2022年医学专题—第五章第3节ATP的主要来源—细胞呼吸..(1).ppt

ATP的主要(zhyo)来源 细胞呼吸,吸,A,T,P,的,主,要,来,源,细,胞,呼,第5章 细胞的能量(nngling)供应和利用第3节,第一页，共八十四页。,本节重点(zhngdin),1.细胞(xbo)呼吸的概念及其与ATP形成的关系,2.有氧呼吸和无氧呼吸的过程(guchng)及其特点,3.细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用,第二页，共八十四页。,拉瓦锡等在研究(ynji)人的呼吸作用,拉瓦锡把呼吸作用比作碳和氢的“缓慢(hunmn)燃烧过程”。,第三页，共八十四页。,问题(wnt)探讨,1、呼吸作用与物质燃烧的比较：共同点：都是物质的氧化分解过程；都产生CO2等产物、释放能量。不同点：（1）燃烧是一种剧烈氧化的形式(xngsh)（2）呼吸作用是细胞内有机物的氧化分解形式,第四页，共八十四页。,呼吸：机体与环境(hunjng)之间O2和CO2交换的过程。,呼吸作用(h x zu yn)也称细胞呼吸,对 比,2、呼吸和呼吸作用(h x zu yn)的区别,呼吸作用是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。也叫细胞呼吸,第五页，共八十四页。,二、细胞(xbo)呼吸的类型,细胞(xbo)呼吸,第六页，共八十四页。,1、有氧呼吸(hx)场所,第七页，共八十四页。,C6H12O6,能量(nngling)（少量）,2丙酮酸(C3H4O3),4H,酶,2、有氧呼吸(以消耗(xioho)葡萄糖为例）的过程(三个阶段）,第一阶段：细胞质基质(j zh),葡萄糖的初步分解,第八页，共八十四页。,C6H12O6,能量(nngling)（少量）,2丙酮酸,4H,酶,6CO2,第二阶段：线粒体基质(j zh),丙酮酸彻底(chd)分解,第九页，共八十四页。,C6H12O6,能量(nngling)（少量）,2丙酮酸,4H,酶,6H2O,能量(nngling)（少量）,20H,酶,6CO2,12H2O,第三阶段：线粒体内膜,H的氧化(ynghu),+能量（大量）,第十页，共八十四页。,2.有氧呼吸(hx)过程,葡萄糖的初步(chb)分解,C6H12O6,酶1,2丙酮酸(C3H4O3)+4 H+能量(nngling)（少量）,场所：细胞质基质,丙酮酸彻底分解,酶2,6CO2+20H+能量（少量）,场所：线粒体基质,2丙酮酸,H的氧化,酶3,12H2O+能量（大量）,场所：线粒体内膜,24H+6 O2,+6H2O,2ATP,2ATP,34ATP,第十一页，共八十四页。,总反应式：,24H+6O2 12H2O+能量(nngling)（大量）,2丙酮酸+6H2O 6CO220H能量(nngling)（少量）,酶,酶,第十二页，共八十四页。,有氧呼吸(hx)中氧元素的转移途径：,讨论(toln),1.追踪(zhuzng)18O2的去向:2.追踪C6H1218O6的去向:3.追踪H218O的去向:,O2H2O,葡萄糖丙酮酸CO2,H2OCO2,第十三页，共八十四页。,有氧呼吸(hx)三个阶段的比较,细胞质基质(j zh),主要(zhyo)是葡萄糖,丙酮酸H,少量,丙酮酸、H2O,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,对比,第十四页，共八十四页。,主要(zhyo)场所：,线粒体,能量(nngling)去向：2870kJ/1mol葡萄糖,一部分以热能形式(xngsh)散失 另一部分转移到ATP中,总反应式：,有氧呼吸概念：,细胞在_的参与下，通过_的催化作用，把_等有机物_，产生_和_，释放_,生成_的过程。,(1709kJ/1mol葡萄糖,约60%),(1161kJ/1mol葡萄糖,约40%),氧,多种酶,葡萄糖,CO2,H2O,能量,彻底氧化分解,大量ATP,38molATP,第十五页，共八十四页。,1.用含18O 的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程(guchng)中的氧原子，18O 转移的途径是（）A.葡萄糖 丙酮酸 氧 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,变题：用含18O的氧气(yngq)供应植物细胞呼吸，则18O可能出现在哪些物质中？,考点：有氧呼吸(hx)的过程。,D,答：水、CO2、葡萄糖。,第十六页，共八十四页。