atp的主要來源細胞呼吸課件

第3節(jié)ATP的主要來源—細胞呼吸細胞呼吸:

是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生產(chǎn)二氧化碳和其他產(chǎn)物，釋放能量并產(chǎn)生ATP的過程。ATP高能磷酸鍵中的能量主要來自什么生命活動？1、怎樣控制有氧和無氧的條件？2、怎樣鑒定生成物?

探究：酵母菌細胞呼吸是否需要O2?(生物在有氧和無氧條件下是否都能進行細胞呼吸?)1、怎樣鑒定有無CO2產(chǎn)生？如何比較CO2產(chǎn)生的多少？2、怎樣鑒定有無酒精的產(chǎn)生？橙色的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。1、二氧化碳可以使澄清的石灰水變渾濁。2、溴麝香草酚藍溶液由藍變綠在變黃。CO2鑒定CO2多少1、石灰水變渾濁的程度。2、溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的時間長短。酒精的鑒定這一原理可以用來檢測汽車司機是否喝了酒。石灰水十分混濁酵母菌濾液不能使重鉻酸鉀變灰綠石灰水有點混濁酵母菌濾液使重鉻酸鉀變灰綠有氧條件，酵母菌產(chǎn)生大量的CO2無氧條件，酵母菌產(chǎn)生大量酒精和少量的CO2分析實驗結(jié)果結(jié)論酵母菌在有氧和無氧氣的條件下都能進行細胞呼吸。有氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳和水；在無氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的二氧化碳。C6H12O6酶2丙酮酸+4[H]+能量（少）6CO2+20[H]+能量（少）

2丙酮酸+6H2O酶酶12H2O+能量（大量）

24[H]+6O21、有氧呼吸三個階段：一、細胞質(zhì)基質(zhì)二、線粒體基質(zhì)三、線粒體內(nèi)膜+

H2O+

O2酶CO2+

H2OC6H12O6+能量６６６12C3H4O3C6H12O62、有氧呼吸的過程：2C3H4O3酶6CO24[H]能酶

H2O

O212H2O酶能第二階段第一階段第三階段細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜酶6H2O能20[H]+H2O

+

C6H12O6+H2O+O2

酶CO2

大量能量3、元素走向66612一二三三二小結(jié)有氧呼吸過程三個階段比較階段第一階段第二階段第三階段場所反應(yīng)物產(chǎn)生ATP數(shù)量與氧的關(guān)系產(chǎn)物細胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖少量無關(guān)丙酮酸、[H]線粒體基質(zhì)丙酮酸+H2O少量無關(guān)CO2、[H]線粒體內(nèi)膜[H]+O2大量需氧H2O5、計算：在細胞內(nèi)，1mol的葡萄糖徹底氧化分解以后，共釋放出2870kJ的能量，其中有1161kJ的能量儲存在ATP中，其余的能量都以熱能的形式散失了。(高能磷酸鍵水解時釋放的能量為30.54kJ/mol)請你計算一下，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率是多少，這些能量大約能使多少molADP轉(zhuǎn)化為ATP?轉(zhuǎn)化效率大約是40%，大約能使38molADP轉(zhuǎn)化為ATP有氧呼吸VS燃燒場所體內(nèi)體外條件常溫常壓酶的催化高溫過程分步進行平和一次性進行劇烈能量部分轉(zhuǎn)移到ATP中部分以熱能散失全部以光和熱的形式散失氧化方式有氧呼吸有機物燃燒問題探討二無氧呼吸自主探究：閱讀課本P94-95無氧呼吸部分，完成以下內(nèi)容。1、無氧呼吸的場所及過程2、導(dǎo)致產(chǎn)物不同的原因是什么？3、哪一階段釋放能量？酶不同第一階段1、無氧呼吸的過程１、無氧呼吸的過程（兩個階段）第一階段：與有氧呼吸第一階段完全相同。第二階段：丙酮酸2C2H5OH+2CO2（酵母菌，高等植物、水淹時植物根）（酒精）(細胞質(zhì)基質(zhì)）酶(細胞質(zhì)基質(zhì)）

2C3H6O3（人和高等動物、玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、乳酸菌)酶（乳酸）C6H12O6酶2丙酮酸+4[H]+能量（少）葡萄糖2丙酮酸2酒精(C2H5OH)+2CO2酶少量能量4[H]酶葡萄糖2丙酮酸2乳酸(C3H6O3)酶少量能量4[H]酶無氧呼吸的過程酵母菌，高等植物、淹時植物根人和高等動物、玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、乳酸菌)無氧呼吸產(chǎn)生的能量其余主要以熱能的形式散失掉。1mol葡萄糖分解為乳酸釋放能量196.65kJ有61.08kJ轉(zhuǎn)移至ATP能量效率約為31％。3、無氧呼吸的概念

