高一生物课件：必修一 第五章 ATP的主要来源-细胞呼吸.ppt

1、第三节ATP的主要来源 细胞呼吸 本节重点 1 细胞呼吸的概念及其与ATP形成的关系 2 有氧呼吸和无氧呼吸的过程及其特点 3 细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用 图3 肺泡内气体的交换图 细胞呼吸VS呼吸 细胞内 O2 肺通气 呼吸的现象 血液循环 呼吸器官 CO2 气体运输 CO2 细胞呼吸 呼吸的本质 拉瓦锡 A L Lavoisier 的研究 体外 物质 热能 O2 燃烧 有机物 能量 O2 分解 体内 CO2 H2O 细胞呼吸 问题探论 呼吸作用与物质的燃烧有什么异同点 不同点 物质的体外燃烧 高温 反应剧烈 能量迅速全部释放 物质的体内分解 相同点 都能分解物质 释放能量 无机物

2、一 细胞呼吸的概念 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解 生成二氧化碳或其它产物 释放出能量并生成ATP的过程 二 细胞呼吸的方式 有氧呼吸 无氧呼吸 设计实验 酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的 有氧 无氧 进行实验 作出假设 有氧呼吸会产生酒精和CO2 无氧呼吸会产生酒精和CO2 3 设计实验 实验思路 分析变量 自变量 因变量 无关变量 细胞呼吸的条件 细胞呼吸的产物 有氧 无氧 影响实验结果的可变因素 酒精 CO2 分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件 一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳 CO2的检测 1 通入澄清的石灰水 澄清 浑浊2 溴麝香草酚蓝水溶液 蓝 绿 黄 酒

3、精的检测 橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应 橙色 灰绿色 对比实验 4 进行试验 实验现象 变混浊 快 无变化 变混浊 慢 出现灰绿色 5 分析结果得出结论 大量CO2 酒精和少量CO2 前景回顾 1 呼吸作用的场所是 主要是线粒体 还有细胞质基质 2 线粒体的结构怎样 双膜结构 内膜向内折叠成嵴 增大了内膜的面积 嵴的周围充满了液态的基质 内膜和基质中都含有许多与呼吸作用有关的酶 探究酵母菌的呼吸方式 I IV II III CO2的检测 酒精的检测 1 澄清的石灰水2 溴麝香草酚蓝水溶液 橙色的重铬酸钾溶液 有氧呼吸的过程图解 四 有氧呼吸 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 有氧

4、呼吸的过程 第一阶段 细胞质基质C6H12O6 丙酮酸 第二阶段 线粒体基质2C3H4O3 6H2O 第三阶段 线粒体内膜24 H 6O2 总反应式 2C3H4O3 4 H 能量 6CO2 20 H 能量 12H2O 能量 大量 有氧呼吸三个阶段的比较 细胞质基质 主要是葡萄糖 丙酮酸 H 少量 丙酮酸H2O CO2 H 少量 H O2 H2O 大量 对比 有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段 如果你在思考上述问题的时候 消耗了2摩尔葡萄糖 那么你产生了多少摩尔二氧化碳 下列分别属于有氧呼吸的第几阶段 思考 1 产生CO2的阶段 2 产生H2O的阶段 3 氧气参与的阶段 4 产生ATP的阶段 5

5、 产生ATP最多的阶段 6 产物H2O中的 来自于 7 三个阶段的酶是否一样 指细胞在 的参与下 通过 的催化作用 把葡萄糖等有机物 氧化分解 产生 释放 生成许多 的过程 氧 多种酶 彻底 二氧化碳和水 能量 有氧呼吸的概念 ATP mol 38 热能 ATP 能量转换效率 1161KJ 2870KJx100 地窖取大姜夫妻吃大亏 近日 胶州胶莱镇王坛村的一对夫妇 下地窖取大姜时因缺氧发生昏迷 经治疗这对夫妇已经脱险 医生告诉记者 张先生夫妇是因为地窖中氧气不足 吸入过多的二氧化碳大脑缺氧造成的 探究1 为什么把手插进堆放一段时间的新鲜谷堆 会有潮湿和发烫的感觉 呼吸作用过程中 产生H2O

