細(xì)胞呼吸優(yōu)質(zhì)課生物必修一ppt課件.ppt

第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第3節(jié)ATP的主要來源 細(xì)胞呼吸 1 拉瓦錫等在研究人的呼吸作用 18世紀(jì) 法國化學(xué)家拉瓦錫把呼吸作用比作碳和氫的 緩慢燃燒過程 2 呼吸現(xiàn)象和呼吸作用 3 類型 有氧呼吸無氧呼吸 一 細(xì)胞呼吸 細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列氧化分解 生成二氧化碳或其他產(chǎn)物 釋放能量并且生成ATP的過程 4 無氧呼吸 指細(xì)胞在無氧條件下 通過酶的催化作用 把葡萄糖等有機(jī)物分解成為不徹底氧化產(chǎn)物 同時釋放出少量能量的過程 酶 不徹底氧化產(chǎn)物 有機(jī)物 無氧 少量能量 原始大氣中不含游離的氧 于是原始的微生物適應(yīng)了無氧環(huán)境 于是產(chǎn)生了無氧呼吸 5 有氧呼吸 細(xì)胞在有氧的參與下 通過酶的催化作用 把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解 產(chǎn)生CO2和H2O 同時釋放出大量能量的過程 少量能量 6 有氧呼吸的主要場所 線粒體 外膜 內(nèi)膜 嵴 7 有氧呼吸發(fā)生的場所在哪里 有氧呼吸分為三個階段 每一階段分別生成了什么物質(zhì) 最終的產(chǎn)物是什么 哪些階段生成 H 哪些階段釋放能量 釋放能量最多的是哪一階段 是不是每個階段都需要 的參與呢 二 有氧呼吸 8 線粒體 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) C6H12O6 酶 少量能量 ATP 4 H 2丙酮酸 C3H4O3 第一階段 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 酶 6H2O 6CO2 少量能量 20 H ATP 6O2 6O2 大量能量 ATP 酶 12H2O 第二階段 線粒體基質(zhì) 第三階段 線粒體內(nèi)膜 2 1有氧呼吸過程 9 葡萄糖 酶 少量能量 酶 丙酮酸 H O2 CO2 H2O 少量能量 大量能量 酶 H H2O 線粒體基質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體內(nèi)膜 有氧呼吸過程 2 1有氧呼吸過程 10 1 有氧呼吸過程 葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶 2CH3COCOOH 4 H 能量 丙酮酸 少量 場所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 丙酮酸徹底分解 酶 6CO2 20 H 能量 少量 場所 線粒體基質(zhì) 2CH3COCOOH 丙酮酸 H 的氧化 酶 12H2O 能量 大量 場所 線粒體內(nèi)膜 24 H 6O2 6H2O 有氧呼吸 11 H2O H H2O O2 H2O C6H12O6 丙酮酸 CO2 C H O的來龍去脈 12 是指細(xì)胞在氧的參與下 通過多種酶的催化作用 把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解 產(chǎn)生出二氧化碳和水 釋放大量能量 生成許多ATP的過程 概念 2 2有氧呼吸的反應(yīng)式及概念 13 有氧呼吸三個階段都釋放能量 那么這些能量釋放出來以后 有哪些去路 14 熱能 葡萄糖 CO2 H2O 能量 ADP Pi ATP 用于各項(xiàng)生命活動 2870kJ 約40 體溫的來源 熱能散失 38ATP 1161kJ 2 3有氧呼吸的能量去路 15 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體 線粒體 葡萄糖 H O2 CO2 H H2O 少量能量 少量能量 大量能量 第一階段 第二階段 第三階段 丙酮酸 H2O 丙酮酸 H 2 4有氧呼吸各個階段的比較 16 思考 有氧呼吸各個階段的反應(yīng)物和生成物 場所等分別是什么 有氧呼吸的生成物CO2和H2O分別產(chǎn)生于有氧呼吸的第幾階段 有氧呼吸的生成物CO2中的C和O分別來自哪里 有氧呼吸的生成物H2O中的O從何而來 有氧呼吸過程中哪幾個階段有 H 產(chǎn)生 最多的是哪一個階段 其去向 有氧呼吸過程中哪幾個階段有ATP產(chǎn)生 最多的是哪一個階段 有氧呼吸過程中物質(zhì)變化和能量變化的特點(diǎn)是什么 C6H12O6能否進(jìn)入線粒體參與有氧呼吸 17 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體 完整活細(xì)胞 葡萄糖 葡萄糖 葡萄糖 18 蘋果儲藏久了為什么會有酒味呢 無氧呼吸的場所在哪里呢 反應(yīng)是如何進(jìn)行的呢 19 3 1過程 與有氧呼吸第一階段相同 葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶 