《高中生物 5_3 ATP的主要來源-細胞呼吸課件 新人教版必修11》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物 5_3 ATP的主要來源-細胞呼吸課件 新人教版必修11（64頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、ATP的主要來源 細胞呼吸,動物、人、 真菌、多數(shù)細菌等,綠色植物,能 量,呼 吸 作 用,呼 吸 作 用,光 合 作 用,ADP +Pi+,ATP,,酶,糖類、脂肪等有機物氧化分解,,,有機物的燃燒： 高溫有氧條件下，有機物中的能量迅速釋放出來，產(chǎn)生劇烈的發(fā)光發(fā)熱現(xiàn)象。 細胞內(nèi)有機物的分解則是在溫和的條件下，在酶的催化下緩慢釋放能量的過程,細胞呼吸的概念,細胞呼吸是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能量并且生成ATP的過程,探究酵母菌細胞呼吸的方式,酵母菌：單細胞真菌，真核生物，有細胞壁和液泡。 代謝類型：兼性厭氧型 營養(yǎng)條件好時可進行出芽生殖（無性生

2、殖） 營養(yǎng)條件不好時可通過減數(shù)分裂進行有性生殖,討論,、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌 在什么條件下產(chǎn)生的呢？,、我們吃的面包和饅頭為什么比較 松軟？這與酵母菌有什么關(guān)系？酵母 菌發(fā)揮這種作用需要什么條件呢？,若用30度的溫水將買來的干酵母粉化開，用 它發(fā)一塊面團，幾小時后，面團會逐漸膨 大，用手掰開，會發(fā)現(xiàn)面團里面像蜂窩一 樣，有許多空隙,科學探究步驟,提出問題,提出問題,酵母菌在有氧條件下還是無氧條件下產(chǎn)生 CO2?如果都能產(chǎn)生，兩種條件下產(chǎn)生的CO2是否一樣多？ 酵母菌在有氧條件還是無氧條件下產(chǎn)生酒精？ 如果都能產(chǎn)生，兩種條件下產(chǎn)生的酒精是否一樣多？,作出假設(shè),酵母菌在無(有)氧條件產(chǎn)生

3、酒精。 酵母菌在無(有)氧條件下產(chǎn)生CO2。 酵母菌在無(有)氧條件下產(chǎn)生的酒精較多。 酵母菌在有(無)氧條件下產(chǎn)生的CO2較多。,設(shè)計實驗,該實驗的自變量是？因變量是？無關(guān)變量呢？ 如何檢測是否有CO2和酒精生成？ 怎樣創(chuàng)造有氧和無氧條件？,,,設(shè)計實驗,自變量,其他變量,氧氣 的有無,CO2 和酒精 的生成,反應(yīng)物的量、反應(yīng)時間、pH、溫度、酵母菌的活性,設(shè)計實驗,如何保證酵母菌在整個實驗過程中正常生活？,條件適宜（2535 ，pH3.0-7.5） 給予充足的養(yǎng)料,（葡萄糖溶液）,設(shè)計實驗,CO2的檢測：,澄清的石灰水,溴麝香草酚藍溶液（BTB）,,,,酒精的檢測,重鉻酸鉀溶液,橙色,,灰

4、綠色,,設(shè)計實驗,酸性條件下,有何應(yīng)用？,設(shè)計實驗,如何創(chuàng)設(shè)有氧和無氧條件？,,,吸收空氣中的CO2，排除它對實驗的干擾,驗證酵母菌有氧呼吸是否產(chǎn)生CO2,,,有同學認為，在有氧呼吸實驗裝置中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(jié)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？,如何利用現(xiàn)有材料創(chuàng)設(shè)無氧條件？,,先封口放置一會,,三、實驗步驟,1、配制酵母菌培養(yǎng)液（等量原則）置于A、B錐形瓶 2、組裝有氧呼吸和無氧呼吸裝置圖，放置在25-35 、環(huán)境下培養(yǎng)8-9小時。 3、檢測CO2的產(chǎn)生 4、檢測酒精的產(chǎn)生 （1）取2支試管編號 （2）各取A、B錐形瓶酵母菌培

