ATP的主要來源——細胞呼吸(lynn)

1、能能源源來來源源能量直接來源能量直接來源主要能源物質(zhì)主要能源物質(zhì)生物體內(nèi)重要儲能物質(zhì)生物體內(nèi)重要儲能物質(zhì)動物細胞內(nèi)的儲能物質(zhì)動物細胞內(nèi)的儲能物質(zhì)植物細胞內(nèi)的儲能物質(zhì)植物細胞內(nèi)的儲能物質(zhì)最終能源來源最終能源來源ATPATP糖類、葡萄糖糖類、葡萄糖脂肪脂肪糖原糖原淀粉淀粉太陽能太陽能有關(guān)能源物質(zhì)的回顧與小結(jié)：有關(guān)能源物質(zhì)的回顧與小結(jié)：APPP高能磷酸鍵高能磷酸鍵腺苷腺苷磷酸基團磷酸基團普通磷酸鍵普通磷酸鍵為什么說為什么說ATP是是細胞內(nèi)的一種細胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物？高能磷酸化合物？的結(jié)構(gòu)簡式：的結(jié)構(gòu)簡式：高能磷酸化合物：高能磷酸化合物：是指水解是指水解1mol1mol該物該物質(zhì)能釋放質(zhì)能釋放2

2、0.9220.92千焦千焦以上以上能量的磷酸化能量的磷酸化合物合物 ，ATPATP水解釋水解釋放放30.5430.54千焦。千焦。ADP，磷酸肌酸，磷酸肌酸，3磷酸甘油酸磷酸甘油酸 等也是高能磷酸化合物等也是高能磷酸化合物能量能量+ADP+Pi APPP合成酶合成酶光能光能能源能源光合作用光合作用 生理過程生理過程及合成場所及合成場所類囊體類囊體 穩(wěn)定穩(wěn)定化學能化學能呼吸作用呼吸作用細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì) 及線粒體及線粒體活躍的活躍的化學能化學能磷酸肌酸水解磷酸肌酸水解骨骼肌細胞骨骼肌細胞 1 1對動物和人來說，主要來對動物和人來說，主要來 自自 2 2對綠色植物來說，主要來對綠色植物來說，主要

3、來 自自呼吸作用呼吸作用呼吸作用和光合作用呼吸作用和光合作用三、三、ATP形成途徑形成途徑 四、四、 ATPATP和和ADPADP可以相互轉(zhuǎn)化可以相互轉(zhuǎn)化細胞內(nèi)細胞內(nèi)ATPATP和和ADPADP快速相互轉(zhuǎn)化的意義？快速相互轉(zhuǎn)化的意義？細胞呼吸細胞呼吸探究酵母菌細胞呼吸的方式探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗原理實驗原理1 1、酵母菌是單細胞真菌屬于、酵母菌是單細胞真菌屬于兼性厭氧菌兼性厭氧菌。進行有氧呼吸產(chǎn)生水和進行有氧呼吸產(chǎn)生水和COCO2 2 ，無氧呼吸產(chǎn)生，無氧呼吸產(chǎn)生酒精和酒精和COCO2 2 。2 2、 COCO2 2的檢測方法的檢測方法（1 1）COCO2 2使使澄清石灰水澄清石灰水變渾

4、濁變渾濁（2 2） COCO2 2使使溴麝香草酚藍水溶液溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠由藍變綠再變黃再變黃3 3、酒精的檢測、酒精的檢測橙色的重酪酸鉀溶液橙色的重酪酸鉀溶液在在酸性酸性下與酒精發(fā)生反下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成應(yīng)，變成灰綠色灰綠色。基本原理基本原理檢測原理檢測原理在上圖的裝置中在上圖的裝置中,培養(yǎng)酵母菌培養(yǎng)酵母菌,一段時間以后一段時間以后,發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁澄清石灰水變渾濁此裝置是在研究酵母菌的何種呼吸方式此裝置是在研究酵母菌的何種呼吸方式有氧呼吸有氧呼吸往錐形瓶中放入葡往錐形瓶中放入葡萄糖與酵母菌，使其萄糖與酵母菌，使其混勻，其混合液表面混勻，其混合液表面滴加一薄層液體石蠟，滴加

