ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸pptPPT課件

1、拉瓦錫等在研究人的呼吸作用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”。第1頁/共53頁第2頁/共53頁3 物質(zhì)燃燒也是物質(zhì)的氧化分解，燃燒和物質(zhì)燃燒也是物質(zhì)的氧化分解，燃燒和細(xì)胞呼吸有何異同呢？細(xì)胞呼吸有何異同呢？ 共同點：共同點： 都是物質(zhì)的氧化分解；都能產(chǎn)生二氧化碳；都是物質(zhì)的氧化分解；都能產(chǎn)生二氧化碳；都能釋放出能量。都能釋放出能量。不同點：不同點：燃燒燃燒細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸場所場所體外體外細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)速度速度快速快速緩慢緩慢是否需酶是否需酶不需酶不需酶需酶需酶是否生成是否生成ATP不生成不生成生成生成第3頁/共53頁對比對比實質(zhì)：氧化分解有機(jī)物釋放能量實質(zhì)：氧

2、化分解有機(jī)物釋放能量第4頁/共53頁一、細(xì)胞呼吸的方式一、細(xì)胞呼吸的方式1 1、細(xì)胞呼吸是否需要氧氣？、細(xì)胞呼吸是否需要氧氣？2 2、生物在有氧和無氧條件下是、生物在有氧和無氧條件下是否都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸呢？否都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸呢？第5頁/共53頁酵母菌 酵母菌屬于真菌，單細(xì)胞生物。通常以出芽生殖的方式繁殖。生產(chǎn)上常用的有面包酵母、釀酒酵母、葡萄酒酵母。第6頁/共53頁7探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式1 1、 提出問題提出問題 酵母菌是在什么條件下，使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精？酵母菌是在什么條件下，使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精？ 酵母菌在有氧條件下與無氧條件下進(jìn)行呼吸作酵母菌在有氧條件下與無氧條件

3、下進(jìn)行呼吸作用所產(chǎn)生的用所產(chǎn)生的COCO2 2是否一樣多？是否一樣多？ 酵母菌在有氧和無氧條件下細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物是什么？酵母菌在有氧和無氧條件下細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物是什么？第7頁/共53頁82 2、作出假設(shè)、作出假設(shè)3 3、設(shè)計實驗、設(shè)計實驗在無氧條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精。在無氧條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精。在有氧條件下產(chǎn)生的在有氧條件下產(chǎn)生的COCO2 2比在無氧條件下多。比在無氧條件下多。想一想想一想 怎樣控制有氧和無氧的條件？怎樣控制有氧和無氧的條件？ 怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？怎樣鑒定有怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？怎樣鑒定有無無COCO2 2產(chǎn)生？如何比較產(chǎn)生？如何比較COCO2 2產(chǎn)生的多少？產(chǎn)生的多

4、少？ 怎樣保證酵母菌在整個實驗過程中能怎樣保證酵母菌在整個實驗過程中能正常生活？正常生活？第8頁/共53頁9裝置一現(xiàn)象？裝置一現(xiàn)象？結(jié)論結(jié)論：有氧有氧條件下，酵母菌條件下，酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了二氧細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了二氧化碳化碳探究探究 酵母菌細(xì)胞呼吸方式酵母菌細(xì)胞呼吸方式質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水空氣A、B中酵母菌培養(yǎng)液：10克新鮮酵母加240mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液大約30環(huán)境培養(yǎng)8-10小時裝置一裝置一A第9頁/共53頁10酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水B B瓶應(yīng)封口放置一段時瓶應(yīng)封口放置一段時間后，再連通盛有澄清間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶。石灰水的錐形瓶。裝置

5、二裝置二B裝置二現(xiàn)象？裝置二現(xiàn)象？結(jié)論：結(jié)論：無氧無氧條件下，酵母菌條件下，酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了二氧細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了二氧化碳化碳第10頁/共53頁 酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸有氧呼吸 無氧呼吸C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 能量結(jié)論：結(jié)論：C C6 6H H1212O O6 66H6HO O6O6O 6CO6CO2 2 12H12HO O能量能量第11頁/共53頁12一、細(xì)胞呼吸類型（方式）：有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸O2CO2第12頁/共53頁自主構(gòu)建自主構(gòu)建有氧呼吸的場所是什么有氧呼吸的場所是什么有氧呼吸有氧

