課時ATP與細胞呼吸課件

第10課時ATP在能量代謝中的作用ATP的主要來源—細胞呼吸考綱展示考綱解讀ATP在能量代謝中的作用Ⅱ細胞呼吸的基本過程及其原理的應用Ⅱ1一、ATP分子中具有高能磷酸鍵ATP——三磷酸腺苷~

——高能磷酸鍵1、ATP的結構簡式：2、ATP是高能磷酸化合物:簡式：A-P~P~PA——腺苷T——三個P——磷酸基團ATP水解時能放出能量高達30.54KJ/mol2P

P

P

A—P～P～P

腺嘌呤高能磷酸鍵核糖腺苷(A)ATP分子結構簡式三個磷酸基團三磷酸腺苷～～3+A-P~PA-P~PP~PATPADPPi(磷酸)

能量+酶注意：ATP分子去掉兩個磷酸基后剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的組成成分。4A—P~P~PADP+Pi+能量水解酶能量+ADP+PiA—P~P~P合成酶光能能源光合作用

生理過程及合成場所葉綠體類囊體薄膜

穩(wěn)定化學能呼吸作用細胞質基質及線粒體生命活動細胞內ATP和ADP快速相互轉化的意義？上述兩個反應可逆否？二.ATP和ADP的相互轉化5此反應不是可逆反應，其理由是：（1）從反應條件上來看:ATP的合成反應的酶是ATP激酶屬于合成酶，ATP的分解反應的酶是ATP酯酶屬于水解酶，即條件不同；（2）從能量上看：正反應的能量來源于有機物氧化分解釋放的化學能或太陽能，逆反應釋放能量是儲存于高能磷酸鍵內的化學能，即能量來源不同；（3）從ATP合成與分解的場所來看：ATP合成場所是細胞質基質、線粒體和葉綠體，而ATP分解發(fā)生在葉綠體基質和細胞質基質、細胞核等，即合成與分解場所不同，意味著反應并不是同時進行，6ATP是生物體新陳代謝所需能量的直接來源。ATP如何釋放其中的能量？A物質運輸B.物質合成C.

細胞分裂D.

肌肉收縮E.生物發(fā)光等7ATP主動運輸發(fā)光發(fā)電肌肉收縮大腦思考物質合成ADPPi能量酶光合呼吸Pi能量酶呼吸8（1）ATP作為生命活動的

，在①過程中是由于

鍵斷裂而釋放出能量。（2）在綠色植物體內與②相應的生理活動是在細胞內的

中進行的。

ATPADP＋pi(磷酸)＋能量直接能源遠離A的高能磷酸細胞質基質、線粒體和葉綠體A例題1、根據(jù)以下反應式，回答下列問題①②（3）下列有關該反應的幾種說法，不正確的是（）A、完成①過程中的能量可用于②過程B、在人體內完成②過程所需能量主要來自細胞呼吸C、光合作用吸收的光能和有機物氧化分解所釋放的能量可用②過程D、完成①過程釋放的能量可用于主動運輸9⑷為生命活動直接提供能量的是（）A、糖類等有機物的分解B、ATP的水解C、ADP轉變?yōu)锳TP的過程D、氫和氧結合產(chǎn)生的能量B解析：新陳代謝需要能量的供應.這個能量并不是指儲存在細胞里的能源物質糖類、脂類等，而是這些物質所儲存的能量在酶的催化下氧化分解被釋放出來后再用以合成ATP。當ATP水解時釋放的能量才能為生命活動的直接利用，ATP才是生命活動中的“能量貨幣”。10111．以下是對生物體ATP的有關敘述，其中正確的一項是 A．ATP與ADP的相互轉化，在活細胞中其循環(huán)是永無休止的B．ATP與ADP是同一種物質的兩種形態(tài)C．生物體內的ATP含量很多，從而保證了生命活動所需能量的持續(xù)供應D．ATP與ADP的相互轉化，使生物體內的各項化學反應能在常溫常壓下快速而又順利地進行【答案：A】122.人的骨骼肌中，ATP的含量僅供劇烈運動3秒鐘內的能量供給。某運動員參加短路比賽過程中，骨骼肌細胞中的ATP的相對含量隨時間變化的曲線如右圖。01/s3abcATP的相對含量（1）a→b的過程中說明ATP被水解，釋放的能量用于

