ATP的主要来源——细胞呼吸-(共69张ppt).ppt

1、知识回顾、知识回顾 生物体的这些生命活动都是需要消耗生物体的这些生命活动都是需要消耗能量的。这些能量是由什么物质直接供给能量的。这些能量是由什么物质直接供给的呢？的呢？ATP中的能量来源于糖类等有机物中中的能量来源于糖类等有机物中储存的稳定化学能，那么这些能量怎样转储存的稳定化学能，那么这些能量怎样转化为生命活动所需要的直接能量呢？化为生命活动所需要的直接能量呢？ATP 新课导入新课导入 想一想，在体外有哪些过程可以释放能量？想一想，在体外有哪些过程可以释放能量？燃烧燃烧 爆炸爆炸 2、导入新课、导入新课 燃烧、爆炸是大量能量在瞬间剧烈地释放。燃烧、爆炸是大量能量在瞬间剧烈地释放。在细胞中在细胞中 在细胞内温和的条件下，能量必须逐步而在细胞内温和的条件下，能量必须逐步而缓慢地释放，否则机体将无法承受。缓慢地释放，否则机体将无法承受。那么能量到底是通过哪种生命过程，又是那么能量到底是通过哪种生命过程，又是怎样被逐步释放的呢？怎样被逐步释放的呢？答案就是下面将为大家介绍的答案就是下面将为大家介绍的细胞细胞呼吸呼吸。第第3 3节节 ATPATP的主要来源的主要来源 细胞呼吸细胞呼吸 一、细胞呼吸及其意义一、细胞呼吸及其意义 三、无氧呼吸三、无氧呼吸 四、细胞呼吸原理的应用四、细胞呼吸原理的应用 二、有氧呼吸二、有氧呼吸 1、物质燃烧也是物质的氧化分解，燃烧和、物质燃烧也是物质的氧化分解，燃烧和细胞呼吸有何异同？细胞呼吸有何异同？2、呼吸作用能像燃料在体外燃烧那么剧烈、呼吸作用能像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？在无氧条件下，细胞还能通过呼吸作用释吗？在无氧条件下，细胞还能通过呼吸作用释放能量吗？放能量吗？共同点：都是物质的氧化分解；都能产生二共同点：都是物质的氧化分解；都能产生二氧化碳；都能释放出能量。氧化碳；都能释放出能量。不同点：燃烧在体外进行，速度快；细胞呼不同点：燃烧在体外进行，速度快；细胞呼吸在体内进行，速度慢。吸在体内进行，速度慢。不能，否则机体无法承受。细胞内有无氧呼不能，否则机体无法承受。细胞内有无氧呼吸，故无氧条件下也能进行呼吸作用。吸，故无氧条件下也能进行呼吸作用。一、细胞呼吸的概念一、细胞呼吸的概念 细胞呼吸细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一是指有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并且生成释放能量并且生成ATP的过程。的过程。二、探究细胞呼吸的方式二、探究细胞呼吸的方式 设计实验，探究酵母菌细胞呼吸的方式。设计实验，探究酵母菌细胞呼吸的方式。1、酵母菌简介：、酵母菌简介：酵母菌是一种单细胞真菌，酵母菌是一种单细胞真菌，在自然界分布广泛，主要生长在在自然界分布广泛，主要生长在偏酸性的潮湿的含糖环境中，在偏酸性的潮湿的含糖环境中，在水果、蔬菜、蜜饯的内部和表面水果、蔬菜、蜜饯的内部和表面以及在果园土壤中最为常见。以及在果园土壤中最为常见。酵母菌在有氧和无氧的条件下酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属兼性厌氧型生物都能生存，属兼性厌氧型生物,常常用于呼吸作用方式的研究。用于呼吸作用方式的研究。2、什么是对比实验？、什么是对比实验？对比实验对比实验：指设置两个或两个以上的实验组，通过对指设置两个或两个以上的实验组，通过对比结果的比较分析，来探究各种因素与实验对比结果的比较分析，来探究各种因素与实验对象的关系，这样的实验称为对比实验。象的关系，这样的实验称为对比实验。对比实验对比实验不设对照组不设对照组，均为实验组（或互，均为实验组（或互为实验组和对照组），是对照实验的一种特殊为实验组和对照组），是对照实验的一种特殊形式，即相当于“相互对照实验”。形式，即相当于“相互对照实验”。知识点补充：对照实验知识点补充：对照实验 一般进行某种试验以阐明一定因子对一个对象一般进行某种试验以阐明一定因子对一个对象的影响和处理效应或其意义时，除了对试验所要求的影响和处理效应或其意义时，除了对试验所要求研究的因子或操作处理外，其他因素都保持一致，研究的因子或操作处理外，其他因素都保持一致，并把试验结果进行比较，这种试验称为并把试验结果进行比较，这种试验称为对照试验对照试验。一个对照实验为实验组和对照组。实验组，是一个对照实验为实验组和对照组。实验组，是接受实验变量处理的对象组；对照组，对实验假设接受实验变量处理的对象组；对照组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。