「ATP的主要來源——細胞呼吸（教學課件）」.ppt

1 第三節(jié)ATP的主要來源 細胞呼吸 1 醫(yī)學知識 拉瓦錫等在研究人的呼吸作用 拉瓦錫把呼吸作用比作碳和氫的 緩慢燃燒過程 2 醫(yī)學知識 1 呼吸作用與物質的燃燒有什么共同點 兩者的共同點是 都是物質的氧化分解過程 都能產生CO2等產物 并且都釋放出能量 2 呼吸作用能夠像燃料在體外燃燒那么劇烈嗎 不能 否則 組成細胞的化合物會迅速而徹底地氧化分解 能量會迅速地全部釋放出來 細胞的基本結構也就會遭到徹底的破壞 問題探討 在無氧條件下 細胞能夠通過無氧呼吸來釋放能量 但是 無氧呼吸比有氧呼吸釋放的能量要少許多 3 在無氧條件下 細胞還能夠通過呼吸作用釋放能量嗎 3 醫(yī)學知識 4 物質燃燒也是物質的氧化分解 燃燒和細胞呼吸有何異同呢 共同點 都是物質的氧化分解 都能產生二氧化碳 都能釋放出能量 不同點 4 醫(yī)學知識 呼吸 機體與環(huán)境之間O2和CO2交換的過程 細胞呼吸也稱呼吸作用 對比 4 呼吸和呼吸作用的區(qū)別 有機物在經過一系列的 最終或 并且的總過程 細胞內 氧化分解 生成CO2 釋放出能量 其他產物 又叫生物氧化 實質 氧化分解有機物釋放能量 5 醫(yī)學知識 一 細胞呼吸的方式 1 細胞呼吸是否需要氧氣 2 生物在有氧和無氧條件下是否都能進行細胞呼吸呢 6 醫(yī)學知識 酵母菌 酵母菌屬于真菌 單細胞生物 通常以出芽生殖的方式繁殖 生產上常用的有面包酵母 釀酒酵母 葡萄酒酵母 7 醫(yī)學知識 8 探究酵母菌細胞呼吸方式 1 提出問題 酵母菌是在什么條件下 使葡萄糖發(fā)酵產生酒精 酵母菌在有氧條件下與無氧條件下進行呼吸作用所產生的CO2是否一樣多 酵母菌在有氧和無氧條件下細胞呼吸的產物是什么 8 醫(yī)學知識 9 2 作出假設 3 設計實驗 在無氧條件下使葡萄糖發(fā)酵產生酒精 在有氧條件下產生的CO2比在無氧條件下多 想一想 怎樣控制有氧和無氧的條件 怎樣鑒定有無酒精產生 怎樣鑒定有無CO2產生 如何比較CO2產生的多少 怎樣保證酵母菌在整個實驗過程中能正常生活 9 醫(yī)學知識 10 裝置一現象 探究酵母菌細胞呼吸方式 10 醫(yī)學知識 11 裝置二現象 11 醫(yī)學知識 酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸 有氧呼吸無氧呼吸 結論 C6H12O6 6H O 6O 6CO2 12H O 能量 12 醫(yī)學知識 13 一 細胞呼吸類型 方式 有氧呼吸 無氧呼吸 O2 CO2 13 醫(yī)學知識 自主構建 有氧呼吸的場所是什么 有氧呼吸分為哪幾個階段 哪個階段會產生 H H 的去向如何 每個階段都釋放能量嗎各階段釋放能量的量有何不同 有機物中儲存的能量去向如何 各個階段發(fā)生了什么化學反應 14 醫(yī)學知識 思考 1 有氧呼吸可以分為幾個階段 2 每個階段的反應場所 3 每個階段所產生的產物是什么 4 第幾階段消耗了H2O O2 5 第幾階段產生了CO2 有氧呼吸 15 醫(yī)學知識 16 有氧呼吸 1 有氧呼吸的原料 一般來說葡萄糖是常用的 思考 還有哪些物質可作為有氧呼吸的原料 16 醫(yī)學知識 外膜 內膜 嵴 外膜 嵴 內膜 基質 結構 有氧呼吸 基質 含與有氧呼吸有關的酶 功能 有氧呼吸的主要場所 細胞的動力車間 2 有氧呼吸的主要場所 線粒體 17 醫(yī)學知識 18 3 有氧呼吸的過程如何 細胞質基質 線粒體 18 醫(yī)學知識 C6H12O6 線粒體 細胞質基質 少量 19 醫(yī)學知識 C6H12O6 6CO2 線粒體 細胞質基質 20 醫(yī)學知識 C6H12O6 6CO2 