呼吸作用一资料.ppt

第第3节节 ATP的主要来源的主要来源 细胞呼吸细胞呼吸 你知道：你知道：“呼吸”呼吸”和和“呼吸作用”“呼吸作用”有什么有什么区别吗？区别吗？“呼吸”呼吸”是指生物体或细胞是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而程，而“呼吸作用”“呼吸作用”是指细胞是指细胞内有机物分解释放能量的过程。内有机物分解释放能量的过程。酵母菌时一类单细胞真菌，常用于酿酒和发面。酵母菌时一类单细胞真菌，常用于酿酒和发面。一位学生为了探究酵母菌的呼吸类型，曾经设一位学生为了探究酵母菌的呼吸类型，曾经设计和进行过一个实验计和进行过一个实验 一段时间后，一段时间后，澄清的石灰水澄清的石灰水变浑浊变浑浊 酵母菌和酵母菌和葡萄糖液葡萄糖液 酵母菌和酵母菌和葡萄糖液葡萄糖液 油脂层油脂层 实验后，他得出结论：酵母菌能进行有实验后，他得出结论：酵母菌能进行有氧呼吸。也能进行无氧呼吸。氧呼吸。也能进行无氧呼吸。一、细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 实验课题实验课题 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 酒精和酒精和COCO2 2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）作出假设作出假设 提出问题提出问题 设计实验设计实验 酒精酒精 有氧有氧 产生产生 无氧无氧 COCO2 2 产生产生 设计实验设计实验 明确实验目的，科学设计实验明确实验目的，科学设计实验 根据实验需要，理清实验步骤根据实验需要，理清实验步骤、配制培养液、配制培养液、控制有氧、无氧环境、控制有氧、无氧环境 自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量 设置对比实验设置对比实验 通气通气 （1 1）COCO2 2使澄清石灰水变浑浊使澄清石灰水变浑浊 （2 2）COCO2 2使溴麝香草酚酞水溶液由使溴麝香草酚酞水溶液由 蓝变绿再变黄。蓝变绿再变黄。怎样检测CO2的生成？的生成？怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无酒精产生？这一原理可以用来检测汽车司机是否这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒喝了酒 橙色的重铬酸钾橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色变成灰绿色 具体做法：让司机呼出的气体直接接触具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出到用硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬绿色的硫酸铬 设计实验设计实验 明确实验目的，科学设计实验明确实验目的，科学设计实验 根据实验需要，理清实验步骤根据实验需要，理清实验步骤、配制培养液、配制培养液、控制好有氧、无氧环境、控制好有氧、无氧环境 3 3、科学检测因变量、科学检测因变量 4 4、限制好无关变量、限制好无关变量 自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量 设置对比实验设置对比实验 酒精和酒精和COCO2 2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）作出假设作出假设 提出问题提出问题 进行实验进行实验 设计实验设计实验 酒精酒精 有氧有氧 产生产生 无氧无氧 COCO2 2 产生产生 酒精和酒精和COCO2 2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）提出问题提出问题 作出假设作出假设 进行实验进行实验 设计实验设计实验 酒精酒精 有氧有氧 产生产生 无氧无氧 COCO2 2 产生产生 验证假设、形成结论验证假设、形成结论 2 2、有氧呼吸产生大量、有氧呼吸产生大量COCO2 2，无氧呼吸产生少量无氧呼吸产生少量COCO2 2。实验结论：实验结论：1 1、酵母菌有氧呼吸产生、酵母菌有氧呼吸产生COCO2 2，无氧呼吸产生无氧呼吸产生COCO2 2和酒精。和酒精。有氧呼吸：有氧呼吸：无氧呼吸：无氧呼吸：葡萄糖葡萄糖O2 CO2+H2O+能量能量 葡萄糖葡萄糖 CO2+酒精酒精+能量能量 细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式 酶酶 酶酶 细胞呼吸的概念细胞呼吸的概念：细胞呼吸是指细胞呼吸是指有机物有机物在在细胞内细胞内经过经过一一系列的氧化分解系列的氧化分解，生成，生成二氧化碳或其二氧化碳或其他产物他产物，释放出，释放出能量能量的过程。的过程。实验推论：实验推论：再探究：再探究：有同学认为，在有氧呼吸实验装置中有同学认为，在有氧呼吸实验装置中的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？谨？再探究：再探究：有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？错误观点？葡萄糖 水溶液 葡萄糖 水溶液 指细胞在指细胞在氧氧的参与下，通过的参与下，通过多种多种酶酶的催化作用，把葡萄糖等有机的催化作用，把葡萄糖等有机物物彻底氧化分解彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，产生二氧化碳和水，释放能量，生成释放能量，生成许多许多ATPATP的过程。的过程。1.概念概念（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸 2.主要场所：主要场所：线粒体线粒体 C6H12O6 能量（少量）能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）H 酶酶 C6H12O6 酶酶 2C3H4O3【H】能量能量(少量少量)3.