6、释放热量 探究2 为什么甜玉米放时间长了甜味会变淡 呼吸作用过程中 消耗糖类等有机物 思考 等质量的脂肪与糖类 被彻底的氧化分解 谁消耗的氧气更多 五 无氧呼吸 思考 你能长时间进行无氧呼吸吗 为什么没有氧气 人会很快的昏迷进而死亡 刘翔在训练时常会在第二天早上肌肉发酸 为什么 特点 氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行 例 高等动物 乳酸菌 高等植物的某些器官 马铃薯块茎 甜菜块根等 例 大多数植物 酵母菌 C6H12O6 酶 2C3H6O3 乳酸 能量 C6H12O6 酶 2C2H5OH 酒精 2CO2 能量 总反应式 ATP mol 2 热能 31 有氧呼吸 指细胞在 的参与下 通过 的催化作

7、用 把葡萄糖等有机物 氧化分解 产生 释放 生成许多 的过程 氧 多种酶 彻底 二氧化碳和水 能量 ATP 无氧呼吸 指细胞在 的条件下 通过 的催化作用 把葡萄糖等有机物分解成的氧化产物 同时释放 的过程 无氧 多种酶 不彻底 少量能量 六 有氧呼吸和无氧呼吸的区别 细胞质基质主要在线粒体内 细胞质基质 必需有氧 酶 不需氧 需酶 将有机物彻底分解成CO2和H2O 有机物分解不彻底 形成中间产物 酒精或乳酸 1 向3个试管中分别加入等量的葡萄糖 各试管的最终产物是 甲乙丙 例 将酵母菌研磨 离心后 得到上清液 含细胞质基质 和沉淀物 含细胞器 把等量的上清液 沉淀物和未曾离心的均浆分别放入甲

8、 乙 丙3个试管中 如图所示 分别进行以下实验 丙酮酸 无反应 CO2和H2O 细胞质基质 细胞器 细胞均浆 2 向3个试管中分别加入等量的丙酮酸 各试管的最终产物是 甲 乙 丙 例 将酵母菌研磨 离心后 得到上清液 含细胞质基质 和沉淀物 含细胞器 把等量的上清液 沉淀物和未曾离心的均浆分别放入甲 乙 丙3个试管中 如图所示 分别进行以下实验 无反应 CO2和H2O CO2和H2O 3 在隔绝空气的情况下 向3个试管中分别加入等量的葡萄糖 各试管的最终产物是 甲 乙 丙 例 将酵母菌研磨 离心后 得到上清液 含细胞质基质 和沉淀物 含细胞器 把等量的上清液 沉淀物和未曾离心的均浆分别放入甲

9、乙 丙3个试管中 如图所示 分别进行以下实验 酒精和CO2 无反应 酒精和CO2 4 在隔绝空气的情况下 向3个试管中分别加入等量的丙酮酸 各试管的最终产物是 甲 乙 丙 例 将酵母菌研磨 离心后 得到上清液 含细胞质基质 和沉淀物 含细胞器 把等量的上清液 沉淀物和未曾离心的均浆分别放入甲 乙 丙3个试管中 如图所示 分别进行以下实验 无反应 无反应 无反应 练习2 关于无氧呼吸的叙述中 正确的是 A 不产生CO2B 一定产生CO2C 不形成ATPD 物质氧化分解不彻底 D 练习3 种子在浸水和不浸水的情况下进行细胞呼吸都能产生 葡萄糖B 丙酮酸C 乳酸D 酒精 B 练习4 一运动员正在进行

10、长跑锻练 从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质 其浓度变化如下图 图中P Q R三曲线依次代表 A O2 CO2 乳酸B 乳酸 CO2 O2C CO2 O2 乳酸D CO2 乳酸 O2 B 1 温度 温度主要通过影响酶的活性来影响呼吸速率 应用 贮存水果时 适当降低温度能延长保存时间在农业上 夜晚适当降低温度 可以减少呼吸作用对有机物的消耗 2 外界因素 CO2释放量相对值 O2 无氧呼吸 有氧呼吸 细胞呼吸 246810 2 O2的浓度 在一定范围内 随O2浓度的增大 有氧呼吸增强 达到一定浓度以后 由于受线粒体的限制 呼吸作用强度不再增大 O2的存在抑制了无氧呼吸的进行 练习5 右图表示在

