5.3ATP的主要来源──细胞呼吸(用)概述.ppt

生物体生命活动的生物体生命活动的主要能源主要能源物质是什么？物质是什么？生物体新陈代谢所需能量的生物体新陈代谢所需能量的直接直接来源是什么？来源是什么？葡萄糖葡萄糖 ATPATP 那么：葡萄糖中储存的能量如何转化为生那么：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动所需要的直接能量命活动所需要的直接能量ATP的呢？的呢？回顾：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 有机物有机物在细胞内经过一系列的在细胞内经过一系列的氧化氧化分解分解，生成生成CO2或或其他产物其他产物，释放出，释放出能量能量并生成并生成的过程。的过程。有机物有机物 CO2(或其他产物或其他产物)+能量能量 氧化分解氧化分解“呼吸作用呼吸作用”和和“物质燃烧物质燃烧”有什么区别有什么区别吗？吗？“呼吸作用”“呼吸作用”和和“呼吸”呼吸”有什么区别吗？有什么区别吗？细胞内细胞内 呼吸作用与物质的燃呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？烧有什么共同点？呼吸作用能够像燃料呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那样剧烈吗？在体外燃烧那样剧烈吗？在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？举例说明。释放能量吗？举例说明。都是氧化分解过程；都释都是氧化分解过程；都释放能量并产生放能量并产生CO2。不能不能 能通过无氧呼吸释放能量，如蛔虫等但能量少很多。能通过无氧呼吸释放能量，如蛔虫等但能量少很多。呼吸：呼吸：机体与环境之间机体与环境之间O O2 2和和COCO2 2交换的过程。交换的过程。细胞呼吸细胞呼吸也称也称呼吸作用呼吸作用 是指是指有机物有机物在细胞内经过一系列的在细胞内经过一系列的氧化分解氧化分解，生成生成COCO2 2或其他物质，释放出能量并或其他物质，释放出能量并生成生成ATPATP 的过程。的过程。对比对比 呼吸和呼吸作用的区别呼吸和呼吸作用的区别 细胞呼吸的方式有哪些？是细胞呼吸的方式有哪些？是否都需要氧？否都需要氧？本质：有机物氧化分解释放能量 生物在生物在有氧有氧和和无氧无氧条件下是否都能进行细胞呼吸？条件下是否都能进行细胞呼吸？阅读：阅读：P9192页的内容页的内容 结构：单细胞，真核生物结构：单细胞，真核生物 生殖方式：主要出芽生殖生殖方式：主要出芽生殖 同化作用：异养同化作用：异养 异化作用：兼性厌氧型异化作用：兼性厌氧型 一、细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式 若用30度的温水把买来的一包鲜酵母化开，用它发一块面团，几个小时后，面团便会渐渐膨大。用手抠开里面，你会发现面团里面变成蜂窝一样，有许多空隙，并且你能闻到酒味和酵母菌产生的特殊香味所以我们吃的面包和馒头比较松软，味道也好。我们喝的啤酒白酒、医院里的酒精、化妆品中的甘油，都是用酵母菌生产的。酵母菌的细胞里含有丰富的蛋白质和维生素，所以也可以做成高级营养品添加到食品中，或用作饲养动物的高级饲料。小资料 设计实验设计实验 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？）提出问题提出问题 进行实验进行实验 验证假设、形成结论验证假设、形成结论 CO2 有氧有氧 产生产生 无氧无氧 COCO2 2和酒精和酒精 产生产生 作出假设作出假设 3.设计实验设计实验 实验思路？实验思路？分析变量分析变量 自变量自变量:因变量因变量:无关变量无关变量:细胞呼吸的条件细胞呼吸的条件 细胞呼吸的产物细胞呼吸的产物 有氧有氧 无氧无氧 影响实验结果的可变因素影响实验结果的可变因素 酒精、酒精、COCO2 2 分别给酵母菌提供分别给酵母菌提供有氧和无氧有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产的条件，一段时间后检测其产物是否含物是否含酒精或二氧化碳酒精或二氧化碳 COCO2 2的检测：的检测：1.1.通入澄清的石灰水：通入澄清的石灰水：澄清澄清浑浊浑浊 2.2.