ATP的主要来源-细胞呼吸(上课)综述.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 动物、人、动物、人、真菌、多数细菌等真菌、多数细菌等 绿色植物绿色植物 能能 量量 ADP+Pi+ATP 酶酶 糖类、脂肪等有糖类、脂肪等有机物氧化分解机物氧化分解 一、细胞呼吸的概念一、细胞呼吸的概念 生物体中的生物体中的有机物有机物在在细胞内细胞内经过一系列的氧化经过一系列的氧化分解，最终分解，最终生成生成COCO2 2或其他产物或其他产物，并且，并且释放出能释放出能量量的总过程，叫细胞呼吸（又叫生物氧化）。的总过程，叫细胞呼吸（又叫生物氧化）。分解有机物，释放能量并产生ATP。呼吸作用的本质呼吸作用的本质 二、细胞呼吸的类型二、细胞呼吸的类型（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸（二）无氧呼吸（二）无氧呼吸 思考思考“呼吸”和“细胞呼吸”有什么区别呼吸”和“细胞呼吸”有什么区别？“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而“细胞呼吸”是指细出二氧化碳的过程，而“细胞呼吸”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。胞内有机物分解释放能量的过程。双层膜双层膜 扩大内膜扩大内膜面积！面积！线粒体结构线粒体结构 有氧呼吸的主要场所：有氧呼吸最常利用的物质有氧呼吸最常利用的物质 -葡萄糖葡萄糖(C(C6 6H H1212O O6 6)有氧呼吸的过程是怎样的呢有氧呼吸的过程是怎样的呢?现在请大家现在请大家速览速览P93-94教材，注意以下有关问题教材，注意以下有关问题:1.第一阶段的反应场所、反应物、产物是什么第一阶段的反应场所、反应物、产物是什么?2.第二阶段的反应场所、反应物、产物是什么第二阶段的反应场所、反应物、产物是什么?3.第三阶段的反应场所、反应物、产物是什么第三阶段的反应场所、反应物、产物是什么?4.哪个阶段释放出的能量最多?C C6 6H H1212O O6 6 2 2丙酮酸丙酮酸 酶酶 4H4H 能能 2ATP2ATP 热热 线粒体线粒体 细胞质基质细胞质基质 第一阶段：葡萄糖的初步分解第一阶段：葡萄糖的初步分解 C C6 6H H1212O O6 6 酶酶 +4H4H +能量能量 场所：细胞质基质 2C2C3 3H HO O （少量）（少量）C C6 6H H1212O O6 6 2 2丙酮酸丙酮酸 酶酶 6CO6CO2 2 4H4H 能能 2ATP2ATP 热热 能能 2ATP2ATP 热热 酶酶 6H6H2 2O O 20H20H 线粒体线粒体 细胞质基质细胞质基质 丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解 酶酶 6CO6CO2 2 +20H20H+能量能量 场所：线粒体基质 第二阶段：第二阶段：2C2C3 3H HO O +6H6H2 2O O （少量）（少量）C C6 6H H1212O O6 6 2 2丙酮酸丙酮酸 酶酶 6CO6CO2 2 4H4H 能能 2ATP2ATP 热热 能能 2ATP2ATP 热热 酶酶 6H6H2 2O O 20H20H 12H12H2 2O O 6O6O2 2 酶酶 能能 34ATP34ATP 热热 线粒体线粒体 细胞质基质细胞质基质 氢的氧化氢的氧化 酶酶 12H12H2 2O +34ATPO +34ATP 场所：线粒体内膜 第三阶段：第三阶段：24H+6O24H+6O2 2 （大量）（大量）酶酶 丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解 场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜 H的氧化的氧化 酶酶 12H2O +能量（大量）能量（大量）24H+6O2 酶酶 6CO2+20 H+能量（少量）能量（少量）2C3H4O3（丙酮酸）（丙酮酸）+6H2O 有氧呼吸的过程：有氧呼吸的过程：场所：细胞质基质场所：细胞质基质 葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶酶 2C3H4O3+4 H+能量（少量）能量（少量）（丙酮酸）（丙酮酸）场所：线粒体基质场所：线粒体基质 总反应式：总反应式：C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O O+6O+6O2 6CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量 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 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸HH 少量少量 丙酮酸丙酮酸 H H2 2O O COCO2 2、HH 少量少量 HH、O O2 2 H H2 2O O 大量大量 线粒体线粒体基质基质 线粒体线粒体内膜内膜 1、H2O中的中的H和和O分别来自哪？分别来自哪？2、CO2中的中的C和和O分别来自哪？分别来自哪？H来自来自 C6H12O6和和H2O O来自来自O2 C来自来自 C6H12O6 O来自来自 C6H12O6和和H2O 想一想想一想 抢答题抢答题.看谁最快看谁最快 1、哪个阶段产生、哪个阶段产生CO2？2、哪个阶段有氧气参与反应？、哪个阶段有氧气参与反应？3、哪个阶段产生能量最多？、哪个阶段产生能量最多？7、能产生、能产生ATP的场所是？的场所是？在有氧呼吸过程中在有氧呼吸过程中 细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体 、哪个阶段产生水？、哪个阶段产生水？、哪个阶段有水参与？、哪个阶段有水参与？6.6.哪个阶段产生哪个阶段产生HH最多最多?第二阶段第二阶段 第三阶段第三阶段 第三阶段第三阶段 第二阶段第二阶段 第三阶段第三阶段 第二阶段第二阶段 8、分解、分解1摩尔的葡萄糖需多少摩尔摩尔的葡萄糖需多少摩尔O2和和产生多少摩尔产生多少摩尔CO2？都是都是6摩尔摩尔 有氧呼吸的概念有氧呼吸的概念 细胞在氧气的参与下，通过多种酶的细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多许多ATPATP的过程。的过程。