有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程(三个阶段三个阶段）C6H12O6 能量（少量）能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）H 能量（少量）能量（少量）H 6CO2 6H2O 酶酶 酶酶 2C3H4O3+6H2O 6CO2【H】能量能量（少量）（少量）酶酶 C6H12O6 能量（少量）能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）H 能量（少量）能量（少量）H O2 12H2O+能量（大量）能量（大量）6CO2 6H2O 酶酶 酶酶 酶酶 【H】+6O2 12H2O+能量能量（大量）（大量）酶酶 有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释能释能 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段 第三阶段第三阶段 有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较 细胞质细胞质基质基质 主要是主要是葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸HH 少量少量 丙酮酸丙酮酸 COCO2 2、HH 少量少量 HH、O O2 2 H H2 2O O 大量大量 线粒体线粒体 线粒体线粒体 对比对比 酶酶 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量能量 3.总反应式：总反应式：C6H12O6 酶酶 2C3H4O3【H】能量能量(少量少量)【H】+6O2 12H2O+能量能量（大量大量）酶酶 2C3H4O3+6H2O 6CO2【H】能量能量（少量少量）酶酶 酶酶 C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量能量 C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量 以上反应式中的以上反应式中的能量能量能否写成能否写成ATPATP？能量（能量（2870kJ2870kJ）1161kJ1161kJ 其余以其余以热能热能形式散失形式散失 ATPATP 酶酶 1moL1moL (二二)无氧呼吸无氧呼吸 1 1、实例、实例 高等植物在高等植物在水淹水淹的情况下的情况下 C C6 6H H1212O O6 6 解释解释:苹果储藏久了为什么会有苹果储藏久了为什么会有酒味呢？酒味呢？苹果在储藏过程中进行无氧呼苹果在储藏过程中进行无氧呼吸产生了吸产生了酒精酒精 2C2C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精)+CO)+CO2 2 +能量（能量（少量少量）酶酶 一些高等植物的某些器官：一些高等植物的某些器官：马铃薯块茎、甜马铃薯块茎、甜菜块根菜块根 、玉米胚、胡萝卜的叶等、玉米胚、胡萝卜的叶等 C C6 6H H1212O O6 6 高等动物和人的高等动物和人的某些组织、器官某些组织、器官缺氧条件下缺氧条件下 有些微生物有些微生物（微生物的无氧呼吸一般叫做（微生物的无氧呼吸一般叫做发酵发酵）乳酸菌、酵母菌等乳酸菌、酵母菌等 酶酶 2C2C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+能量（能量（少量少量）2、过程、过程：分两个阶段分两个阶段 第一个阶段：第一个阶段：第二个阶段：第二个阶段：3、场所：、场所：细胞质基质细胞质基质 (二二)无氧呼吸无氧呼吸 1、实例实例 C6H12O6 能量（少量）能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）H 2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2 酶酶 酶酶 2C3H6O3（乳酸）（乳酸）酶酶 4.反应式：反应式：C6H12O6 C6H12O6 酶酶 酶酶 2C2H5OH 2CO2能量能量 2C3H6O3能量能量 能量能量（196.65kJ196.65kJ）61.08kJ61.08kJ ATPATP 其余以其余以热能热能形式散失形式散失 1moL1moL 一般是指细胞在一般是指细胞在无氧无氧条件下，通过条件下，通过酶酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为为不彻底氧化产物不彻底氧化产物，同时释放出少量能，同时释放出少量能量，生成量，生成少量少量ATPATP的过程。的过程。5.概念：概念：无氧呼吸是否有害？无氧呼吸是否有害？酒精和乳酸在细胞中大量积酒精和乳酸在细胞中大量积累对细胞有毒害作用，且释累对细胞有毒害作用，且释放的能量太少，不足维持生放的能量太少，不足维持生命活动的需求。命活动的需求。大多数生物大多数生物不能长时间用无氧呼吸维持不能长时间用无氧呼吸维持生命！生命！生物体或部分组织器官在缺氧生物体或部分组织器官在缺氧条件下，无氧呼吸作为有氧呼条件下，无氧呼吸作为有氧呼吸的补充，是生物的适应性的吸的补充，是生物的适应性的表现表现!无氧呼吸是否有利？无氧呼吸是否有利？有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而来的，由于有氧呼吸比无氧呼吸优越，有氧呼吸逐渐成为绝大多数生物的主要呼吸形式，但还保留着无氧呼吸的能力。葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 6CO2+12H2O+能量（大量）能量（大量）2C2H5OH+2CO2+能量（少量能量（少量）2C3H6O3+能量（少量）能量（少量）或或 酶酶 酶酶（三）有氧呼吸与无氧呼吸的关系：（三）有氧呼吸与无氧呼吸的关系：C6H12O6 酶酶 2C3H6O3+196.65KJ 61.08KJ C6H12O6+6H2O+6O2 酶酶 12H2O+6CO2+2870KJ 1161KJ 38ATP 2ATP 191 能量比较：能量比较：有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系：有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系：细胞质基质、细胞质基质、线粒体线粒体 细胞质基质细胞质基质 需需O2、酶、酶 不需不需O2、需、需酶酶 H2O、CO2 C2H5OH、CO2 或或 C3H6O3 彻底彻底 不彻底不彻底 较多较多 较少较少 有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段是相同的有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段是相同的 分解有机物，释放能量分解有机物，释放能量 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 不不同同点点 场所场所 条件条件 产物产物 分解程度分解程度 释放能量释放能量 相相同同点点 联系联系 实质实质 三三.细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用 细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。1.发酵技术发酵技术 2.农业生产农业生产 3.粮食储藏和果蔬保鲜粮食储藏和果蔬保鲜 1.发酵技术 生产啤酒、果酒和白酒等生产啤酒、果酒和白酒等 生产乳酸类、柠檬酸类饮料生产乳酸类、柠檬酸类饮料 生产味精、酱油和醋生产味精、酱油和醋 应用于垃圾、废水的处理应用于垃圾、废水的处理 利用