溴麝香草酚蓝水溶液：溴麝香草酚蓝水溶液：蓝蓝 绿绿黄黄 酒精的检测：酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在的重铬酸钾溶液在酸性酸性下与下与酒精酒精发生反应：发生反应：橙色橙色灰绿色灰绿色 思考思考:有氧和无有氧和无氧条件下氧条件下COCO2 2和酒和酒精产生的量的多精产生的量的多少如何判断？少如何判断？B瓶应封口放置一段时间后，再瓶应封口放置一段时间后，再连接澄清石灰水的锥形瓶，为什么？连接澄清石灰水的锥形瓶，为什么？有有氧氧条条件件 无无氧氧条条件件 石灰水十分混浊石灰水十分混浊 培养液不能使重铬培养液不能使重铬酸钾变灰绿酸钾变灰绿 石灰水有点混浊石灰水有点混浊 培养液使重铬酸钾培养液使重铬酸钾变灰绿变灰绿 有氧条件有氧条件，酵母菌产生大量，酵母菌产生大量的的CO2和和H2O 无氧条件无氧条件，酵母菌产生大量，酵母菌产生大量酒精和少量的酒精和少量的CO2 对比实验 设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。对照实验 除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。NaOH作用作用？有氧呼吸：有氧呼吸：无氧呼吸：无氧呼吸：细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式 葡萄糖葡萄糖O2 CO2(大量大量)+H2O+能量能量 酶酶 葡萄糖葡萄糖 CO2(大量大量)+酒精酒精+能量能量 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，生成二氧化碳二氧化碳或其或其他产物他产物，释放出，释放出能量能量的过程。的过程。实验推论：实验推论：探究 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，有可能对实验结果产生干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？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，你如何看待这种观点？葡萄糖 水溶液 葡萄糖 水溶液 继续探究 继续探究 为了控制无氧呼吸实验装置中的氧气，对酵母菌培养瓶采取用形夹夹住橡皮管的方法进行密封处理，结果发生了锥形瓶爆裂或橡皮塞被顶脱的现象，这是为什么呢？由此说明什么问题？细胞呼吸细胞呼吸 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 绝大多数生物的主绝大多数生物的主要呼吸方式要呼吸方式 产生酒精和产生酒精和CO2 产生水和产生水和CO2 一、细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式 问题回顾问题回顾：1.1.有氧有氧呼吸呼吸的主要的主要场所是？场所是？主要是线粒体，还有细胞质基质主要是线粒体，还有细胞质基质 2.2.线粒体的结构怎样？线粒体的结构怎样？双膜结构，内膜向双膜结构，内膜向内折叠成嵴（增大了内膜内折叠成嵴（增大了内膜的面积），嵴的周围充满的面积），嵴的周围充满了液态的基质，内膜和基了液态的基质，内膜和基质中都含有许多与呼吸作质中都含有许多与呼吸作用有关的酶。用有关的酶。3.有氧呼吸最常利用的物质是有氧呼吸最常利用的物质是_ 葡萄糖葡萄糖 外膜外膜 内膜内膜 嵴嵴 基质基质 二、有氧呼吸二、有氧呼吸 1C6H12O6(葡萄糖葡萄糖)酶酶 4H 2丙酮酸丙酮酸 少量能量少量能量 6CO2 6H2O 酶酶 20H 6O2 12H2O 酶酶 大量能量大量能量 1.1.有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程 细胞质基质细胞质基质 线粒体线粒体 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段 线粒体基质线粒体基质 第三阶段第三阶段 线粒体内膜线粒体内膜 2ATP2ATP 热能热能 少量能量少量能量 2ATP2ATP 热能热能 34ATP34ATP 热量热量 H：表示氧化型辅：表示氧化型辅酶酶I(NAD+)转化成还转化成还原型辅原型辅I(NADH)有氧呼吸的过程图解有氧呼吸的过程图解 1.1.