12H2O 線粒體 細胞質基質 有氧呼吸總反應式 C6H12O6 6H O 6O 6CO2 12H O 能量 酶 21 醫(yī)學知識 22 能量 能量 能量 2ATP 2ATP 34ATP 22 醫(yī)學知識 有氧呼吸中氧元素的轉移途徑 討論 1 追蹤18O2的去向 2 追蹤C6H1218O6的去向 3 追蹤H218O的去向 O2 H2O 葡萄糖 丙酮酸 CO2 H2O CO2 23 醫(yī)學知識 產物二氧化碳中的碳和氧來自哪些反應物 產物中的水中的氫和氧來自哪些反應物 24 想一想 24 醫(yī)學知識 總反應式 C6H12O6 6O2 6CO2 12H2O 能量 酶 6H2O 25 醫(yī)學知識 有氧呼吸概念 細胞在 的參與下 通過 的催化作用 把葡萄糖等有機物 產生 釋放能量 生成 的過程 氧 多種酶 徹底氧化分解 二氧化碳和水 許多ATP 26 醫(yī)學知識 搶答題 看誰最快 1 哪個階段產生CO2 2 哪個階段有氧氣參與反應 3 哪個階段產生能量最多 7 能產生ATP的場所是 在有氧呼吸過程中 細胞質基質 線粒體 哪個階段產生水 哪個階段有水參與 6 哪個階段產生 H 最多 第二階段 第三階段 第三階段 第二階段 第三階段 第二階段 27 醫(yī)學知識 C6H12O6 酶 C3H4O3 H H2O 酶 CO2 H O2 酶 H2O 少量能量 少量能量 大量能量 細胞質基質 線粒體內膜 線粒體基質 小結 H 能量 酶 28 醫(yī)學知識 29 小結 有氧呼吸各階段過程比較 細胞質基質 主要是葡萄糖 丙酮酸 少量 H 少量能量 線粒體 丙酮酸和水 CO2大量 H 少量能量 線粒體 H O2 H2O 大量能量 29 醫(yī)學知識 30 能量轉化率 1mol葡萄糖徹底氧化分解釋放2870kj的能量 其中只有1161kJ轉移到ATP中 還有1709kJ以熱能的形式散失掉了 據此你可得出哪些結論 有氧呼吸產生的能量絕大部分以熱能形式散失了 有氧呼吸的能量轉換效率只有 1161 2870 40 45 形成38個ATP 30 醫(yī)學知識 2 無氧呼吸 1 過程 3 反應式 4 概念 細胞在缺氧的條件下 通過多種酶的催化作用 把糖類等有機物分解成尚未徹底氧化的產物 同時釋放出少量能量 生成少量ATP的過程 1 蘋果儲存久了 會有什么氣味散發(fā)出來 2 劇烈運動后上肢和下肢骨骼肌會產生什么感覺 2 場所 細胞質基質 31 醫(yī)學知識 自主構建 無氧呼吸的場所是什么 無氧呼吸分為哪幾個階段 各階段發(fā)生了什么樣的反應 每個階段都釋放能量嗎各階段釋放能量是大量還是少量 無氧呼吸產生的產物有哪些 32 醫(yī)學知識 33 三 無氧呼吸 1 無氧呼吸的概念 一般是指細胞在無氧條件下 通過酶的催化作用 把葡萄糖等有機物分解成為不徹底氧化產物 同時釋放出少量能量的過程 2 無氧呼吸的場所 細胞質基質 33 醫(yī)學知識 34 3 無氧呼吸的類型 以酒精和二氧化碳為呼吸產物的無氧呼吸 反應式 常見例子 蘋果 水稻等絕大多數高等植物在缺氧時可進行這樣的反應 酵母菌在缺氧時也可進行這樣的反應 34 醫(yī)學知識 35 以乳酸為呼吸產物的無氧呼吸 反應式 常見例子 高等動物和人在劇烈運動時骨胳肌細胞會進行這樣的呼吸 某些高等植物的某些器官在缺氧時也可進行這樣的呼吸 如馬鈴薯塊莖 甜菜塊根等 某些微生物 如乳酸菌也進行這樣的呼吸 35 醫(yī)學知識 36 4 無氧呼吸的過程 第一個階段 與有氧呼吸的第一階段完全相同 第二個階段 丙酮酸在不同酶的催化作用下 分解成酒精和二氧化碳 或者轉化成乳酸 36 醫(yī)學知識 37 無氧呼吸的過程如何 細胞質基質 線粒體 2CO2 C2H5OH 能量 酒精 2C3H6O3 能量 乳酸 酶 