5、養(yǎng)液的濾液2毫升注入試管 （3）分別滴加0.5毫升重酪酸鉀--濃硫酸溶液，輕輕震蕩、混勻.,四、實驗結(jié)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(yīng)；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(yīng)。 3、酵母菌的有氧呼吸比無氧呼吸釋放的CO2要多,,,五、觀測、記錄,變混濁快,無變化,變混濁慢,出現(xiàn)灰綠色,1 . CO2的放出情況： A、B兩組都有CO2的產(chǎn)生，但A組產(chǎn)生的 CO2更多,2 . 酒精產(chǎn)生的情況： A組沒有酒精的產(chǎn)生，B組產(chǎn)生了酒精,1、使用1瓶處理的目的是什

6、么？ 2、為什么將葡糖糖溶液先煮沸、再冷卻后加入錐形瓶？ 煮沸可將葡糖糖溶液中的細菌殺死，排除其他細菌 影響；煮沸可排除溶液中的氧。 冷卻，避免將酵母 菌殺死 3、B瓶封口放置一段時間后，再連通錐形瓶3試分析原因 保證瓶內(nèi)原有氧氣被消耗,5、怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？,這一原理可以用來檢測汽車司機是否喝了酒,橙色的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液， 在酸性條件下與酒精發(fā)生化學反應(yīng)，變成灰綠色,具體做法：讓司機呼出的氣體直接接觸到用硫酸 處理過的重鉻酸鉀，如果呼出的氣體中含有酒精， 重鉻酸鉀會變成灰綠色的硫酸鉻,6、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(yīng)，與酵母菌無關(guān)，你如

7、何駁斥這種錯誤觀點？,葡萄糖 水溶液,葡萄糖 水溶液,細胞呼吸,有氧呼吸,無氧呼吸,包括,細胞呼吸的方式,,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。,有氧呼吸的過程,第一階段： C6H12O6,第二階段： 2 C3H4O3 + 6H2O,第三階段： 24H + 6O2,,總反應(yīng)式：,2CH3COCOOH + 4H + 能量,6CO2 + 20H + 能量,12H2O + 能量,（大量）,,丙酮酸徹底分解,H的氧化,（丙酮酸C3H4O3),葡萄糖的初步分解,有氧呼吸的過程圖解,有氧呼吸,有 氧

8、呼 吸,有氧呼吸的場所：,C6H12O6,6CO2,12H2O,線粒體,細胞質(zhì)基質(zhì),,,,有氧呼吸怎樣進行,1C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量,,,,,,,,,,,2870kJ,1161kJ,1709kJ,酶,有氧呼吸,有氧呼吸三個階段的比較,細胞質(zhì)基質(zhì),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,對比,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ATP最多？,4、ATP產(chǎn)生的場所？,有氧呼吸過程中,,5、分解1摩爾的葡萄糖需多少摩爾O2和產(chǎn)生多少摩爾CO2？,,細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要）,都是6摩

9、爾,第二階段,第三階段,第三階段,有氧呼吸的概念,細胞在氧氣的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。,計算： 1mol葡萄糖通過有氧呼吸可釋放2870kj的能量，其中有1161kj的能量被轉(zhuǎn)移貯存到ATP中。那么，1mol葡萄糖通過有氧呼吸可形成____mol的ATP， 其能量轉(zhuǎn)換效率是______。,38,40.5%,,無氧呼吸的過程,葡 萄 糖,丙 酮 酸,H,,酒精 + CO2,乳酸,酶,1、酒精發(fā)酵： C6H12O6,2、乳酸發(fā)酵： C6H12O6,無 氧 呼 吸,2CH3CH2OH（酒精）+2CO2+能量,2C