,2.在四支试管中分别含有下列不同的化学物质和活性酵母细胞制备(zhbi)物，经一定时间的保温后，能产生的 CO2的是A.葡萄糖细胞膜已经破裂的细胞B.葡萄糖线粒体C.丙酮酸细胞膜已经破裂的细胞D.丙酮酸线粒体,考点：有氧呼吸(hx)各步骤的场所。,ACD,第十七页，共八十四页。,3.把青蛙(qngw)和小白鼠从 25 的温室中移到5 的环境中，这两种生物的需氧量变化是（）A.两种动物的需氧量都减少 B.两种动物的需氧量都增加 C.前者需氧量减少，后者需氧量增加 D.前者需氧量增加，后者需氧量减少,考点：热能(rnng)的意义。,C,第十八页，共八十四页。,暂时缺氧状态下的活细胞，还能进行(jnxng)细胞呼吸吗？,第十九页，共八十四页。,与生活(shnghu)联系,高等植物在水淹的情况下，可以(ky)进行短暂的无氧呼吸，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。,苹果(pnggu)放久了为什么会有酒味？,第二十页，共八十四页。,动物能否进行(jnxng)无氧呼吸？,第二十一页，共八十四页。,C6H12O6,4 H,2C2H5OH+2CO2,酶,酶,2C3H6O3,2丙酮酸,酶,少量(sholing)能量,第一阶段,(细胞质基质(j zh),第二阶段,(细胞质基质(j zh),3、无氧呼吸的过程,乳酸,酒精,大多数植物、酵母菌,高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚,第二十二页，共八十四页。,C6H12O6,酶,2C3H6O3（乳酸(r sun)）+少量能量,A.乳酸(r sun)发酵,例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些(mu xi)器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）,C6H12O6,酶,2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量,B.酒精发酵,例：大多数植物（苹果储存久了、高等植物水淹）、酵母菌,反应式,总共放能196.65kJ,其中 61.08 kJ 转移给ATP,第二十三页，共八十四页。,一般是指细胞在_的条件下，通过_的催化作用，把_等有机物分解为 _ 的产物，同时释放(shfng)出_的过程。,缺氧(qu yn),酶,不彻底(chd)氧化,少量能量,葡萄糖,第二十四页，共八十四页。,同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能(zh nn)释放少量能量？,葡萄糖中的大部分能量存留在酒精(jijng)或乳酸中。,第二十五页，共八十四页。,生物体处于(chy)长期缺氧的状态能否生存？为什么？,无氧呼吸释放能量少；酒精和乳酸(r sun)大量积累对生物体有害,第二十六页，共八十四页。,有氧呼吸与无氧呼吸的区别(qbi)与联系,第二十七页，共八十四页。,细胞质基质(j zh)、线粒体（主要）,细胞质基质(j zh),需氧、酶等,不需氧、需酶,大量(dling),少量,两者第一阶段完全相同,都分解有机物，释放能量，合成ATP,有氧呼吸与无氧呼吸的比较,第二十八页，共八十四页。,拓展：一些特殊的细胞和生物(shngw)的呼吸作用的场所,真核生物：如哺乳动物(brdngw)的成熟红细胞进行的是无氧呼吸；一些寄生虫如：蛔虫进行无氧呼吸,原核(yun h)生物：蓝藻进行有氧呼吸，场所是细胞质基质；大多数的细菌也是有氧呼吸场所也是细胞质基质,第二十九页，共八十四页。,请写出各个字母(zm)代表的物质是什么？,A丙酮酸 B是CO2 C是还原(hun yun)H D是O2 E是酒精,第三十页，共八十四页。,第三十一页，共八十四页。,第三十二页，共八十四页。,二、细胞呼吸类型的判断及有关(yugun)计算,A:细胞呼吸类型的判断：在以葡萄糖为呼吸底物的情况下，CO2的释放(shfng)量和O2的消耗量是判断细胞呼吸方式的重要依据。,我们来归纳为二看原则(yunz)：一看O2的消耗,（1）没有消耗,是无氧呼吸,有CO2生成，是产生酒精的无氧呼吸,没有CO2生成，是产生乳酸的无氧呼吸,（2）有消耗 进行二看,看 O2与CO2生成量的关系,第三十三页，共八十四页。