11、储存蔬菜 水果时 大气中O2的浓度对植物组织内CO2产生的影响 试分析 释放的相对值 CO2 1 A点表示植物组织 释放CO2较多 这些CO2是 的产物 2 由A到B CO2的释放量急剧减小 其原因是 3 由B到C CO2的释放量又不断增加 其主要原因是 到C点以后CO2的释放量不再增加 其主要原因是 随O2的增加 无氧呼吸受到抑制 随氧浓度增大 有氧呼吸不断加强 无氧呼吸 受线粒体数量限制 有氧呼吸不再加强 3 CO2的浓度 CO2浓度过大抑制呼吸作用的进行 4 含水量 细胞含水量高 代谢增强 所以 稻谷等种子在贮藏前要晾晒 甚至风干 减少水分 降低呼吸消耗 酒精发酵 酵母菌 发酵 微生物的

12、无氧呼吸也叫做发酵 乳酸发酵 乳酸菌 呼吸原理的应用 1 中耕松土 2 水稻排水 3 有氧运动 4 创可贴 5 酿酒 6 破伤风芽孢杆菌 无氧呼吸 有氧呼吸 1 若不消耗O2 但产生CO2 则 只进行无氧呼吸 2 若产生CO2的物质的量与消耗O2的物质的量相等 则 只进行有氧呼吸 3 若产生CO2的物质的量比消耗O2的物质的量多 则 两种呼吸同时存在 例如 酵母菌吸收了6mol的O2 但产生了8mol的CO2 则有molCO2的是有无氧呼吸产生的 6mol 6mol 2mol 1mol 1mol 2 练习4 现有甲酵母菌进行有氧呼吸 乙酵母菌进行发酵 若它们消耗等量的葡萄糖 则它们放出总CO2

13、和吸收的O2之比是 A 3 1B 1 2C 4 3D 2 3 C 练习5 有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液 当通入不同浓度的O2时 其产生的酒精和CO2的量 如图所示 在氧浓度为a时 A 酵母菌只进行无氧呼吸B 2 3的葡萄糖用于无氧呼吸C 1 3的葡萄糖用于无氧呼吸D 酵母菌停止发酵 B 1 用酵母菌使葡萄汁发酵产生葡萄酒是 当酒精含量达到12 16 发酵酒停止了 当进行无氧呼吸产生乳酸时 部分骨骼肌相对缺氧 会进行无氧呼吸产生乳酸 并使人感觉到肌肉酸痛 这些事实说明什么 2 为什么没有氧气 人会很快昏迷进而死亡 3 从能量的角度分析 为什么现在地球上多数生物主要进行有氧呼吸 4 从进化的角

14、度分析下面三种类型的生物在进化史上出现的先后顺序 需氧型厌氧型兼性厌氧型 七 影响呼吸作用的外界因素 再见 初始 相同时间后 有氧装置 无氧装置 用溶有重铬酸钾的浓硫酸检测酒精 溶有重铬酸钾的浓硫酸 有氧装置的酵母菌滤液 无氧装置的酵母菌滤液 灰绿色 不变灰绿色 例1 下图是有氧呼吸的过程图解 请依图回答 1 写出长方框内1 2 3所依次代表的物质名称 2 依次填出椭圆框内4 5 6所代表的能量的多少 3 有氧呼吸的主要场所是 进入该场所的呼吸底物是 4 用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子 18O转移的途径是 葡萄糖 丙酮酸 二氧化碳 H2O 丙酮酸 CO2 少 少 大量 线粒体 丙酮酸 6 自主构建 无氧呼吸的场所是什么 无氧呼吸分为哪几个阶段 各阶段发生了什么样的反应 每个阶段都释放能量吗各阶段释放能量是大量还是少量 无氧呼吸产生的产物有哪些 2 O2的浓度 假设 某一时段酵母菌只进行有氧呼吸 请判断甲乙两装置中也低的移动情况 NaOH溶液 蒸馏水 酵母菌培养液 不移动 有氧呼吸三个阶段的比较 细胞质基质 主要是葡萄糖 丙酮酸 H 少量 丙酮酸H2O CO2 H 少量 H O2 H2O 大量 对比 无氧呼吸三个阶段的比较 细胞质基质 主要是葡萄糖 丙酮酸 H 少量 丙酮酸 H 酒精 CO2或乳酸 无 对比