2022年医学专题—第3节-ATP的主要来源——细胞呼吸第一课时分解(1).ppt

复 习 提 问,细胞(xbo)内的主要能源物质是什么？,生物体新陈代谢所需能量(nngling)的直接来源是什么？,葡萄糖,ATP,那么：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命(shngmng)活动所需要的直接能量ATP的呢？,第一页，共八十页。,第3节 ATP的主要来源细胞(xbo)呼吸,学习目标：1.进行酵母菌细胞呼吸方式的探究(tnji)2.说出线粒体的结构和功能。3.有氧呼吸的过程，场所,第二页，共八十页。,拉瓦锡(ALLavoisier)的研究(ynji),体外：,物质(wzh),热能(rnng),+O2,燃烧,有机物,能量,+O2,分解,体内：,CO2+H2O+,细胞呼吸,无机物+,第三页，共八十页。,2.呼吸作用(h x zu yn)能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？,不能。否则(fuz)，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。,问题(wnt)探讨,3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？可以,I呼吸作用与物质的燃烧有什么相同点?,相同点：都能分解物质，释放能量。,不同点：物质的体外燃烧-高温、反应剧烈发光发热、能量迅速全部释放。物质的体内分解-?,第四页，共八十页。,1、细胞(xbo)呼吸的概念,细胞(xbo)呼吸是指 在细胞内,经过由酶催化的一系列，生成 或其他产物，释放出 并生成 的过程。,有机物,氧化(ynghu)分解,二氧化碳,能量,ATP,一、细胞呼吸的方式,第五页，共八十页。,酵母菌:探究酵母菌的呼吸(hx)方式,第六页，共八十页。,细胞呼吸一定(ydng)需要氧气吗？,（一）探究(tnji)酵母菌呼吸的方式,酵母菌是一种单细胞真菌，属真核生物。在有氧气和无氧气的条件(tiojin)下都能生存，属于 兼性厌氧型生物。通过定性测定酵母菌在有氧和无氧的条件下细胞呼吸的产物，可以确定酵母菌细胞呼吸的方式。,二、细胞呼吸的方式,第七页，共八十页。,实验：探究酵母菌细胞(xbo)呼吸的方式,实验(shyn)材料,酵母菌：,酵母菌是异养兼性厌氧型生物(shngw)，培养时必须提供有机物。,课本P91,酵母菌培养液,配制成,葡萄糖溶液,单细胞真菌属真核生物,酵母菌,第八页，共八十页。,实验(shyn)原理,酵母菌通过(tnggu)细胞呼吸可产生酒精。,酵母菌通过(tnggu)细胞呼吸可产生二氧化碳。,澄清石灰水和或溴麝香草酚蓝水溶液可用于检测CO2。,重铬酸钾在酸性条件下，可用于检测酒精。,第九页，共八十页。,实验(shyn)假设：,提出(t ch)问题：,实验(shyn)方案设计：,酵母菌在什么条件下使葡萄糖发酵产生酒精?,酵母菌在不同条件下产生的CO2是否一样多?,酵母菌在无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精,酵母菌在有氧条件下产生的CO2比无氧条件多,探究实验步骤：,第十页，共八十页。,实验(shyn)方案设计：,控制(kngzh)有氧和无氧的条件,是否(sh fu)有酒精产生的?,是否有CO2产生？,比较CO2多少的方法,保证酵母菌在整个实验过程中正常生活的方法,通气或密封瓶口放置一段时间,酸性条件下酒精与重铬酸钾溶液进行反应,通入石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液,石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化时间,葡萄糖溶液培养、适宜的温度、pH、空气,自变量,因变量,无关变量,第十一页，共八十页。,第一步：配制(pizh)酵母菌培养液。,第二步：用A、B两个锥形瓶装入配制(pizh)好的等量酵母菌培养液。,第三步：按图装置(zhungzh)连接。,进行实验：,第十二页，共八十页。,有氧呼吸(hx)装置：,无氧呼吸(hx)装置：,10NaOH溶液(rngy),吸收通入空气中的CO2（避免影响产生的CO2含量的结果）,葡萄糖溶液酵母菌（培养酵母菌）,澄清的石灰水,根据混浊程度进行比较CO2的产生量,橡皮球、气泵（保持通入空气）,葡萄糖溶液酵母菌,封口放置一段时间后，再与第二个锥形瓶连接。（使酵母菌消耗瓶内的氧气，造成无氧环境）,或者 溴麝香草酚蓝水溶液,根据溶液颜色的变化时间长短比较,澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液,根据混浊程度、颜色的变化时间进行比较CO2的产生量,（灰绿色）,（橙色）,第十三页，共八十页。,溴麝香草酚蓝水溶液遇CO2的变色(bins)过程,A装置(zhungzh),蓝，绿，黄,第十四页，共八十页。,用溶有重铬酸钾(zhn sun ji)的浓硫酸检测酒精,溶有重铬酸钾(zhn sun ji)的浓硫酸,+A装置(zhungzh)的酵母菌滤液,+B装置的酵母菌滤液,灰绿色,不变灰绿色,第十五页，共八十页。,酵母菌在有氧和无氧条件(tiojin)下都能进行细胞呼吸。