。肌肉收縮等生命活動細胞呼吸（2）b→c的過程中，ATP含量增加說明

加強，釋放更多

供ADP形成ATP，以補充細胞中ATP含量的不足。（3）從整個曲線來看，肌細胞中ATP含量不會降為零，說明

。能量ATP在細胞內的轉化十分迅速，從而使細胞中的ATP總是處在一種動態(tài)的平衡中。13D3.下列與ATP有關的描述中，正確的是ATP所含化學能主要儲存在腺苷與磷酸基團之間的化學鍵中B.組成生物體的主要元素在ATP中都能找到C.若右圖縱軸表示ATP的生成量，橫軸表示呼吸作用強度，正確表示兩者之間關系的曲線是cD.若右圖縱軸表示細胞中ATP的含量，橫軸表示運動時間，則某同學百米賽跑過程中，細胞內ATP含量的變化曲線最接近于b144.在某細胞培養(yǎng)液中加入32P標記的磷酸分子，短時間內分離出細胞的ATP，發(fā)現(xiàn)其含量變化不大，但部分ATP的末端磷酸基已帶上放射性標記，該現(xiàn)象能夠說明（）①ATP中遠離A的高能磷酸鍵在一定條件下容易水解②部分32P標志的ATP是伴隨著能量儲存而重新合成的③ATP是細胞內所有化學變化的直接能源物質④該過程中ATP既有合成又有分解A．①②③④B．①②③ C．①②④D．②③④C15實驗：證明ATP是生命活動的直接能源物質

螢火蟲的尾部有發(fā)光器，我們在夜間能夠看到它的發(fā)光，螢火蟲的發(fā)光是由其體內的ATP中的化學能轉化的。請用螢火蟲為實驗材料，設計一個實驗證明ATP是生命活動的直接能源物質。

器材試劑：

試管、活螢火蟲數(shù)十只、小刀、研體、ATP制劑、0.1%葡萄糖溶液、生理鹽水、蒸餾水。用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器切下，放到研體中研磨備用16實驗步驟：

⑴取3支試管分別加入2ml的生理鹽水，然后再加入等量的發(fā)光器研磨液；

⑵等到發(fā)光物質的微光消失，再向1、2、3號試管中各加入等量的ATP制劑、0.1%葡萄糖溶液和蒸餾水，觀察實驗現(xiàn)象。實驗結果：1號試管重新發(fā)出熒光（或微光），2、3號試管不發(fā)光。實驗結論：ATP是生命活動的直接能源物質。17細胞呼吸18你知道：

“呼吸”和“細胞呼吸”有什么區(qū)別嗎？

“呼吸”是指生物體或細胞吸入氧氣和呼出二氧化碳的過程?！凹毎粑笔侵赣袡C物在細胞內經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。19探究酵母菌細胞呼吸的方式一、實驗原理1、酵母菌是單細胞真菌屬于兼性厭氧菌。進行有氧呼吸產(chǎn)生成水和CO2，無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2

2、CO2的檢測方法（1）CO2使澄清石灰水變渾濁（2）CO2使溴麝香草酚酞水溶液由藍變綠再變黃。3、酒精的檢測橙色的重酪酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應，變成灰綠色。二、實驗假設酵母菌在有氧情況下進行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2，在無氧情況下進行無氧呼吸，產(chǎn)生CO2和酒精。20三、實驗步驟