10、3H6O3（乳酸）+ 能量,酵母菌和大多數(shù)的植物的無氧呼吸屬于此種類型,乳酸菌和動物細胞及馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細胞在缺氧時的無氧呼吸屬于此種類型,問題思考：無氧呼吸有何意義和危害？,實例,a.高等植物在水淹的情況下，可以進行短時間的無氧呼吸，將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，釋放出能量以適應(yīng)缺氧環(huán)境條件,b.高等動物和人體在劇烈運動時，需要在相對較短的時間內(nèi)消耗大量的能量，肌肉細胞則以無氧呼吸的方式供給能量，滿足人體的需要,c.酵母菌在缺氧的條件下，可以將有機物分解成酒精和二氧化碳,無氧呼吸的概念,細胞在缺氧的條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物進行不徹底的氧化分解，產(chǎn)生酒精或乳

11、酸等中間產(chǎn)物，釋放少量能量，生成ATP的過程。,無氧呼吸的特點,氧氣的存在抑制了無氧呼吸的進行,有氧呼吸與無氧呼吸的比較,,共同點,,實質(zhì)：,過程：,葡萄糖,,丙酮酸,CO2 + H2O + 能量（大量）,,C2H5OH+CO2 + 能量（少量）,C3H6O3 + 能量（少量）,氧化分解有機物，釋放能量,都有丙酮酸（中間產(chǎn)物）的生成,無氧呼吸沒有H2O產(chǎn)生，乳酸發(fā)酵沒有CO2產(chǎn)生,有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別,主要在線粒體內(nèi),細胞質(zhì)基質(zhì),必需有氧的參與,氧能抑制無氧呼吸,將有機物徹底分解成CO2和H2O,有機物分解不徹底,形成中間產(chǎn)物(酒精或乳酸）,,同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量

12、？,,一種生物能否進行有氧呼吸與什么相關(guān)？ 不在于是否有線粒體而在于這種生物體內(nèi)是 否含有與有氧呼吸相關(guān)的酶 例如：原核生物沒有線粒體，但仍然有可能 進行有氧呼吸（硝化細菌） 場所：細胞質(zhì)基質(zhì) 個別動物沒有線粒體，如寄生在動物腸道內(nèi) 的蛔蟲，只能進行無氧呼吸,呼吸作用計算問題,C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 +12H2O + 能量 C6H12O6 2 C2H5OH（酒精）+ 2 CO2 + 能量 1、無O2吸收，無CO2釋放，進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸 2、無O2吸收，有CO2釋放，進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸 3、有O2吸收= CO2釋放，進行有氧呼吸 4、 CO2釋放量

13、O2吸收量，進行有氧和無氧呼吸 當有氧呼吸速率與無氧呼吸速率相等時， CO2和 O2的比 例關(guān)系， CO2/ O2=4/3,2C3H6O3（乳酸）+ 能量,C6H12O6,影響細胞呼吸的主要因素,內(nèi)部因素 （1）不同種類植物的呼吸速率不同 旱生植物生長慢，呼吸速率低于水生植物； 陰生植物生長慢，呼吸速率低于陽生植物 （2）同一種植物不同發(fā)育時期呼吸速率不同 生長旺盛時期，呼吸速率快。,外界因素 （1）溫度 （2）氧氣 (3)水 （4）二氧化碳濃度,(1)溫度：,,,溫度能影響呼吸作用，主要是影響呼吸酶的活性。 一般而言，在一定的溫度范圍內(nèi)，呼吸強度隨著溫度的升高而增強。,,,,,

14、,,,,,,5 10 15 20 25 30 O2%,CO2釋放量,有氧呼吸,,(2)氧氣濃度,細胞呼吸類型的判斷（以酵母為例）,1、若只產(chǎn)生CO2，不消耗O2，則只進行無氧呼吸（如A點）。,2、若產(chǎn)生的CO2的摩爾數(shù)比吸收O2的摩爾數(shù)多，則兩種呼吸同時并存（圖中AC段）。,3、若產(chǎn)生CO2的摩爾數(shù)與吸收O2的摩爾數(shù)相等，則只進行有氧呼吸（圖中C點以后）。,4、B點表示無氧呼吸與有氧呼吸CO2釋放量相等，此時CO2的總釋放量最低。D點表示O2濃度超過一定值（10%）以上時。無氧呼吸消失，說明有O2存在時，無氧呼吸受到抑制。,O2%,,,CO2釋放量,A,B,C,D,,,,,,5 10 1