这样，由而言，是不接受实验变量处理的对象组。这样，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的，故于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的，故实验组与对照组两者之差异，则可认定为是来自实实验组与对照组两者之差异，则可认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果才是可信的。验变量的效果，这样的实验结果才是可信的。3、分组讨论：、分组讨论：问题分析问题分析 作出假设作出假设 引导学生自主设计实验引导学生自主设计实验 （1）参考问题）参考问题 酒精是酵母菌在有氧条件下还是在无氧条件酒精是酵母菌在有氧条件下还是在无氧条件下产生的？下产生的？无氧条件下酵母菌呼吸会产生无氧条件下酵母菌呼吸会产生CO2吗？如果吗？如果产生，与有氧呼吸相比，哪个产生量要多一些？产生，与有氧呼吸相比，哪个产生量要多一些？（2）提出假设）提出假设 根据问题提出相应假设，如假设酒精是根据问题提出相应假设，如假设酒精是在无氧条件下产生的。在无氧条件下产生的。（3）参考实验步骤）参考实验步骤 一、实验原理一、实验原理 1、酵母菌是单细胞真菌，属于兼性厌氧型生物。、酵母菌是单细胞真菌，属于兼性厌氧型生物。在有氧和无氧条件下都能生存。在有氧和无氧条件下都能生存。2、CO2的检测方法的检测方法 （1）CO2使澄清石灰水变浑浊使澄清石灰水变浑浊 （2）CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 3、酒精的检测、酒精的检测 橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。变成灰绿色。二、实验假设二、实验假设 酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生CO2，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生CO2和酒精。和酒精。三、实验用品三、实验用品 实验材料：酵母菌；实验材料：酵母菌；实验器具：橡皮球、胶塞、玻璃导管、实验器具：橡皮球、胶塞、玻璃导管、锥形瓶；锥形瓶；实验药品：澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水实验药品：澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水 溶液、溶液、0.2g/ml重酪酸钾的浓硫酸溶液。重酪酸钾的浓硫酸溶液。四、实验步骤四、实验步骤 1、配制酵母菌培养液（等量原则）置于、配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶锥形瓶;2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35、环境下培养、环境下培养8-9小时小时;3、检测、检测CO2的产生的产生;4、检测酒精的产生、检测酒精的产生;（1）取）取2支试管编号支试管编号,（2）各取）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫毫升注入试管升注入试管,（3）分别滴加）分别滴加0.5毫升重酪酸钾毫升重酪酸钾-浓硫酸溶液，轻浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀，试管密封，试管不密封。轻震荡、混匀，试管密封，试管不密封。条件条件 澄清石灰水澄清石灰水/出现的时间出现的时间 重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸溶液 有氧有氧 无氧无氧 有氧呼吸装置图有氧呼吸装置图 无氧呼吸装置图无氧呼吸装置图 五、结果记录五、结果记录 六、实验结果预测六、实验结果预测 1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生CO2，能使澄清石灰水变浑浊。能使澄清石灰水变浑浊。2、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，能使重铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使重铬酸钾溶液发生灰绿色显色反生成了酒精，使重铬酸钾溶液发生灰绿色显色反应。