5、一薄層液體石蠟，在錐形瓶中培養(yǎng)一在錐形瓶中培養(yǎng)一段時間以后，觀察裝段時間以后，觀察裝有澄清石灰水的瓶子有澄清石灰水的瓶子（如圖），發(fā)現(xiàn)澄清（如圖），發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁。拔掉石灰水變渾濁。拔掉B的塞子后聞到一股酒的塞子后聞到一股酒味。味。問題問題 1.此裝置探究的是酵母菌的何種呼吸形式此裝置探究的是酵母菌的何種呼吸形式? 2.在這種呼吸形式中在這種呼吸形式中,產(chǎn)物是什么產(chǎn)物是什么?無氧呼吸無氧呼吸乙醇和二氧化碳乙醇和二氧化碳AB探究探究: :酵母菌細胞呼吸的類型酵母菌細胞呼吸的類型要通過實驗探究酵母菌的細胞要通過實驗探究酵母菌的細胞呼吸類型呼吸類型, ,還要同時設(shè)計另一個還要同時設(shè)計另一個實驗

6、實驗, ,簡要說出思路簡要說出思路? ?結(jié)果預測和結(jié)論結(jié)果預測和結(jié)論: :結(jié)果預測結(jié)果預測( (紅色紅色液滴移動情況液滴移動情況) )相應(yīng)結(jié)論相應(yīng)結(jié)論裝置裝置A A裝置裝置B B1 12 23 3左移左移不動不動只有有氧呼吸只有有氧呼吸右移右移不動不動只有無氧呼吸只有無氧呼吸左移左移右移右移兩種呼吸類型都有兩種呼吸類型都有 一、有氧呼吸一、有氧呼吸1. 主要場所：主要場所：線粒體線粒體 指細胞在指細胞在氧氧的參與下，通過多種的參與下，通過多種酶酶的的催化作用，把葡萄糖等有機物催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分徹底氧化分解解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成許

7、多許多ATPATP的過程。的過程。C6H12O6能量（少量）能量（少量） 2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）4H酶酶C6H12O6酶酶2C3H4O34【H】能量能量(少量少量)2. 有氧呼吸的過程有氧呼吸的過程(三個階段）三個階段）第一階段：第一階段：細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6能量（少量）能量（少量） 2丙酮酸丙酮酸 （ 2C3H4O3 ）4H酶酶2C3H4O3+6H2O 6CO220【H】能量能量（少量）（少量） 酶酶能量（少量）能量（少量）20H6CO26H2O酶酶第二階段：第二階段：線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì)C6H12O6能量（少量）能量（少量） 2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3 ）4

8、H酶酶 24【H】+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+能量（大量）能量（大量）酶酶6O2第三階段：第三階段：線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜酶酶C6H12O6+6H2O +6O26CO2+12H2O +能量能量總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：C6H12O6酶酶2C3H4O3 4【H】能量能量(少量少量) 24【H】+6O2 12H2O+能量能量（大量大量） 酶酶2C3H4O3+6H2O 6CO220【H】能量能量（少量少量） 酶酶以上反應(yīng)式中的以上反應(yīng)式中的能量能量是否全部儲存到是否全部儲存到ATP 中？中？其中只有一小部分的能量儲存到其中

9、只有一小部分的能量儲存到ATPATP中其余以中其余以熱能熱能形式散失形式散失 第一階段第一階段（糖酵解）（糖酵解） 第二階段第二階段（檸檬酸循環(huán)）（檸檬酸循環(huán)）第三階段第三階段（電子傳遞（電子傳遞鏈）鏈） 場所場所 反應(yīng)物反應(yīng)物 生成物生成物 產(chǎn)生能量產(chǎn)生能量細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖葡萄糖丙酮酸、丙酮酸、HH少量少量線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì)丙酮酸、丙酮酸、H H2 2O O COCO2 2、HH少量少量線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜大量大量H H2 2O OHH、O O2 23、有氧呼吸全過程的比較、有氧呼吸全過程的比較 指細胞在指細胞在無氧無氧條件下，通過條件下，通過酶酶的催化的催化作用，把葡萄糖等有機