15、5 20 25,（3） 水分：在一定范圍內(nèi)，細胞呼吸強度隨含水量的增加而加強，減少而減弱,種子貯藏前，經(jīng)晾曬降低含水量，從而降低細胞呼吸，減少有機物消耗,種子儲藏：,晾曬、低溫、低氧,儲藏水果、蔬菜：,適宜濕度、零上低溫、低氧,（4）CO2：增加CO2的濃度對呼吸作用有明顯的抑制效應(yīng)。,細胞呼吸原理的應(yīng)用,1 . 在釀酒業(yè)上的應(yīng)用：先通氣，讓酵母菌進行有 氧呼吸，使其數(shù)量增加；然后隔絕空氣，使其 發(fā)酵，產(chǎn)生酒精。,2 . 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上：中耕松土，促進根系的有氧呼 吸，有利于根系的生長及對礦質(zhì)離子的吸收,3 . 在醫(yī)學上：利用氧氣抑制破傷風等厭氧型細菌 的繁殖,4 . 在物質(zhì)的儲存時

16、：控制氧氣的濃度，抑制其呼 吸作用，減少有機物的消耗。,糧食儲藏和果蔬保鮮,細胞呼吸要消耗有機物，使有機物積累減少 因此，對糧食儲藏和果蔬保鮮來說，又要設(shè)法降 低細胞的呼吸強度，盡可能減少有機物的消耗等 糧食儲藏:低溫，低氧，干燥 果蔬保鮮：低溫，低氧，低濕,我們購買罐頭食品時發(fā)現(xiàn)有這樣的說明：若真空安全鈕鼓起請勿購買。請問這是什么原因？,這說明罐頭食品在生產(chǎn)時滅菌不徹底，微生物在無氧條件下發(fā)生無氧呼吸產(chǎn)生了CO2 使真空安全鈕鼓起說明食物可能變質(zhì),1、讓一只白鼠吸入有放射性的18O2,該白鼠體內(nèi)最先出現(xiàn)的含有18O的化合物是 A.二氧化碳 B.水 C.丙酮酸 D.乳酸,2用

17、含O18的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子的轉(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,3下列有關(guān)有氧呼吸的敘述中，正確的是（） A此過程的第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸，產(chǎn)生少量H和ATP B此過程的第二階段是丙酮酸分解成水和二氧化碳，產(chǎn)生少量的ATP C此過程的第三階段是葡萄糖氧化成水和二氧化碳，產(chǎn)生大量的ATP D此過程必須有氧分子參與，始終在線粒體中進行,2研磨酵母菌后離心處理，得到上清液（含細胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀（含細胞器）。將等量的上清液，沉淀和未經(jīng)處理的勻漿，依次置入甲、乙、丙3支試管中，分別進行3項獨立的實驗，

18、請分析實驗的結(jié)果。 （1）向3支試管分別滴加等量的葡萄糖后，丙管內(nèi)的最終產(chǎn)物是__________，甲管是__________，乙管是__________。 （2）向3支試管分別滴加等量的丙酮酸后，乙管內(nèi)的最終產(chǎn)物是_______，甲管是__________，丙管是__________。,二氧化碳和水,酒精和CO2,葡萄糖,二氧化碳和水,酒精和CO2,二氧化碳和水,,A,B,探究一:酵母菌細胞呼吸的類型,要通過實驗探究酵母菌的細胞呼吸類型,還要同時設(shè)計另一個實驗,簡要說出思路?,結(jié)果預測和結(jié)論:,1、A中有CO2產(chǎn)生，可以說明,2、B中有CO2產(chǎn)生，可以說明,3、AB中有CO2產(chǎn)生，則,植物細