2CH3COCOOH 4 H 能量 丙酮酸 少量 場所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 三 無氧呼吸 20 丙酮酸不徹底分解 場所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) C6H12O6 酶 2CH3COCOOH 丙酮酸 酶 2C3H6O3 乳酸 能量 A 乳酸發(fā)酵 例 高等動物 乳酸菌 高等植物的某些器官 馬鈴薯塊莖 甜菜塊根 玉米胚細(xì)胞等 C6H12O6 2CH3COCOOH 丙酮酸 酶 2C2H5OH 酒精 2CO2 能量 B 酒精發(fā)酵 例 大多數(shù)植物 酵母菌 酶 21 無氧呼吸過程 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) C6H12O6 酶 少量能量 ATP 4 H 2丙酮酸 2C3H4O3 第一階段 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 酶 酶 C2H5OH 酒精 CO2 少量能量 C3H6O3 乳酸 第二階段 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 22 3 2無氧呼吸的反應(yīng)式及概念 無氧呼吸是指細(xì)胞在無氧條件下 通過多種酶的催化作用 把葡萄糖等有機(jī)物質(zhì)分解為不徹底的氧化產(chǎn)物 同時釋放出少量能量 生成少量ATP的過程 你能參照有氧呼吸的概念給無氧呼吸一個定義嗎 23 3 3有氧呼吸的能量去路 1mol葡萄糖分解成乳酸 共釋放196 65kJ mol 其中一部分以熱能形式散失 約69 另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中 61 08kJ mol 約31 儲存 形成2個ATP 同樣是分解葡萄糖 為何無氧呼吸只能釋放少量能量 無氧呼吸中葡萄糖中的大部分能量存留在酒精或乳酸中 24 a 高等植物在水淹的情況下 可以進(jìn)行短時間的無氧呼吸 b 高等動物和人體在劇烈運(yùn)動時 骨骼肌細(xì)胞內(nèi)就會出現(xiàn)無氧呼吸 肌肉酸脹 c 酵母菌在缺氧的條件下 可以將有機(jī)物分解成酒精和二氧化碳 3 4無氧呼吸實(shí)例 25 26 高等植物在水淹的情況下 可以進(jìn)行短暫的無氧呼吸 將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳 釋放出能量以適應(yīng)缺氧環(huán)境條件 人在劇烈運(yùn)動時 需要在相對較短的時間內(nèi)消耗大量的能量 肌肉細(xì)胞則以無氧呼吸的方式供給能量 滿足人體的需要 3 5無氧呼吸的意義 27 酵母菌 乳酸菌等微生物的無氧呼吸 叫做發(fā)酵 酒精發(fā)酵 乳酸發(fā)酵 3 6發(fā)酵 所有的發(fā)酵都是無氧呼吸么 28 問題 1 無氧呼吸可以分為幾個階段 各個階段的反應(yīng)怎樣 2 無氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)有幾種 3 無氧呼吸和有氧呼吸相比有哪些共同點(diǎn)和不同點(diǎn) 29 有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系 30 你能設(shè)計(jì)一個圖表比較有氧呼吸與無氧呼吸異同點(diǎn)嗎 先細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 后線粒體 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 酶 第三階段需要O2 酶 不需要O2 CO2 H2O C2H5OH CO2 C3H6O3 釋放大量的能量 形成38ATP 釋放少量的能量 形成2ATP 從葡萄糖到丙酮酸這一階段完全相同 分解有機(jī)物 釋放能量 合成ATP 為生物體的各項(xiàng)生命活動提供能量 酶 酶 31 有氧呼吸與無氧呼吸的比較表 供參考 32 呼吸作用的意義 1 呼吸作用能為生物體的生命活動提供能量 2 呼吸過程能為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料 33 細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 四 細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 34 生產(chǎn)啤酒 果酒和白酒等生產(chǎn)乳酸類 檸檬酸類飲料生產(chǎn)味精 醬油和醋應(yīng)用于垃圾 廢水的處理利用發(fā)酵產(chǎn)生沼氣 4 1發(fā)酵技術(shù) 35 細(xì)胞呼吸為植物吸收營養(yǎng)物質(zhì) 細(xì)胞的分裂 植株的生長和發(fā)育等提供能量和各種原料 因此 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上 要設(shè)法適當(dāng)增強(qiáng)細(xì)胞呼吸 