10、物分解成為作用，把葡萄糖等有機物分解成為不不徹底氧化產(chǎn)物徹底氧化產(chǎn)物，同時釋放出少量能量，同時釋放出少量能量，生成生成少量少量ATPATP的過程。的過程。二、無氧呼吸二、無氧呼吸1、概念、概念C6H12O64 H 2C2H5OH + 2CO2酶酶酶酶2C3H6O32 2丙酮酸丙酮酸酶酶少量能量少量能量第一階段第一階段( (細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)) )第二階段第二階段( (細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)) )2 2、無氧呼吸的過程、無氧呼吸的過程乳酸乳酸酒精酒精1 1、酒精發(fā)酵：、酒精發(fā)酵： C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 2、乳酸發(fā)酵：、乳酸發(fā)酵： C C6 6H H1212O O6 62

11、2CHCH3 3CHCH2 2OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2+ +能量能量2 2C C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+ + 能量能量酶酶3.總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：小結(jié)：有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系小結(jié)：有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系 有氧呼吸有氧呼吸 無氧呼吸無氧呼吸不不同同點點 場所場所 條件條件 產(chǎn)物產(chǎn)物分解程度分解程度釋放能量釋放能量相相同同點點 聯(lián)系聯(lián)系 實質(zhì)實質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)需氧氣和酶需氧氣和酶需酶，不需氧氣需酶，不需氧氣H2O、CO2酒精和酒精和CO2或乳酸或乳酸徹底徹底不徹底不徹底多多第一階段完全相同，實質(zhì)

12、相同第一階段完全相同，實質(zhì)相同分解有機物，釋放能量分解有機物，釋放能量少少小結(jié)：細胞呼吸狀況的判斷小結(jié)：細胞呼吸狀況的判斷1.1.無無COCO2 2釋放釋放, ,細胞只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。細胞只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。2.2.不消耗不消耗O O2 2, ,但產(chǎn)生但產(chǎn)生COCO2 2, ,細胞只進行產(chǎn)生酒精的細胞只進行產(chǎn)生酒精的 無氧呼吸。無氧呼吸。3.CO3.CO2 2的釋放量等于的釋放量等于O O2 2的吸收量的吸收量, ,細胞只進行有氧呼吸。細胞只進行有氧呼吸。4.CO4.CO2 2的釋放量大于的釋放量大于O O2 2的吸收量的吸收量, ,細胞同時進行有氧和細胞同時進行有氧和無氧呼吸。

13、何種呼吸占優(yōu)勢？分以下三種情況：無氧呼吸。何種呼吸占優(yōu)勢？分以下三種情況：（1）.VCO2/VO2=4/3,有氧呼吸與無氧呼吸速率相等。有氧呼吸與無氧呼吸速率相等。（ （2 2） ）.V.VCO2CO2/V/VO2O2 4/34/3，有氧呼吸小于無氧呼吸。，有氧呼吸小于無氧呼吸。（ （3 3） ）.V.VCO2CO2/V/VO2O24/34/3，有氧呼吸大于無氧呼吸。，有氧呼吸大于無氧呼吸。思考思考: :若若COCO2 2釋放量小于釋放量小于O O2 2的吸收量的吸收量? ?則細胞呼吸狀況則細胞呼吸狀況? ?細胞呼吸底物不是糖類細胞呼吸底物不是糖類, ,可能是脂肪?？赡苁侵尽? 1、為生命活

14、動提供能量、為生命活動提供能量2 2、為體內(nèi)其他化合物合成提供原料、為體內(nèi)其他化合物合成提供原料 ONH2 CH3CCOOHCH3CHCOOH丙酮酸丙氨酸呼吸作用能量熱能散失能量轉(zhuǎn)移ATPADPPi能量細胞分裂生長發(fā)育礦質(zhì)元素吸收肌肉收縮神經(jīng)沖動的傳導C6H12O6CO2H2O三三. .影響細胞呼吸的因素影響細胞呼吸的因素1.1.影響細胞呼吸的內(nèi)因影響細胞呼吸的內(nèi)因2.2.影響細胞呼吸的外因影響細胞呼吸的外因1.影響細胞呼吸的內(nèi)部因素影響細胞呼吸的內(nèi)部因素不同種類的植物呼吸吸速率不同。不同種類的植物呼吸吸速率不同。 如旱生植物小于水生植物；如旱生植物小于水生植物；陰生植物小于陽生植物。陰生植物