有氧呼吸过程：有氧呼吸过程：（可分三个阶段）（可分三个阶段）第一阶段：第一阶段：葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 +H+H （少量）（少量）+能量能量 （少量）（少量）酶酶 丙酮酸丙酮酸 +H+H2 2O O 酶酶 COCO2 2 +H+H （大量）（大量）+能量能量 （少量）（少量）HH +O O2 2 H H2 2O O +能量能量（大量）（大量）酶酶 第二阶段：第二阶段：第三阶段：第三阶段：细胞质基质细胞质基质 线粒体基质线粒体基质 线粒体内膜线粒体内膜 1 1、有氧呼吸的反应场所只有线粒体，对吗？有氧呼吸的反应场所只有线粒体，对吗？2、水在第几阶段参与反应？有机物彻底氧化在第几阶段？、水在第几阶段参与反应？有机物彻底氧化在第几阶段？3、是否每阶段都有能量生成？大量生成能量在第几阶段？、是否每阶段都有能量生成？大量生成能量在第几阶段？4、氧气在第几阶段被利用？、氧气在第几阶段被利用？CO2和和H2O分别在第几阶段生分别在第几阶段生成？成？CO2和和H2O中的中的O分别来自哪里？分别来自哪里？C6H12O6+6H2O +6O2 酶酶 6 CO2 +12H2O +能量能量 有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释放能量释放能量 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段 第三阶段第三阶段 细胞质细胞质基质基质 线粒体线粒体基质基质 线粒体线粒体内膜内膜 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 H2O H O2 丙酮酸丙酮酸少量少量H ATP CO2 大量大量H ATP 少量少量 少量少量 H2O 大量大量ATP 大量大量 2.2.有氧呼吸有氧呼吸三三个阶段的比较个阶段的比较 能量能量 热能热能 可转移的能量可转移的能量 ADPADPPiPi ATPATP 1161kJ1161kJ 2870kJ2870kJ 1mol1mol葡萄糖葡萄糖 1709kJ1709kJ 能量转换的效率：能量转换的效率：1161/28701161/2870100100=40=40 有氧呼吸与体外燃烧相比的特点：有氧呼吸与体外燃烧相比的特点：条件温和、能量逐步释放、并有一部分能条件温和、能量逐步释放、并有一部分能量储存在量储存在ATPATP中。中。1161/30.54=38mol1161/30.54=38mol C6H12O6+6H2O +6O2 酶酶 6 CO2 +12H2O +38molATP 场所：场所：a a细胞质基质细胞质基质 b b线粒体基质线粒体基质 c c线粒体内膜线粒体内膜 能量去向：能量去向：一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中中 总反应式：总反应式：有氧呼吸概念：有氧呼吸概念：细胞在细胞在_的参与下，通过的参与下，通过_的催化作用，的催化作用，把把_等有机物等有机物_，产生，产生_和和_，释放，释放_,_,生成生成_的过程。的过程。(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,约约60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,约约40%)40%)氧氧 多种酶多种酶 葡萄糖葡萄糖 COCO2 2 H H2 2O O 能量能量 彻底彻底氧化分解氧化分解 大量大量ATPATP 3.3.有氧呼吸有氧呼吸小结小结 C6H12O6+6H2O +6O2 酶酶 6 CO2 +12H2O +能量能量 课课 堂堂 练练 习习 1.1.有氧呼吸分三个阶段有氧呼吸分三个阶段,三个阶段的共同特点三个阶段的共同特点是都有能量的释放是都有能量的释放,但释放能量最多的是但释放能量最多的是_;_;在线粒体中进行的是第在线粒体中进行的是第_阶段阶段;第第_阶段产生阶段产生HH最多；丙酮酸是第最多；丙酮酸是第_阶段的阶段的产物。产物。第三阶段第三阶段 二、三二、三 一一 二二 3.第一、二阶段的共同产物是第一、二阶段的共同产物是 三个阶段均有的产物是。三个阶段均有的产物是。HH和和ATPATP ATPATP 2.下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：产生产生COCO2 2的阶段（的阶段（）产生）产生H H2 2O O的阶段（的阶段（）O O2 2参与的阶段（参与的阶段（）产生产生HH的阶段（的阶段（）产生能量最多的阶段（产生能量最多的阶段（）有机物彻底氧化的阶段（有机物彻底氧化的阶段（）二二 三三 三三 一二一二 三三 二二