細胞在缺氧條件下，通過多種酶的作用，把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物（酒精或乳酸），同時釋放少量的能量的過程。（場所：細胞質(zhì)基質(zhì)）有氧呼吸：細胞在有氧氣的參與下，通過多種酶的作用，把有機物徹底分解成二氧化碳和水，同時釋放出大量能量的過程。（主要場所：線粒體）無氧呼吸：微生物的發(fā)酵1.酒精發(fā)酵2.乳酸發(fā)酵酵母菌乳酸菌乳酸菌、酵母菌等微生物的無氧呼吸也稱為發(fā)酵。物質(zhì)CO2比較C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶消耗等量的葡萄糖時，無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2的比例為：產(chǎn)生相同量的CO2，用于無氧呼吸和有氧呼吸的葡萄糖比例為：1：33：1小結(jié)：有氧呼吸與無氧呼吸的比較類型有氧呼吸無氧呼吸不同點條件場所產(chǎn)物能量分解程度相同點意義需要O2、酶和適宜溫度不需要O2，需要酶和適宜溫度細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體內(nèi)細胞質(zhì)基質(zhì)CO2和H2OCO2和酒精或乳酸釋放大量能量釋放少量能量有機物徹底分解，能量完全釋放有機物沒有徹底分解，能量沒有完全釋放實質(zhì)都是分解有機物，釋放能量，生成ATP供生命活動需要；第一階段完全相同1.為生物體各項生命活動提供能量；2.為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。

如酵母菌產(chǎn)生2mol酒精的同時卻產(chǎn)生了5mol的CO2，怎么解釋？2mol2mol3mol0.5mol1mol

例題：有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時，其產(chǎn)生的酒精和CO2的量如圖所示，在氧濃度為a時(

)A．酵母菌只進行無氧呼吸B．2/3的葡萄糖用于無氧呼吸C．1/3的葡萄糖用于無氧呼吸D．酵母菌停止發(fā)酵6mol6mol9mol1.5mol3molB(1)依據(jù)O2吸收量和CO2釋放量判斷①不消耗O2，釋放CO2―→只進行產(chǎn)酒精的無氧呼吸；②O2吸收量＝CO2釋放量―→只進行有氧呼吸或同時進行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸；③O2吸收量＜CO2釋放量―→兩種呼吸方式同時進行，且多余CO2來自產(chǎn)酒精的無氧呼吸。(2)依據(jù)酒精和CO2生成量判斷①酒精量＝CO2量―→只進行產(chǎn)酒精的無氧呼吸；②酒精量＜CO2量―→兩種呼吸方式同時進行，且多余CO2來自有氧呼吸。細胞呼吸方式的判斷方法溫度、氧氣濃度、水的含量、二氧化碳濃度等影響呼吸作用的因素呼吸速率O2濃度有氧呼吸影響呼吸作用的因素CD無氧呼吸消失點有氧呼吸無氧呼吸CO2釋放的總量最小呼吸強度，儲存蔬菜、水果最適O2濃度。D點之前有氧呼吸、無氧呼吸并存人體的呼吸不能用該曲線表示。選用”創(chuàng)口貼”包扎傷口,既為傷口敷上藥物,又為傷口創(chuàng)造疏松透氣環(huán)境,有利于細胞呼吸,避免厭氧菌的繁殖,從而有利于傷口痊愈.分析細胞呼吸原理的應(yīng)用包扎傷口時，需要選用透氣的消毒紗布或松軟的”創(chuàng)口貼”等敷料酵母菌是兼性厭氧微生物.有氧條件下,進行有氧呼吸并大量繁殖;無氧條件下進行酒精發(fā)酵.醋酸桿菌是好氧細菌,有氧條件下大量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸.谷氨酸棒狀桿菌是好氧細菌,有氧條件下將葡萄糖和含氮物質(zhì)合成谷氨酸,谷氨酸經(jīng)進一步加工就成為谷氨酸鈉—味精.利用麥芽、葡萄、糧食和酵母菌以及發(fā)酵罐等，在控制通氣的情況下，可以生產(chǎn)各種酒；利用淀粉、醋酸桿菌或谷氨酸棒狀桿菌以及發(fā)酵罐，在控制通氣的情況下，可以生產(chǎn)食醋或味精。分析細胞呼吸原理的應(yīng)用使根細胞進行充分的有氧呼吸,從而有利于根系的生長和對水、無機鹽的吸收.花盆里的土壤板結(jié)后，空氣不足，會影響根系生長，需要及時松土透氣分析細胞呼吸原理的應(yīng)用水稻根的細胞比較適應(yīng)無氧呼吸.但是,水稻根的細胞仍然需要進行有氧呼吸,所以稻田定期排水.稻田中氧氣不足,水稻根細胞就會產(chǎn)生酒精,時間長了,酒精會對根細胞產(chǎn)生毒害作用,使根系變黑,腐爛。稻田也需要定期排水，否則水稻幼根因缺氧而變黑、腐爛分析細胞呼吸原理的應(yīng)用較深的傷口里缺少氧氣,破傷風(fēng)芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖.所以傷口較深或被銹釘扎傷后,患者應(yīng)及時請醫(yī)生處理.破傷風(fēng)由破傷風(fēng)芽孢桿菌引起，這種病菌只能進行無氧呼吸。皮膚破損較深或被銹釘扎傷后，病菌就容易大量繁殖。（遇到這種情況，需要及時到醫(yī)院治療，如清理傷口、敷藥并注射破傷風(fēng)抗毒血清）。分析細胞呼吸原理的應(yīng)用有氧運動是人體細胞充分獲得氧的情況下所進行的體育鍛煉。人體細胞通過有氧呼吸可以獲得較多的能量。提倡慢跑等有氧運動的原因之一，是不致因劇烈運動導(dǎo)致氧的不足，而使肌細胞因無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸。乳酸的大量積累會使肌肉酸脹乏力。分析細胞呼吸原理的應(yīng)用應(yīng)用：3、貯藏種子，必須降低含水量2、貯藏蔬菜和水果，適當(dāng)降低溫度和氧氣濃度，增加