6、呼吸分為哪幾個階段分為哪幾個階段哪個階段會產(chǎn)生哪個階段會產(chǎn)生H H的去向如何的去向如何每個階段都釋放能量嗎每個階段都釋放能量嗎 各階段釋放各階段釋放能量的量有何不同能量的量有何不同有機(jī)物中儲存的能量去向如何有機(jī)物中儲存的能量去向如何各個階段發(fā)生了什么化學(xué)反應(yīng)第13頁/共53頁思考： 1.有氧呼吸可以分為幾個階段？ 2.每個階段的反應(yīng)場所？ 3.每個階段所產(chǎn)生的產(chǎn)物是什么？ 4.第幾階段消耗了H2O、O2 ？ 5. 第幾階段產(chǎn)生了CO2 ？ 有氧呼吸有氧呼吸第14頁/共53頁15有氧呼吸有氧呼吸 （1）、有氧呼吸的有氧呼吸的原料原料，一般來說一般來說葡萄糖葡萄糖是常用的。是常用的。思考：思考：還

7、有哪些物質(zhì)可作為有氧呼吸的原料？第15頁/共53頁外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜嵴嵴外膜、外膜、嵴、嵴、內(nèi)膜、內(nèi)膜、基質(zhì)基質(zhì)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu): :有氧呼吸基質(zhì)基質(zhì)（含與有氧呼吸有關(guān)的酶）（含與有氧呼吸有關(guān)的酶）功能：功能：有氧呼吸的有氧呼吸的主要場所主要場所（細(xì)胞的動力車間）（細(xì)胞的動力車間）（2 2）有氧呼吸的）有氧呼吸的主要場所主要場所線粒體第16頁/共53頁17（3）、有氧呼吸的有氧呼吸的過程過程如何？如何？C6H12O6能量（少） 2 丙酮酸4H酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)6O212H2O+能量(多）酶線粒體 2 丙酮酸 進(jìn)入6H2O能量（少）20H6CO2酶第17頁/共53頁C C6 6H H1212O O6 62 2丙

8、酮酸酶4H4H能2ATP2ATP熱線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第一階段：葡萄糖的初步分解第一階段：葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+ +4H4H + +能量能量場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2C2C3 3H HO O（少量少量） 第18頁/共53頁C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸酶6CO6CO2 24H4H能2ATP2ATP熱能2ATP2ATP熱酶6H6H2 2O O20H20H線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸徹底分解丙酮酸徹底分解酶酶6CO6CO2 2 + +20H20H+ + 能量能量線粒體基質(zhì)第二階段：第二階段：2C2C3 3H HO O+ +6H6H2 2O O（少量少量）第1

9、9頁/共53頁C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸酶6CO6CO2 24H4H能2ATP2ATP熱能2ATP2ATP熱酶6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2酶能34ATP34ATP熱線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)HH的氧化的氧化酶酶12H12H2 2O + O + 能量能量場所：線粒體內(nèi)膜第三階段：第三階段：24H + 6O24H + 6O2 2 （大量（大量）有氧呼吸總反應(yīng)式C C6 6H H1212O O6 66H6HO O6O6O 6CO6CO2 2 12H12HO O能量能量酶第20頁/共53頁21二: C3H4O3 + H2O CO2 + H+酶C6

10、H12O6+6H2O +6O26CO2+12H2O+能量、有氧呼吸的總反應(yīng)式：一: C6H12O6 C3H4O3 + H +三: H+ O2 H2O+酶酶酶246620246122(38ATP)能量能量能量能量能量能量（2ATP）(2ATP)(34ATP)第21頁/共53頁有氧呼吸中氧元素的轉(zhuǎn)移途徑：討論討論 1.追蹤18O2的去向:2.追蹤C(jī)6H1218O6的去向:3.追蹤H218O的去向:O2H2O葡萄糖丙酮酸CO2H2OCO2第22頁/共53頁產(chǎn)物二氧化碳中的碳和氧來自哪些反應(yīng)物？產(chǎn)物中的水中的氫和氧來自哪些反應(yīng)物？23想一想想一想第23頁/共53頁總反應(yīng)式： C6H12O66O2 6C

11、O212H2O能量能量 酶6H2O第24頁/共53頁 有氧呼吸概念：有氧呼吸概念： 細(xì)胞在細(xì)胞在_的參與下，通過的參與下，通過_的催化作用，把葡萄糖的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物等有機(jī)物_產(chǎn)生產(chǎn)生_，釋放能 量 ， 生 成，釋放能 量 ， 生 成_的過程的過程。氧氧多種酶多種酶徹底氧化分解徹底氧化分解二氧化碳和水二氧化碳和水許多許多ATPATP第25頁/共53頁搶答題.看誰最快1、哪個階段產(chǎn)生CO2？2、哪個階段有氧氣參與反應(yīng)？3、哪個階段產(chǎn)生能量最多？7、能產(chǎn)生ATP的場所是？在有氧呼吸過程中細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 、哪個階段產(chǎn)生水？ 、哪個階段有水參與？6 6、 哪個階段產(chǎn)生HH最多? ?第二階