通氣橡皮球通過直導管向培養(yǎng)液內鼓入空氣、加石蠟油浮于培養(yǎng)液表面，形成油膜，并試管加塞。實驗變量是什么?如何形成?21四、實驗結果預測1、酵母菌在有氧和無氧情況下均產(chǎn)生了CO2，能使澄清石灰水變渾濁。2、酵母菌的有氧呼吸比無氧呼吸釋放的CO2要多而快3、酵母菌在有氧情況下，沒有酒精生成，不能使重鉻酸鉀溶液發(fā)生顯色反應；在無氧情況下，生成了酒精，使重鉻酸鉀溶液發(fā)生灰綠色顯色反應。22五、觀測、記錄條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時間重鉻酸鉀--濃硫酸溶液有氧無氧變混濁／快無變化變混濁／慢出現(xiàn)灰綠色使澄清的石灰水變渾濁或者使藍色BTB變黃色。(因為PH=7.6呈藍色，PH=6.0呈黃色)產(chǎn)物酒精的檢驗方法:產(chǎn)物二氧化碳的檢驗方法:取1毫升培養(yǎng)液加入少重鉻酸鉀和3滴濃H2SO4于小試管中，搖勻后在酒精燈上加熱，觀察顏色變化。23六、實驗結論酵母菌在有氧和無氧條件下均能進行細胞呼吸。在有氧條件下，通過細胞呼吸產(chǎn)生大量的CO2，在無氧條件下通過細胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的CO2。24再探究：有同學認為，在有氧呼吸實驗裝置中１０％的氫氧化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能對實驗結果有干擾，你同意嗎？你如何避免這種可能性的發(fā)生，以保證實驗更嚴謹？25再探究：有人認為：實驗裝置中酒精和二氧化碳的產(chǎn)生是葡萄糖水溶液的純化學反應，與酵母菌無關，如何設置對照排除這種可能?26再探究：在實驗中，有同學發(fā)現(xiàn)和有氧裝置相連的澄清石灰水在出現(xiàn)渾濁后又慢慢變澄清了。因此，他覺得該實驗現(xiàn)象不能說明酵母菌通過有氧呼吸產(chǎn)生了CO2。你如何看待這個問題？先渾濁后澄清27（1）酵母菌呼吸作用的原料是什么？5%葡萄糖液（2）設計生物學實驗的三原則是：對照、單一變量和平行重復原則（3）本實驗的單一變量是：有氧和缺氧怎么來制造有氧和缺氧條件：橡皮球通過直導管向培養(yǎng)液內鼓入空氣、加石蠟油浮于培養(yǎng)液表面，形成油膜，并試管加塞。（4）怎樣制造酵母菌培養(yǎng)液的適宜培養(yǎng)條件：水浴加熱，溫度保持在35—38。C。28（5）怎樣說明酵母菌有氧呼吸的產(chǎn)物是二氧化碳？使澄清的石灰水變渾濁或者使蘭色BTB變黃色。因為PH=7.6呈蘭色，PH-6.0呈黃色。（6）怎樣說明酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物是二氧化碳和酒精？二氧化碳同上。酒精：取1毫升培養(yǎng)液加入少重鉻酸鉀和3滴濃H2SO4于小試管中，搖勻后在酒精燈上加熱，觀察顏色變化。（7）試管加熱時注意：均勻和勿把管口對著同學。29C30B313.下圖是探究酵母菌呼吸作用方式的實驗裝置。以下說法不正確的是（）A.裝置甲中NaOH溶液的作用是吸收CO2