以促進(jìn)作物的生長發(fā)育 也可以通過降低呼吸作用 減少有機(jī)物消耗 例 農(nóng)業(yè)的中耕松土 水稻生產(chǎn)中的適時露田和曬田等措施的實(shí)質(zhì)就是為了改善土壤通氣條件以增強(qiáng)根系的細(xì)胞呼吸 例 溫室大棚 白天適當(dāng)增加溫度有利于光合作用的進(jìn)行 夜間不能進(jìn)行光合作用 但是細(xì)胞呼吸要消耗掉一部分光合作用累計(jì)的有機(jī)物 可通過減低夜間溫度來降低細(xì)胞呼吸消耗 這就是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上通過適當(dāng)增大晝夜溫差提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的原因 4 2農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 36 細(xì)胞呼吸要消耗有機(jī)物 使有機(jī)物積累減少 因此 對糧食儲藏和果蔬保鮮來說 又要設(shè)法降低細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度 盡可能減少有機(jī)物的消耗等 4 3糧食儲藏和果蔬保鮮 37 如何利用呼吸作用的原理進(jìn)行水果和蔬菜的貯藏和保鮮 低溫 低氧 高二氧化碳 或充氮?dú)?38 糧食儲藏時 要注意降低溫度和保持干燥 抑制細(xì)胞呼吸 延長保存期限 例 稻谷等種子含水量超過14 5 時 呼吸速率就會驟然增加 釋放出的熱量和水分 會導(dǎo)致糧食霉變 4 3糧食儲藏 39 為了抑制細(xì)胞呼吸 果蔬儲藏時采用降低氧濃度 沖氮?dú)饣蚪档蜏囟鹊确椒?例 蘋果 梨 柑 橘等果實(shí)在0 1 時可儲藏幾個月不壞 荔枝一般只能短期保鮮 但采用低溫速凍等方法可保鮮6 8個月 農(nóng)村廣泛采用密閉的土窖保存水果蔬菜 也是利用水果自身產(chǎn)生的二氧化碳抑制細(xì)胞呼吸的原理 4 3果蔬保鮮 40 易錯題 下列有關(guān)糧食 水果的保存正確的是 A 糧食 水果應(yīng)該在無氧條件下保存 以抑制有氧呼吸消耗有機(jī)物B 低溫抑制酶的活性 從而抑制細(xì)胞呼吸 保存糧食 水果在零下低溫的效果應(yīng)該強(qiáng)于零上低溫C 水分會促進(jìn)細(xì)胞呼吸 糧食 水果應(yīng)該保存在干燥的環(huán)境中D 糧食 水果釋放CO2最少時對應(yīng)的O2濃度是二者保存的最適O2濃度 D 41 1 一運(yùn)動員正在進(jìn)行長跑鍛練 從他的大腿肌細(xì)胞中檢測到3種化學(xué)物質(zhì) 其濃度變化如下圖 圖中P Q R三曲線依次代表A O2 CO2 乳酸B 乳酸 CO2 O2C CO2 O2 乳酸D CO2 乳酸 O2 42 2 高等植物呼吸作用只發(fā)生在 A 活細(xì)胞B 含有葉綠體的細(xì)胞C 不含葉綠體的細(xì)胞D 氣孔周圍的細(xì)胞 A 43 44 二 細(xì)胞呼吸的方式 探究活動 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 細(xì)胞呼吸時否需要氧 生物在有氧和無氧條件下是否都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸呢 討論 1 酵母菌細(xì)胞呼吸的方式有幾種 2 發(fā)生條件和產(chǎn)物分別是什么 3 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的假設(shè) 45 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 一 實(shí)驗(yàn)原理1 酵母菌是一種單細(xì)胞真菌 在有氧和無氧的條件下都可以生存 屬于兼性厭氧菌 2 CO2的檢測方法 1 CO2使澄清石灰水變渾濁 2 CO2使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃3 酒精的檢測橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生反應(yīng) 變成灰綠色 二 作出假設(shè)酵母菌在有氧情況下進(jìn)行有氧呼吸 產(chǎn)生CO2 在無氧情況下進(jìn)行無氧呼吸 產(chǎn)生CO2和酒精 46 三 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 1 配制酵母菌培養(yǎng)液 等量原則 置于A B錐形瓶2 組裝有氧呼吸和無氧呼吸裝置圖 放置在25 35 的環(huán)境下培養(yǎng)8 10小時 3 檢測CO2的產(chǎn)生4 檢測酒精的產(chǎn)生 1 取2支試管編號 2 各取A B錐形瓶酵母菌培養(yǎng)液的濾液2毫升 注入試管 3 分別滴加0 5毫升重鉻酸鉀 濃硫酸溶液 輕輕振蕩 混勻 47 四 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測 1 酵母菌