计算计算：1mol1mol葡萄糖通过有氧呼吸可释放葡萄糖通过有氧呼吸可释放2870kj2870kj的能量，的能量，其中有其中有1161kj1161kj的能量被转移贮存到的能量被转移贮存到ATPATP中。那么，中。那么，1mol1mol葡萄糖通过有氧呼吸可形成葡萄糖通过有氧呼吸可形成_molmol的的ATPATP，其能量转换效率是其能量转换效率是_。38 40.5%有氧呼吸和燃烧有何异有氧呼吸和燃烧有何异同？完成学案同？完成学案P42表格表格 刘翔在训练后刘翔在训练后肌肉会发酸，肌肉会发酸，为什么？为什么？苹果储存久了为苹果储存久了为什么会有酒味？什么会有酒味？C C6 6H H1212O O6 6 2 2丙酮酸丙酮酸 酶酶 4H4H 能能 线粒体线粒体 细胞质基质细胞质基质 第一阶段：葡萄糖的初步分解第一阶段：葡萄糖的初步分解 C C6 6H H1212O O6 6 酶酶 +4H4H +能量能量 场所：细胞质基质场所：细胞质基质 2C2C3 3H HO O （少量）（少量）无氧呼吸的过程无氧呼吸的过程 C C6 6H H1212O O6 6 2 2丙酮酸丙酮酸 酶酶 4H4H 能能 线粒体线粒体 细胞质基质细胞质基质 第二阶段：丙酮酸不彻底分解第二阶段：丙酮酸不彻底分解 C C3 3H HO O 酶酶 C C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)+能量能量 C C3 3H HO O C C2 2H H5 5OHOH(酒精酒精)+COCO2 2 +能量能量 酶酶 酶酶 C C3 3HH6 6OO3 3 （乳酸）（乳酸）C C2 2HH5 5OHOH（酒精）（酒精）+COCO2 2 酶酶 场所：细胞质基质场所：细胞质基质 能能 能能（少量）（少量）（少量）（少量）1 1、酒精发酵：、酒精发酵：C C6 6H H1212O O6 6 酶酶 2 2、乳酸发酵：、乳酸发酵：C C6 6H H1212O O6 6 无无 氧氧 呼呼 吸吸 2 2CHCH3 3CHCH2 2OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2+能量能量 2 2C C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+能量能量 酶酶 酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型 乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型 小结小结 项目项目阶段阶段 场所场所 反应物反应物 生成物生成物 能量能量 细胞质基细胞质基质中质中 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸、丙酮酸、H 只在反只在反应的第应的第一阶段一阶段产生少产生少量能量，量能量，形成少形成少量量ATPATP 细胞质基细胞质基质中质中 丙酮酸丙酮酸 酒精和酒精和CO2或者或者是乳酸是乳酸 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段 无氧呼吸两个阶段的比较：无氧呼吸两个阶段的比较：无氧呼吸的概念无氧呼吸的概念 细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化作用，把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解，产生酒精或化分解，产生酒精或乳酸等中间产物乳酸等中间产物，释放，释放少量能量，生成少量能量，生成ATPATP的过程。的过程。无氧呼吸的特点无氧呼吸的特点 氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行 a.a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件放出能量以适应缺氧环境条件 b.b.高等动物和人体在剧烈运动时，需要在相对高等动物和人体在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要 c.c.酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酒精和二氧化碳酒精和二氧化碳 问题思考问题思考：无氧呼吸有何意义和危害？：无氧呼吸有何意义和危害？项项 目目 类类 型型 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 不不 同同 条条 件件 场场 所所 物质变化物质变化 能量变化能量变化 相相 同同 联联 系系 本本 质质 细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体 细胞质基质细胞质基质 有机物有机物彻底彻底氧化分氧化分解；形成解；形成CO2和水和水 有机物氧化分解不彻底；有机物氧化分解不彻底；CO2和酒精和酒精或乳酸或乳酸 释放大量能量释放大量能量 释放少量能量释放少量能量 需要酶和需要酶和 需酶不需需酶不需 呼吸阶段的第一阶段完全相同呼吸阶段的第一阶段完全相同 都是氧化分解有机物，释放能量都是氧化分解有机物，释放能量 有氧呼吸与无氧呼吸之间的区别与联系：有氧呼吸与无氧呼吸之间的区别与联系：同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？有氧呼吸和无氧呼吸的区别有氧呼吸和无氧呼吸的区别 比较项目比较项目 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 呼吸场所呼吸场所 是否需氧是否需氧 物质代谢物质代谢 能量代谢能量代谢 主要在线粒体内主要在线粒体内 细胞质基质细胞质基质 必需有氧的参与必需有氧的参与 氧能抑制无氧呼吸氧能抑制无氧呼吸 将有机物彻底分将有机物彻底分解成解成COCO2 2和和H H2 2O O 有机物分解不彻底有机物分解不彻底,形成中间产物形成中间产物(酒精酒精或乳酸）或乳酸）1mol 2870 (kj)1161 ATP 热能热能(38mol)葡萄糖葡萄糖 1mol 葡萄糖葡萄糖 196.65（kj）61.08 ATP(2mol)热能热能 同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？一种生物能否进行有氧呼吸与什么相关？一种生物能否进行有氧呼吸与什么相关？不在于是否有线粒体而