B.裝置乙在C處可檢測到有酒精生成C.裝置乙應讓B先反應一會再連接D.兩個裝置均需要在黑暗條件下進行CBD32ABCDE甲乙33NaOH溶液排除空氣中CO2對實驗的干擾澄清的石灰水檢測CO2的產(chǎn)生3435細胞呼吸的類型根據(jù)是否需要氧:1、有氧呼吸2、無氧呼吸361.有氧呼吸過程圖解:C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP熱能2ATP熱酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能34ATP熱線粒體細胞質基質②①③一、有氧呼吸(細胞呼吸的主要形式)37有氧呼吸場所反應物產(chǎn)物釋放能量第一階段第二階段第三階段細胞質基質葡萄糖丙酮酸[Ｈ］少量少量線粒體丙酮酸H2OCO2[H]大量少量線粒體[H]、O2H2O大量場所:主要是線粒體,(或先在細胞質基質后在線粒體)有氧呼吸各階段過程比較38葡萄糖丙酮酸酶能量[H]細胞質基質[H]酶水能量二氧化碳氧氣能量酶水線粒體ATPADP+Pi呼吸作用圖解39酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量有氧呼吸總反應式：C6H12O6酶2C3H4O3＋【H】＋能量（少量）【H】+6O212H2O+能量（大量）

酶2C3H4O3+6H2O6CO2＋【H】＋能量（少量）酶40能量（2870kJ）1161kJ其余以熱能形式散失ATPC6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶1moL以下反應式中的能量能否寫成ATP？41

D42

丙酮酸H2OCO2少量能量少量能量大量能量線粒體丙酮酸43

6乳酸少細胞質基質44C6H12O64[H]2C2H5OH+2CO2酶酶2C3H6O32丙酮酸酶少量能量第一階段(細胞質基質)第二階段(細胞質基質)二、無氧呼吸乳酸酒精大多數(shù)植物、酵母菌高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚45乳酸式無氧呼吸的總反應式：C6H12O62CO2+2C2H5OH（酒精）+少量能量

酶酒精式無氧呼吸的總反應式：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量

酶（發(fā)生在絕大多數(shù)植物細胞以及酵母菌等細胞中）（發(fā)生在動物細胞、馬鈴薯塊莖和甜菜塊根等細胞）思考：細胞能否長期進行無氧呼吸？為什么？46反應式：C6H12O6酶2C2H5OH＋2CO2＋少量能量C6H12O6酶2C3H6O3＋少量能量能量（196.65kJ）61.08kJATP其余以熱能形式散失1moL以下反應式中的能量能否寫成ATP？47葡萄糖丙酮酸6CO2+12H2O+能量（大量）2C2H5OH+2CO2+能量(少量)2C3H6O3+能量（少量）或酶O2酶有氧呼吸與無氧呼吸的關系：48比較有氧呼吸無氧呼吸場所是否需氧分解產(chǎn)物釋放能量實質聯(lián)系細胞質基質和線粒體細胞質基質需氧不需氧CO2,H2O酒精和CO2、乳酸較多,ATP多較少,ATP少分解有機物，釋放能量，供生命活動第一階段完全相同4950D51B52181260現(xiàn)有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液，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。問：在O2濃度為a時A、酵母菌只進行發(fā)酵B、67％的葡萄糖用于發(fā)酵C、33％的葡萄糖用于發(fā)酵D、酵母菌停止發(fā)酵aO2%CO2酒精B53小結：細胞呼吸狀況的判斷1.無CO2釋放,細胞只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。2.不消耗O2,但產(chǎn)生CO2,細胞只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。3.CO2的釋放量等于O2的吸收量,細胞只進行有氧呼吸。4.CO2的釋放量大于O2的吸收量,細胞同時進行有氧和無氧呼吸。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。（2）.VCO2/VO2〉4/3，有氧呼吸小于無氧呼吸。（3）.VCO2/VO2<4/3，有氧呼吸大于無氧呼吸。思考:若CO2釋放量小于O2的吸收量?則細胞呼吸狀況?細胞呼吸底物不是糖類,可能是脂肪。54對應訓練B55D56三.影響細胞呼吸的因素1.影響細胞呼吸的內因2.影響細胞呼吸的外因571.影響細胞呼吸的內部因素①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；陰生植物小于陽生植物。②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，成熟期呼吸速率下降。③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；幼嫩器官大于衰老器官。582.影響細胞呼吸的外界因素(1)、溫度：植物最適30-35℃溫度呼吸速率應用：貯存水果時，適當降低溫度，可降低與細胞呼吸有關酶的活性，而延長保存時間59(2)、水分自由水含量越多，代謝越旺盛，細胞呼吸越強。應用：糧油種子貯藏前風干、晾曬：減少水分，

