)线粒体数量限制细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）O2%CO2释放量有氧呼吸无氧呼吸ABCDCO2的总量 5 10 15 20 25A点：A点到B点：B点到C点：只进行无氧呼吸，释放较多CO2。细胞

22、呼吸类型的判断（以酵母为例）A点：B点：C点：O2%气体量O2的吸收量无氧呼吸ABCDCO2的释放总量 5 10 15 20 25只进行无氧呼吸，只产生CO2，不消耗O2D点：AC段：无氧呼吸速率=有氧呼吸速率，无氧呼吸CO2释放量=有氧呼吸O2吸收量两种呼吸同时存在，CO2总释放量大于O2吸收量只进行有氧呼吸，CO2释放量=O2吸收量无氧呼吸消失细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）1、若不消耗O2，只产生CO22、若CO2释放量=O2吸收量3、CO2总释放量大于O2吸收量O2%CO2释放量O2的吸收量无氧呼吸ABCDCO2的释放总量 5 10 15 20 25只进行无氧呼吸只进行有氧呼吸或同时进

23、行有氧呼吸和乳酸发酵同时进行有氧呼吸和无氧呼吸的酒精发酵（1）只进行有氧呼吸；只进行有氧呼吸；（2）只进行无氧呼吸；只进行无氧呼吸；（3）有氧呼吸、无氧呼吸都有。有氧呼吸、无氧呼吸都有。酵母菌的细胞呼吸方式酵母菌的细胞呼吸方式1左移，左移，2不动，不动，1不动，不动，2右移，右移，1左移，左移，2右移，右移，预测结果及结论：预测结果及结论：BAC(2)、O2A点：A点到B点：B点到C点：只进行无氧呼吸，释放较多CO2。CO2释放急剧减少-氧气增多，无氧呼吸受抑制，有氧呼吸还很弱CO2释放量不断上升-氧气增多，促进有氧呼吸应用：储藏蔬菜,水果和粮食(条件)1.现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进

24、行发 酵,若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出CO2 和吸收的O2之比是 ()A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3C课 堂 练 习 在上述这个装置中，在上述这个装置中，1、若把酵母菌改为乳酸菌，液滴移动有何变化？、若把酵母菌改为乳酸菌，液滴移动有何变化？2、若采用以上装置研究绿色植物的细胞呼吸，在、若采用以上装置研究绿色植物的细胞呼吸，在 外界条件上应特别注意什么？外界条件上应特别注意什么？【练一练练一练】如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为甲、如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为甲、乙、丙、丁时，乙、丙、丁时，CO2释放量和释放量和O2吸收量的变化。判断下列相关吸收量的变化。判断下列

25、相关叙述：叙述：(1)(1)甲浓度下，细胞呼吸的产物除甲浓度下，细胞呼吸的产物除CO2CO2外，还有乳酸外，还有乳酸(2)(2)乙浓度下，有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖乙浓度下，有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖(3)(3)丁浓度下，细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，丁浓度下，细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，产物中的产物中的CO2CO2全部来自线粒体全部来自线粒体 (4)(4)丁浓度下，有氧呼吸与无氧呼吸强度相等丁浓度下，有氧呼吸与无氧呼吸强度相等 4.右图表示在储存蔬菜、水果时，大气中O2的浓度对植物组织内CO2产生的影响，试分析：释放的相对值CO2 （1）A点表示植物组织释放CO2较多，

26、这些CO2是_的产物。（2）由A到B，CO2的释放量急剧减小，其原因是_。（3）由B到C，CO2的释放量又不断增加，其主要原因是_；到C点以后CO2的释放量不再增加，其主要原因是_。随O2的增加，无氧呼吸受到抑制随氧浓度增大，有氧呼吸不断加强无氧呼吸 受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加强5.陆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 产生的乳酸对 细胞有毒害 没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少 （）A.B.C.D.D6.关于无氧呼吸的叙述中，正确的是 ()A.不产生CO2 B.一定产生CO2 C.不形成ATP D.物质氧化分解不彻底D 2丙酮酸1葡萄糖少量能量6H2O6C

27、O2少量能量20H 6O212H2O大量能量有氧呼吸过程的图解4H细胞质基质线粒体基质线粒体内膜1C6H12O6(葡萄糖)酶4H2丙酮酸少量能量少量能量 6CO2 6H2O 酶 20H 6O2 12H2O酶大量能量有氧呼吸的过程细胞质基质线粒体第一阶段第二阶段第三阶段5.5.一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 B锻炼时间（分）锻炼时间（分）A.O A.O2 2、COCO2 2、

28、乳酸、乳酸 B.B.乳酸、乳酸、COCO2 2、O O2 2 C.CO C.CO2 2、O O2 2、乳酸、乳酸 D.COD.CO2 2、乳酸、乳酸、O O2 2CO2O2CO2O2CO2O2O2O2CO2CO2空气空气鼻鼻肺泡肺泡细细胞胞空气中的氧气参与组织细胞空气中的氧气参与组织细胞的需氧呼吸至少穿过几层膜？的需氧呼吸至少穿过几层膜？毛细血管毛细血管O2 每个人的心灵深处都有着只有他自己理解的东西。对具有高度自觉与深邃透彻的心灵的人来说，痛苦与烦恼是他必备的气质。在一切创造物中间没有比人的心灵更美、更好的东西了。唯有心灵能使人高贵。所有那些自命高贵而没有高贵的心灵的人，都像块污泥。一个人只要他有纯洁的心灵，无愁无恨，他的青春时期，定可因此而延长。能充实心灵的东西，乃是闪烁着星星的苍穹，以及我内心的道德律。你的心灵常常是战场。在这个战场上，你的理性与判断和你的热情与嗜欲开战。无所事事并非宁静，心灵的空洞就是心灵的痛苦。