19、胞,,,該細胞正在進行無氧呼吸,該細胞正在進行有氧呼吸,,有氧呼吸和無氧呼吸在同時進行,O2濃度對細胞呼吸的影響,只有無氧呼吸,有氧呼吸和無氧呼吸同時進行,只有有氧呼吸,不同氧氣濃度下無氧呼吸的強度,11,DE=3CD,在一定范圍內(nèi)，隨著氧分壓增大CO2的釋放量減少,（1）AB段表 示原因是； 。,如圖：表示蘋果儲藏過程中，隨著氧分壓的變化，CO2釋放量的曲線。請回答：,（3）蘋果在儲藏過程中，最好選擇圖中___點所對應(yīng)的 氧分壓，原因是_______________________________________。,（2）BC段表示__________________________ 原因

20、是______________________________,氧分壓增大，無氧呼吸受到抑制，而有氧呼吸又很弱,隨著氧分壓增大，CO2的釋放量增大,氧分壓增大，無氧呼吸逐漸減弱，有氧呼吸加強,B,在B點總呼吸強度最弱，有機物的消耗最少,（4）無氧呼吸時間過長，植物也會死亡 ，原因是_______________________________________。,無氧呼吸產(chǎn)生酒精會使細胞的蛋白質(zhì)變性；無氧呼吸產(chǎn)生能量少,1右圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時，CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述正確的是( )。 A.氧濃度為a時，最適于貯藏該植物器官 B氧濃度為b時，無氧

21、呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍 C氧濃度為c時，無氧呼吸最弱 D氧濃度為d時，有氧呼吸強度與無氧呼吸強度相等,,,,,B,2. 現(xiàn)有甲酵母菌進行有氧呼吸,乙酵母菌進行發(fā) 酵,若它們消耗等量的葡萄糖,則它們放出CO2 和吸收的O2之比是 ( ) A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3,C,3. 下列5支試管中分別含有不同化學物質(zhì)和活性 酵母菌細胞制備物。在適宜溫度條件下，會產(chǎn) 生CO2的試管有 （ ） 葡萄糖+已破裂的細胞 葡萄糖+線粒體 丙酮酸+線粒體 葡萄糖+細胞質(zhì)基質(zhì)（隔 絕空氣） 丙酮酸+細胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣） A. B. C. D.,A,4.陸生植

22、物不能長期忍受無氧呼吸，這是因為 產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害 產(chǎn)生的乳酸對 細胞有毒害 沒有專門的無氧呼吸結(jié)構(gòu) 產(chǎn)生的能量太少 （ ） A. B. C. D. ,D,5.關(guān)于無氧呼吸的敘述中，正確的是 ( ) A.不產(chǎn)生CO2 B.一定產(chǎn)生CO2 C.不形成ATP D.物質(zhì)氧化分解不徹底,D,6.一運動員正在進行長跑訓練， 從他的大腿肌肉細胞中檢測到 3種化學物質(zhì) ，其濃度變化如 右圖所示，圖中 P、Q、R三曲 線依次代表 （ ）,B,鍛煉時間（分）,A. O2、CO2、乳酸 B.乳酸、CO2、O2 C. CO2、O2、乳酸 D.CO2、乳酸、O2,7經(jīng)測定，蠶豆種子在發(fā)芽的早期，二氧化碳的釋放量比氧氣的吸收量大34倍，這說明此時的蠶豆是（ ）。 A只進行有氧呼吸 B無氧呼吸比有氧呼吸占優(yōu)勢 C只進行無氧呼吸 D有氧呼吸比無氧呼吸占優(yōu)勢 8有氧呼吸與無氧呼吸的相同點是（ ）。 都在線粒體中進行 都需要酶 都需要氧都產(chǎn)生ATP 都經(jīng)過生成丙酮酸的反應(yīng) A B C D,9、下列生物的呼吸全過程都在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的是： A 酵母菌 B 小麥 C 乳酸菌 D 玉米 10、玉米胚進行無氧呼吸時，產(chǎn)生的物質(zhì)是： A 乳酸 B 酒精 C 乳酸和CO2 D 酒精和CO2,