,二、看 O2与CO2生成量的关系(gun x),（1）O2=CO2，只有(zhyu)有氧呼吸,（2）O2CO2，是有氧呼吸和产生(chnshng)酒精的无氧呼吸同时存在,C6H12O6,酶,2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量,或者是有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸,第三十四页，共八十四页。,a b c d O2浓度(nngd)（）,相对值,CO2释放(shfng)量O2吸收量,1210 8 6 4 2,如图表示某水稻的非绿色器官(qgun)在氧气浓度为a.b.c.d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。,A.氧气浓度为a时，B.氧气浓度为b时，C.氧气浓度为c时，D.氧气浓度为d时，,只进行无氧呼吸,既有有氧呼吸也有无氧呼吸,既有有氧呼吸也有无氧呼吸,只进行有氧呼吸,第三十五页，共八十四页。,B:细胞呼吸的有关(yugun)计算(从O2和CO2的量入手）,（1）只有有氧呼吸和只有无氧呼吸的计算(j sun)根据化学反应式计算(j sun),（2）既有有氧呼吸(hx)和无氧呼吸(hx)（产生酒精）的计算,C6H12O6,酶,2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量,第三十六页，共八十四页。,提示(tsh),知道O2和CO2的量先用O2的量算出有氧呼吸消耗的葡萄糖和生成的CO2的量，再用总CO2的量减去有氧呼吸生成的CO2的量得出无氧呼吸的CO2的量，然后算出无氧呼吸消耗的葡萄糖（用数学(shxu)式子列出来）,第三十七页，共八十四页。,a b c d O2浓度(nngd)（）,相对值,CO2释放(shfng)量O2吸收量,1210 8 6 4 2,如图表示水稻(shudo)的非绿色器官在氧气浓度为a.b.c.d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。,A.氧气浓度为a时，B.氧气浓度为b时，C.氧气浓度为c时，D.氧气浓度为d时，,无氧消耗葡萄糖5,有氧消耗葡萄糖1/3，无氧消耗2,有氧消耗葡萄糖2/3，无氧消耗1,有氧消耗葡萄糖4/3,第三十八页，共八十四页。,4：现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖液，吸进氧气的体积与放出CO2的体积比为12，假设有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率(sl)相等，则（）A、有1/4的酵母菌在进行有氧呼吸B、有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸C、有1/2的酵母菌在进行有氧呼吸D、有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸,考点：有氧呼吸与酒精(jijng)发酵的联系及相关计算。,A,第三十九页，共八十四页。,5.在a、b、c、d条件(tiojin)下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如右表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是,Aa条件(tiojin)下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸Db条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多Cc条件下，无氧呼吸最弱Dd条件下，产生的CO2全部来自线粒体,答案(d n)：D,第四十页，共八十四页。,特别(tbi)提醒,呼吸作用的底物在每次做题的时候我们都默认是葡萄糖，但是如果在题目中指出呼吸作用消耗的底物不是葡萄糖的时候，计算是有所不同的比如(br)：如(花生的种子)消耗的底物是脂肪的时候由于脂肪的含H量是比较高的，进行有氧呼吸的时候会出现O2CO2的情况,第四十一页，共八十四页。,图2实验装置乙中，KOH溶液中放置筒状滤纸(lzh)的目的_。,假设小麦种子只以糖类为呼吸底物，在25下经10 min观察墨滴的移动情况，如发现(fxin)甲装置中墨滴不动，乙装置中墨滴左移，则10 min内小麦种子发生_过程；如发现甲装置中墨滴右移，乙装置中墨滴不动，则10 min内小麦种子发_过程。,增大吸收(xshu)二氧化碳的面积,有氧呼吸,无氧呼吸,第四十二页，共八十四页。,在25下10 min内，如果(rgu