应。3、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2要多。要多。七、实验结论七、实验结论 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。在有氧条件下，通过细胞呼细胞呼吸。在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的吸产生大量的CO2，在无氧条件下通过细，在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的胞呼吸产生酒精和少量的CO2。1、NaOH的作用是什么？的作用是什么？2、澄清的石灰水有什么作用？、澄清的石灰水有什么作用？3、如何说明、如何说明CO2产生的多少？产生的多少？4、如何控制无氧的条件？、如何控制无氧的条件？5、酵母菌的呼吸有几种方式？每种方式的条、酵母菌的呼吸有几种方式？每种方式的条件和产物有什么区别？件和产物有什么区别？6、重铬酸钾可以检测有无酒精存在，这一原、重铬酸钾可以检测有无酒精存在，这一原理在生活中有什么应用？理在生活中有什么应用？二、有氧呼吸二、有氧呼吸 有氧呼吸有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下，是指细胞在氧气的参与下，通过酶的作用，把糖等有机物彻底氧化分通过酶的作用，把糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放出大量解，产生二氧化碳和水，同时释放出大量的能量的过程。的能量的过程。“呼吸呼吸”和“”和“呼吸作用呼吸作用”有什么区别和联系？”有什么区别和联系？区别区别：“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和“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“呼吸作用”是指细胞内呼出二氧化碳的过程，而“呼吸作用”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。有机物分解释放能量的过程。联系：联系：“呼吸”是“呼吸作用”的前提和基础，“呼吸”是“呼吸作用”的前提和基础，没有呼吸过程吸入的氧气，就不能进行呼吸作用；没有呼吸过程吸入的氧气，就不能进行呼吸作用；而“呼吸作用”是“呼吸”的继续。而“呼吸作用”是“呼吸”的继续。细胞内细胞内 呼吸作用呼吸作用 高等动物的有氧呼吸高等动物的有氧呼吸 O2 O2 呼吸（现象）呼吸（现象）呼吸器官呼吸器官 血液循环血液循环 血液循环血液循环 CO2 呼吸器官呼吸器官 CO2 气体运输气体运输 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量能量 酶酶 1、有氧呼吸总反应式：、有氧呼吸总反应式：主要场所：线粒体主要场所：线粒体 1mol葡萄糖彻底氧化分解，释放葡萄糖彻底氧化分解，释放2870KJ的能的能量，其中量，其中1161KJ储存在储存在ATP中，其余以热能形式散中，其余以热能形式散失。能量转化率约为失。能量转化率约为40%。内膜内膜 外膜外膜 基质基质 第一阶段第一阶段：1mol葡萄糖分解形成葡萄糖分解形成2mol丙酮丙酮酸，同时产生少量的酸，同时产生少量的H和少量和少量ATP。2、有氧呼吸的三个阶段、有氧呼吸的三个阶段 场所：细胞质基质。场所：细胞质基质。反应式：反应式：C6H12O6 2C3H4O3+4H+少量能量少量能量 酶酶 第二阶段第二阶段：丙酮酸进一步分解成：丙酮酸进一步分解成CO2 和和H，同时产生少量的，同时产生少量的ATP，部分水也，部分水也参与了反应。参与了反应。场所：线粒体基质。场所：线粒体基质。反应式：反应式：酶酶 C3H4O3+3H2O 3CO2+10H+少量能量少量能量 第三阶段第三阶段：一系列反样产生的：一系列反样产生的H与与氧气结合，在产生水的同时形成大量的氧气结合，在产生水的同时形成大量的ATP。场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜 反应式：反应式：4H+O2 2H2O+大量能量大量能量 酶酶 C6H12O6(葡萄糖葡萄糖)酶酶 H 丙酮酸丙酮酸 能量能量 散失散失 ATP 能量能量 散失散失 ATP CO2 H2O 酶酶 H O2 H2O 酶酶 散失散失 ATP 能量能量 有氧呼吸的全过程图解：有氧呼吸的全过程图解：有氧呼吸过程有氧呼吸过程动画动画：有氧呼吸的生成物有氧呼吸的生成物CO2和和H2