CO2的濃度1、中耕松土，保證根的正常呼吸作用，促進礦質(zhì)元素的吸收呼吸作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用4、把植物體下部變黃的枝葉去掉，減少養(yǎng)分的消耗，使有機物向人們需要的器官積累農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

細胞呼吸為植物吸收營養(yǎng)物質(zhì)、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(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，要設(shè)法適當(dāng)增強細胞呼吸，以促進作物的生長發(fā)育。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氣條件以增強根系的細胞呼吸。細胞呼吸原理的應(yīng)用

糧食儲藏

糧食儲藏時，要注意降低溫度和保持干燥，抑制細胞呼吸，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。細胞呼吸原理的應(yīng)用果蔬保鮮

為了抑制細胞呼吸，果蔬儲藏時采用降低氧濃度、充氮氣或降低溫度等方法。例：蘋果、梨、柑、橘等果實在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胞呼吸的原理。細胞呼吸原理的應(yīng)用1、為生物體的生命活動提供能量

ATP（40％）

熱能（60％）2、為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料和能量

甘油

酶酶

色素丙酮酸氨基酸酶酶植物激素

酶

……呼吸作用的意義當(dāng)堂檢測1、下列分別屬于有氧呼吸的第幾階段：①產(chǎn)生CO2的階段（）②產(chǎn)生H2O的階段（）③氧氣參與的階段（）④產(chǎn)生[H]的階段（）⑤產(chǎn)生能量最多的階段（）二三一、二三三2、有氧呼吸第一、二階段的共同產(chǎn)物是【】A．CO2、ATPB．[H]、ATP、O2C．[H]、ATPD．[H]、ATP、CO2C3.葡萄糖是細胞呼吸最常利用的物質(zhì)，將一只實驗小鼠放入含有放射性18O2氣體的容器中，18O2進入細胞后，最先出現(xiàn)的放射性化合物是（）A.丙酮酸B.乳酸C.二氧化碳D.水D4．用18O含的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子,18O的轉(zhuǎn)移途徑是（）

A．葡萄糖→丙酮酸→水

B．葡萄糖→丙酮酸→氧

C．葡萄糖→氧→水

D．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳DC6H12O6(葡萄糖)2C3H4O3(丙酮酸)6CO2+6H2O+能量2C2H5OH+2CO2+能量(酒精)2C3H6O3(乳酸)+能量①②③④氧④

酶的不同有氧呼吸無氧呼吸5.根據(jù)下圖回答問題(1)圖中①和②所示的過程是

。(2)圖中①和③所示的過程是___________。(3)丙酮酸之所以會發(fā)生②或③不同