15、小于陽生植物。同一植物在不同的生長發(fā)育期呼吸速率不同同一植物在不同的生長發(fā)育期呼吸速率不同 如幼苗，開花期呼吸速率升高，如幼苗，開花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。成熟期呼吸速率下降。同一植物的不同器官呼吸速率不同。同一植物的不同器官呼吸速率不同。 如生殖器官大于營養(yǎng)器官；如生殖器官大于營養(yǎng)器官；幼嫩器官大于衰老器官。幼嫩器官大于衰老器官。歸納：呼吸作用生理指標及其測定方法歸納：呼吸作用生理指標及其測定方法 呼吸速率呼吸速率呼吸速率是最常用的代表呼吸強弱的生理指標，呼吸速率是最常用的代表呼吸強弱的生理指標，它可以用單位時間單位重量它可以用單位時間單位重量( (干重、鮮重干重、鮮重) )的植

16、物的植物組織或單位細胞所放出的組織或單位細胞所放出的COCO2 2的量的量(Qco(Qco2 2) )或吸收的或吸收的O O2 2的量的量(Qo(Qo2 2) )來表示。來表示。呼吸商呼吸商植物組織在一定時間內(nèi)，放出二氧化碳的量與吸植物組織在一定時間內(nèi)，放出二氧化碳的量與吸收氧氣的量的比值叫做呼吸商收氧氣的量的比值叫做呼吸商(RQ)(RQ)。 RQ=RQ=放出的放出的COCO2 2量量/ /吸收的吸收的O O2 2量量 判斷呼吸作用強度和性質(zhì)的指判斷呼吸作用強度和性質(zhì)的指標主要有呼吸速率和呼吸商。標主要有呼吸速率和呼吸商。2.2.影響細胞呼吸的外界因素影響細胞呼吸的外界因素(1)(1)、溫度：

17、植物最適、溫度：植物最適30-3530-35溫度溫度呼吸呼吸速率速率應(yīng)用：貯存水果時，適當降低溫度，可降應(yīng)用：貯存水果時，適當降低溫度，可降低與細胞呼吸有關(guān)酶的活性，而延長保存低與細胞呼吸有關(guān)酶的活性，而延長保存時間時間(2)(2)、水分、水分自由水含量越多，代謝越旺盛，細胞呼吸越強。自由水含量越多，代謝越旺盛，細胞呼吸越強。應(yīng)用：應(yīng)用：糧油種子貯藏前風干、晾曬：減糧油種子貯藏前風干、晾曬：減少水分，少水分， 呼吸作用呼吸作用 干種子萌發(fā)前浸泡：含水量增高，干種子萌發(fā)前浸泡：含水量增高， 呼吸作用呼吸作用 降低細胞降低細胞提高細胞提高細胞1 1，亞麻；，亞麻；2 2，玉米；，玉米；3 3，小麥

18、。，小麥。O O2 2：貯藏水果時下降到：貯藏水果時下降到_最有利貯藏。最有利貯藏。COCO2 2：增加：增加COCO2 2濃度，降低濃度，降低O O2 2濃度有良好的保鮮效果。濃度有良好的保鮮效果。COCO2 2釋放釋放O O2 2吸收吸收O O2 2濃度濃度氣體氣體交換交換相對相對值值a ab bc cd d0a點點有氧：有氧：C C6 6H H1212O O6 66 6O O2 26H6H2 2O O 6 6COCO2 212H12H2 2O O無氧：無氧：C C6 6H H1212O O6 62C2C2 2H H5 5OHOH2 2COCO2 2思考：虛線代表思考：虛線代表什么含義？什