12、段第三階段第三階段第二階段第三階段第二階段第26頁/共53頁C6H12O6酶C3H4O3 HH2O酶CO2HO2酶H2O少量能量少量能量大量能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體內(nèi)膜線粒體基質(zhì)小結(jié) H能量酶第27頁/共53頁28小結(jié)：過程過程場所場所反應(yīng)物反應(yīng)物產(chǎn)物產(chǎn)物釋放釋放能量能量第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段、有氧呼吸各階段過程比較細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)基質(zhì)主要是葡主要是葡萄糖萄糖丙酮酸、丙酮酸、少量少量HH少量少量能量能量線粒體線粒體丙酮酸和丙酮酸和水水COCO2 2大量大量HH少量少量能量能量線粒體線粒體HH、O O2 2H H2 2O O大量大量能量能量第28頁/共53頁29、能量轉(zhuǎn)化率

13、 1mol1mol葡萄糖徹底氧化分解釋放葡萄糖徹底氧化分解釋放2870kj2870kj的能量，其中只有的能量，其中只有1161kJ1161kJ轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到ATPATP中，中，還有還有1709kJ1709kJ以熱能的形式散失掉了。據(jù)此以熱能的形式散失掉了。據(jù)此你可得出哪些結(jié)論？你可得出哪些結(jié)論？有氧呼吸產(chǎn)生的能量絕大部分以熱能形式散失了；有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率只有：。形成38個ATP。第29頁/共53頁2、無氧呼吸（1）過程：（3）反應(yīng)式：（4）概念：細(xì)胞在缺氧的條件下，通過多種酶的催化作用，把糖類等有機(jī)物分解成尚未徹底氧化的產(chǎn)物，同時釋放出少量能量，生成少量ATP的過程。1.1.蘋果儲存久了，

14、會有什么氣味散發(fā)出來？蘋果儲存久了，會有什么氣味散發(fā)出來？2.2.劇烈運動后上肢和下肢骨骼肌會產(chǎn)生什么感覺？劇烈運動后上肢和下肢骨骼肌會產(chǎn)生什么感覺？ （2 2）場所：場所： 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第30頁/共53頁自主構(gòu)建自主構(gòu)建無氧呼吸的場所是什么無氧呼吸的場所是什么無氧呼吸無氧呼吸分為哪幾個階段分為哪幾個階段各階段發(fā)生了什么樣的反應(yīng)各階段發(fā)生了什么樣的反應(yīng)每個階段都釋放能量嗎每個階段都釋放能量嗎 各階段釋放各階段釋放能量是大量還是少量能量是大量還是少量無氧呼吸產(chǎn)生的產(chǎn)物有哪些無氧呼吸產(chǎn)生的產(chǎn)物有哪些第31頁/共53頁32三、無氧呼吸1 1、無氧呼吸的概念、無氧呼吸的概念 一般是指細(xì)胞在一般

15、是指細(xì)胞在無氧無氧條件下，通過酶條件下，通過酶的催化作用，把的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物葡萄糖等有機(jī)物分解成為分解成為不徹底不徹底氧化產(chǎn)物氧化產(chǎn)物，同時釋放出，同時釋放出少量能量少量能量的的過程。過程。2 2、無氧呼吸的場所：、無氧呼吸的場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第32頁/共53頁333 3、無氧呼吸的類型：、無氧呼吸的類型：以酒精和二氧化碳為呼吸產(chǎn)物的無以酒精和二氧化碳為呼吸產(chǎn)物的無氧呼吸：氧呼吸：C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 能量反應(yīng)式：常見例子： 蘋果、水稻等絕大多數(shù)蘋果、水稻等絕大多數(shù)高等植物在高等植物在缺氧時可進(jìn)行這樣的反應(yīng)；缺氧時可進(jìn)行這樣的反應(yīng)； 酵母菌

16、酵母菌在缺氧時也可進(jìn)行這樣的反在缺氧時也可進(jìn)行這樣的反應(yīng)。應(yīng)。第33頁/共53頁34以乳酸為呼吸產(chǎn)物的無氧呼吸：以乳酸為呼吸產(chǎn)物的無氧呼吸：反應(yīng)式：C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 能量 常見例子： 高等動物和人高等動物和人在劇烈運動時骨胳肌細(xì)在劇烈運動時骨胳肌細(xì)胞會進(jìn)行這樣的呼吸；胞會進(jìn)行這樣的呼吸； 某些高等植物的某些器官在缺氧時也某些高等植物的某些器官在缺氧時也可進(jìn)行這樣的呼吸，可進(jìn)行這樣的呼吸，如如馬鈴薯塊莖、甜菜馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等塊根等； 某些微生物，如某些微生物，如乳酸菌也進(jìn)行這樣的乳酸菌也進(jìn)行這樣的呼吸呼吸。第34頁/共53頁354、無氧呼吸的過程第一個階段: 與有氧