呼吸作用干種子萌發(fā)前浸泡：含水量增高，

呼吸作用

降低細胞提高細胞1，亞麻；2，玉米；3，小麥。60有氧呼吸無氧呼吸51015202530氧氣濃度CO2的釋放速率CO2釋放總量

應用：貯藏水果時氧氣濃度在什么點最有利貯藏？(3)、氧氣：61

62

63

64【例3】如下圖表示大氣中氧濃度對酵母菌細胞產(chǎn)生CO2的影響，請據(jù)圖回答：(1)A點產(chǎn)生CO2較多的原因______________。(2)由A→B，CO2越來越少的原因是________

。(3)由B→C，CO2釋放增多的原因是_________

。(4)外界氧氣濃度為4%～5%，該器官CO2的釋放量的相對值為0.6，而氧氣的吸收量的相對值為0.4。此時無氧呼吸消耗葡萄糖的相對值相當于有氧呼吸的

倍無氧呼吸旺盛有氧呼吸微弱，無氧呼吸逐漸被抑制有氧呼吸越來越旺盛1.5653、貯藏種子，必須降低含水量2、貯藏蔬菜和水果，適當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，促進礦質元素的吸收小結：呼吸作用在農業(yè)生產(chǎn)中的應用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66A67B68四.細胞呼吸的意義1、為生命活動提供能量2、為體內其他化合物合成提供原料ONH2‖▕CH3—C—COOH→CH3—CH—COOH丙酮酸丙氨酸細胞呼吸能量熱能散失能量轉移ATPADPPi能量細胞分裂生長發(fā)育礦質元素吸收肌肉收縮神經(jīng)沖動的傳導C6H12O6CO2＋H2O69（1）只進行有氧呼吸；（2）只進行無氧呼吸；（3）有氧呼吸、無氧呼吸都有。探究酵母菌的細胞呼吸方式的實驗裝置1左移，2不動，1不動，2右移，1左移，2右移，預測液滴移動情況及相應結論：70殺死的酵母菌71在上述這個裝置中，1、若把酵母菌改為乳酸菌，液滴移動有何變化？2、若采用以上裝置研究綠色植物的細胞呼吸，在外界條件上應特別注意什么？72例：將剛萌發(fā)的且用消毒劑清洗過（不影響種子的生命活力）的小麥種子（以淀粉為主）放入下列裝置，在溫度不變，壓力為一個大氣壓的情況下進行實驗：請根據(jù)圖示回答下列問題：（1）請簡要解釋形成該實驗結果的原因。

萌發(fā)的種子有氧呼吸吸收氧氣，放出的二氧化碳被CO2吸收劑吸收，導致錐形瓶內氣體體積減少，壓力降低，有色液滴左移73（2）用等量的蒸餾水替代CO2吸收劑，其他條件不變，重復上圖所示實驗，如果發(fā)現(xiàn)有色液滴不移動，則說明種子進行了怎樣的生理活動?

萌發(fā)的小麥種子以葡萄糖為原料進行有氧呼吸，吸收的氧氣和呼出的CO2的體積相等74（3）如果將小麥種子換成等質量的油菜種子（主要成分是硬脂酸，C、H比例高于葡萄糖），其他條件不變，重復上圖所示實驗，預計有色液滴移動的距離________（填大于、小于或等于）圖示實驗結果。（4）一段時間后，有色液滴停止移動，是否意味著種子停止呼吸？說明原因。

。（5）．若圖中實驗用小麥種子不經(jīng)消毒處理，則測得的數(shù)據(jù)與種子實際呼吸強度相比是偏大了還是偏??？簡述原因。