19、么含義？(3)(3)、氧氣、氧氣：右圖表示植物非綠右圖表示植物非綠器官在不同器官在不同O O2 2濃度濃度下下,CO,CO2 2釋放量和釋放量和O O2 2吸收量的變化曲線吸收量的變化曲線無氧呼無氧呼吸產(chǎn)生吸產(chǎn)生的的COCO2 2量量3 3、貯藏種子，必須、貯藏種子，必須降低含水量降低含水量2 2、貯藏蔬菜和水果，適當、貯藏蔬菜和水果，適當降低溫度和氧氣濃降低溫度和氧氣濃度，增加度，增加COCO2 2的濃度的濃度1 1、中耕松土中耕松土，保證根的正常呼吸作用，保證根的正常呼吸作用，促進礦質(zhì)元素的吸收促進礦質(zhì)元素的吸收4 4、把植物體下部變黃的枝葉去掉，減少養(yǎng)分、把植物體下部變黃的枝葉去掉，減少

20、養(yǎng)分的消耗，使有機物向人們需要的器官積累的消耗，使有機物向人們需要的器官積累1 1、判斷細胞呼吸的方式、判斷細胞呼吸的方式氧氣濃度為氧氣濃度為B B時：時： 。氧氣濃度為氧氣濃度為B B到到G G（不包括（不包括B B點和點和G G點）點）時：時： 。氧氣濃度大于氧氣濃度大于G G（包括（包括G G點）時點）時 。2 2、綠色區(qū)域代表的含義是：、綠色區(qū)域代表的含義是： 。3 3、如果、如果DE=3CDDE=3CD，那么有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖的比值，那么有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖的比值為為 ，若有氧呼吸和無氧呼吸消耗等量的葡萄糖，若有氧呼吸和無氧呼吸消耗等量的葡萄糖，CDCD和和DE

21、DE的長度之比為：的長度之比為： 。只有無氧呼吸只有無氧呼吸有氧呼吸和無氧呼吸同時進行有氧呼吸和無氧呼吸同時進行只有有氧呼吸只有有氧呼吸不同氧氣濃度下無氧呼吸的強度不同氧氣濃度下無氧呼吸的強度1111DE=3CDDE=3CD例例2 2、下圖是測量種子萌發(fā)時錐形瓶中氣體體積變化的實驗裝置。、下圖是測量種子萌發(fā)時錐形瓶中氣體體積變化的實驗裝置。錐形瓶中放的活種子事先用清水浸泡，并在稀釋的消毒劑中清錐形瓶中放的活種子事先用清水浸泡，并在稀釋的消毒劑中清洗洗( (不影響種子生命力不影響種子生命力) )。實驗開始時，。實驗開始時，U U形管左側(cè)與右側(cè)液面形管左側(cè)與右側(cè)液面相平，然后每隔半小時用標尺量出右

22、側(cè)管內(nèi)的液面高度變化。相平，然后每隔半小時用標尺量出右側(cè)管內(nèi)的液面高度變化。實驗結(jié)果見下表?；卮鹣铝袉栴}：實驗結(jié)果見下表。回答下列問題：( (標尺讀數(shù)單位為標尺讀數(shù)單位為cm)cm)時間（時間（h h） 0 00.50.51.01.01.51.52.02.02.52.53.03.03.53.54.04.0標尺讀數(shù)標尺讀數(shù)(cm)(cm)2.32.33.13.13.93.94.84.85.65.66.46.47.07.07.37.37.37.3(1)(1)該實驗的目的是該實驗的目的是； (2)(2)種子在稀釋的消毒劑中清洗種子在稀釋的消毒劑中清洗的目的是的目的是 ；(3)0(3)03.53.5小時內(nèi)氣體體積變化小時內(nèi)氣體體積變化的原因是的原因是；(4)3.5(4)3.54 4小時內(nèi)標尺讀數(shù)沒變小時內(nèi)標尺讀數(shù)沒變化，最可能的原因是化，最可能的原因是；例、下圖是測量種子萌發(fā)時錐形瓶中氣體體積變化的實驗裝置。例、下圖是測量種子萌發(fā)時錐形瓶中氣體體積變化的實驗裝置。錐形瓶中放的活種子事先用清水浸泡，并在稀釋的消毒劑中清錐形瓶中放的活種子事先用清水浸泡，并在稀釋的消毒劑中清洗洗( (不影響種子生命力不影響種子生命力) )。實驗開始時，。實驗開始時，U U形管左側(cè)與右側(cè)液面