17、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(zhuǎn)化成乳酸第35頁/共53頁36無氧呼吸的無氧呼吸的過程過程如何？如何？C6H12O6能量（少） 2 丙酮酸4H酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體2CO2+C2H5OH+能量（酒精）（酒精）2C3H6O3+能量（乳酸）（乳酸）酶酶第36頁/共53頁375 5、不同類型的無氧呼吸過程比較：、不同類型的無氧呼吸過程比較：C6H12O6丙酮酸酶酶2CO2+C2H5OH+能量2C3H6O3+能量第一階段第一階段第二階段第二階段第37頁/共53頁C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 C2 C3 3H H6 6O O3 3

18、( (乳酸乳酸) )+ + 少量能量少量能量C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OHOH( (酒精酒精) )+ 2CO+ 2CO2 2 + + 少量能量少量能量酶酶同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)發(fā)酵發(fā)酵微生物的無氧呼吸微生物的無氧呼吸（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）第38頁/共53頁39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(lián)系：酶在有氧時在有氧時在無氧時在無

19、氧時相同階段相同階段不同階段不同階段（有氧呼吸）（無氧呼吸）第39頁/共53頁407 7、細(xì)胞呼吸的實質(zhì)：、細(xì)胞呼吸的實質(zhì)：第40頁/共53頁418、有氧呼吸與無氧呼吸之間的區(qū)別（即不同點） 類型類型比較項目比較項目有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸場所場所是否需氧是否需氧分解產(chǎn)物分解產(chǎn)物釋放能量釋放能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)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少第41頁/共53頁42細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用細(xì)胞呼吸的中間產(chǎn)物是各種有機(jī)物之間轉(zhuǎn)化的樞紐，細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)實踐中有廣泛的應(yīng)用。 1.發(fā)酵技術(shù)發(fā)酵技術(shù) 2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

20、3.糧食儲藏和果蔬保鮮糧食儲藏和果蔬保鮮第42頁/共53頁431.發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)啤酒、果酒和白酒等生產(chǎn)啤酒、果酒和白酒等生產(chǎn)乳酸類、檸檬酸類飲料生產(chǎn)乳酸類、檸檬酸類飲料生產(chǎn)味精、醬油和醋生產(chǎn)味精、醬油和醋應(yīng)用于垃圾、廢水的處理應(yīng)用于垃圾、廢水的處理利用發(fā)酵產(chǎn)生沼氣利用發(fā)酵產(chǎn)生沼氣 第43頁/共53頁442. 2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 細(xì)胞呼吸為植物吸收營養(yǎng)物質(zhì)、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。促

21、進(jìn)作物的生長發(fā)育。 例：水稻生產(chǎn)中的適時露田和曬例：水稻生產(chǎn)中的適時露田和曬田等措施的實質(zhì)就是為了改善土壤通田等措施的實質(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。氣條件以增強(qiáng)根系的細(xì)胞呼吸。第44頁/共53頁453.3.糧食儲藏和果蔬保鮮糧食儲藏和果蔬保鮮 細(xì)胞呼吸要消耗有機(jī)物，使有機(jī)物積累減少。因此，細(xì)胞呼吸要消耗有機(jī)物，使有機(jī)物積累減少。因此，對糧食儲藏和果對糧食儲藏和果蔬保鮮來說，要設(shè)法降低細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度，盡可能減少有機(jī)物的消耗蔬保鮮來說，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。等。 糧食儲藏糧食儲藏 果蔬保鮮果蔬保鮮第45頁/共53頁46第46頁/共53頁475、生物

22、的生命活動所需要的能量主要來自： 、糖類的氧化分解、糖類的氧化分解 、脂類的氧化分解、脂類的氧化分解 、蛋白質(zhì)的氧化分解、蛋白質(zhì)的氧化分解 、核酸的氧化分解、核酸的氧化分解6、人體進(jìn)行有氧呼吸的主要場所是 、肺細(xì)胞、肺細(xì)胞 、內(nèi)環(huán)境、內(nèi)環(huán)境 、線粒體、線粒體 、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)A AC C第47頁/共53頁487、與有氧呼吸相比，無氧呼吸最主要的特點是 、分解有機(jī)物、分解有機(jī)物 、釋放能量、釋放能量 、需要酶催化、需要酶催化 、有機(jī)物分解不徹底、有機(jī)物分解不徹底8、新鮮蔬菜放在冰箱的冷藏室中，適當(dāng)延長保鮮時間的生理原因是 A A、呼吸作用減弱、呼吸作用減弱 B B、呼吸作用加強(qiáng)、呼吸作用加強(qiáng) C C、光合