酶 37 醫(yī)學知識 38 5 不同類型的無氧呼吸過程比較 第一階段 第二階段 不同的無氧呼吸各階段所用的酶都相同嗎 38 醫(yī)學知識 無氧呼吸總反應式 C6H12O6 酶 2C3H6O3 乳酸 少量能量 C6H12O6 2C2H5OH 酒精 2CO2 少量能量 酶 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 玉米胚細胞等 例 大多數植物 酵母菌 同樣是分解葡萄糖 為何無氧呼吸只能釋放少量能量 無氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中 細胞質基質 細胞質基質 39 醫(yī)學知識 40 葡萄糖 丙酮酸 12H2O 6CO2 能量 2C2H5OH 2CO2 能量 2C3H6O3 能量 或 酶 6 有氧呼吸與無氧呼吸之間的聯系 酶 在有氧時 在無氧時 相同階段 不同階段 有氧呼吸 無氧呼吸 40 醫(yī)學知識 41 7 細胞呼吸的實質 分解有機物 釋放能量 41 醫(yī)學知識 42 8 有氧呼吸與無氧呼吸之間的區(qū)別 即不同點 細胞質基質和線粒體 細胞質基質 需要氧 不需要氧 二氧化碳和水 CO2和酒精或乳酸 較多 形成ATP多 較少 形成ATP少 42 醫(yī)學知識 43 細胞呼吸原理的應用 細胞呼吸的中間產物是各種有機物之間轉化的樞紐 細胞呼吸原理在生產實踐中有廣泛的應用 1 發(fā)酵技術2 農業(yè)生產3 糧食儲藏和果蔬保鮮 43 醫(yī)學知識 44 1 發(fā)酵技術 生產啤酒 果酒和白酒等生產乳酸類 檸檬酸類飲料生產味精 醬油和醋應用于垃圾 廢水的處理利用發(fā)酵產生沼氣 44 醫(yī)學知識 45 2 農業(yè)生產細胞呼吸為植物吸收營養(yǎng)物質 細胞的分裂 植株的生長和發(fā)育等提供能量和各種原料 因此 在農業(yè)生產上 要設法適當增強細胞呼吸 以促進作物的生長發(fā)育 例 水稻生產中的適時露田和曬田等措施的實質就是為了改善土壤通氣條件以增強根系的細胞呼吸 45 醫(yī)學知識 46 3 糧食儲藏和果蔬保鮮 細胞呼吸要消耗有機物 使有機物積累減少 因此 對糧食儲藏和果蔬保鮮來說 要設法降低細胞的呼吸強度 盡可能減少有機物的消耗等 糧食儲藏果蔬保鮮 46 醫(yī)學知識 47 3 在有氧呼吸過程中 氧氣的作用是 4 生物的細胞呼吸可分為 和 兩種類型 一般情況下供給肌肉活動的能量是通過 呼吸提供 其能源物質主要是 有氧呼吸 無氧呼吸 有氧 葡萄糖 1 葡萄糖徹底氧化分解的主要場所在 2 人在劇烈運動時 骨骼肌處于暫時缺氧狀態(tài) 可以通過無氧呼吸獲取能量 此時葡萄糖被分解為 線粒體 乳酸 課堂練習 47 醫(yī)學知識 48 5 生物的生命活動所需要的能量主要來自 糖類的氧化分解 脂類的氧化分解 蛋白質的氧化分解 核酸的氧化分解 6 人體進行有氧呼吸的主要場所是 肺細胞 內環(huán)境 線粒體 細胞質基質 A C 48 醫(yī)學知識 49 7 與有氧呼吸相比 無氧呼吸最主要的特點是 分解有機物 釋放能量 需要酶催化 有機物分解不徹底 8 新鮮蔬菜放在冰箱的冷藏室中 適當延長保鮮時間的生理原因是A 呼吸作用減弱B 呼吸作用加強C 光合作用減弱D 促進了物質的分解 D A 49 醫(yī)學知識 50 5 種在湖邊的玉米 長期被水淹 生長不好 其原因是A 根細胞吸收水分過多B 營養(yǎng)缺乏C 光合作用強度不夠D 細胞有氧呼吸受阻 10 同樣消耗 mol的葡萄糖 有氧呼吸的能量轉化效率是無氧呼吸能量轉化效率的 20倍 19倍 倍多 12 7個百分點 D B 50 醫(yī)學知識 51 糧食儲藏 糧食儲藏時 要注意降低溫度和保持干燥 抑制