,在有氧条件下酵母菌通过细胞呼吸产生(chnshng)大量CO2,在无氧条件下酵母菌通过细胞呼吸产生酒精(jijng)和少量CO2,实验结论：,第十六页，共八十页。,线粒体,第十七页，共八十页。,1.有氧呼吸(hx)概念：,细胞在_的参与下，通过(tnggu)_的催化作用，把_等有机物_，产生_和_，释放_,生成_的过程。,氧,多种酶,葡萄糖,CO2,H2O,能量(nngling),彻底氧化分解,大量ATP,二.有氧呼吸,第十八页，共八十页。,有氧呼吸(hx),第十九页，共八十页。,2.有氧呼吸(hx)的过程,场所(chn su)：线粒体内膜,场所(chn su)：线粒体基质,场所：细胞质基质,2C3H403,第二十页，共八十页。,丙酮酸,H,H2O,O2,O2,CO2,H,O2,H2O,细胞质基质(j zh),酶,O2,线粒体,酶,H,酶,第二十一页，共八十页。,葡萄糖,有氧呼吸(hx)过程的图解：,第二十二页，共八十页。,细胞质基质(j zh),线粒体基质(j zh),线粒体内膜,葡萄糖,丙酮酸和H,少量(sholing),否,有氧呼吸的三个阶段,丙酮酸和水,CO2和H,少量,否,H和 O2,H2O,大量,是,特点：反应条件温和，多步反应，逐步放能。,请计算有氧呼吸的能量转换效率：,1mol的葡萄糖彻底氧化分解，共释放2870kJ,40.5,1709kJ以热量散失,59.5,能使多少个ADP转化为ATP？,38mol,第二十三页，共八十页。,H2O H H2O,O2 H2O,C6H12O6 丙酮酸CO2,C、H、O的来龙去脉(li lng q mi)：,第二十四页，共八十页。,有氧呼吸(hx)的过程,第一阶段：C6H12O6,（丙酮酸）,第二阶段：2CH3COCOOH+6H2O,第三阶段：24H+6O2,总反应式：,2CH3COCOOH+4H+能量(nngling),6CO2+20H+能量(nngling),12H2O+能量,（大量）,第二十五页，共八十页。,葡萄糖在细胞内被氧化(ynghu)分解，产生的能量都储存在ATP了吗？,第二十六页，共八十页。,已知：1mol葡萄糖在体外燃烧可以产生(chnshng)2870 kJ能量，而经过细胞有氧呼吸则可以使1161 kJ能量储存在ATP中；ADP转化为ATP需要吸收30.54 kJ能量。试计算：1.有氧呼吸的能量转换效率是多少？2.1分子葡萄糖有氧呼吸产生的能量能合成多少分子ATP？3.细胞呼吸过程中，转变为热能的能量是一种浪费吗？,第二十七页，共八十页。,1mol葡萄糖彻底(chd)氧化分解，共释放2870kJ/mol的能量，其中一部分以热能形式散失(约60%)；另一部分转移到ATP中(1161kJ/mol，约40%)储存，约形成38个ATP。,第二十八页，共八十页。,热能(rnng),葡萄糖,CO2+H2O,能量(nngling),ADPPi,ATP,用于各项生命(shngmng)活动,2870kJ,约40,（体温的来源）,第二十九页，共八十页。,第三十页，共八十页。,有氧呼吸(hx)三个阶段的比较,小结(xioji)：,酶,第三十一页，共八十页。,1：下图是探究酵母菌细胞呼吸方式(fngsh)的实验装置，以下说法中正确的是,当堂(dn tn)练习,第三十二页，共八十页。,A两个装置均需要在黑暗条件下进行B装置乙在处可检测到有酒精(jijng)生成C装置乙中应让先静置一会再与连接D装置甲中NaOH的作用是吸收处的CO2,C,第三十三页，共八十页。,2对于例1中探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置的下列说法，错误的是()A实验前必须进行装置的气密性检查B甲组和乙组之间是对比实验关系C本实验的自变量是是否(sh fu)存在O2，A瓶中存有O2，B瓶无O2D相同时间后，甲、乙组中澄清石灰水的浑浊程度相同,D,第三十四页，共八十页。,3下列4支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细胞制备物。在适宜温度等条件(tiojin)下，会产生CO2的试管有()葡萄糖细胞膜已破裂的细胞葡萄糖线粒体丙酮酸线粒体葡萄糖细胞质基质ABC D,B,第三十五页，共八十页。,4.生物的生命活动所需要的能量主要(zhyo)来自：.糖类的氧化分解.脂类的氧化分解.蛋白质的氧化分解.核酸的氧化分解,5.人体进行有氧呼吸的主要场所是.肺细胞(xbo).内环境.线粒体.细胞质基质,A,C,第三十六页，共八十页。,6.（1）标号(bioho)至 是,丙酮酸,H,H,O2,H2O,CO2,+H2O,三个阶段(jidun)中不同化学反应所需的酶,（2）.图中的英文字母A、B、C表示(biosh)：,第三十七页，共八十页。,有机物被彻底氧化(ynghu)分解发生在第几阶段？,呼吸作用过程中吸收的氧气(yngq)用于第几阶段？,如果你在思考上述问题的时候(sh hou)，消耗了2摩尔 葡萄糖，那么你产生了多少摩尔二氧化碳？,7：思考：,下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：,(1)产生CO2的阶段(2)产生H2O的阶段(3)氧气参与的阶段(4)产生ATP的阶段(5)产生ATP最多的阶段(6)产物H2O中的来自于(7)三个阶段的酶是否一样_,第三十八页，共八十页。,无氧呼吸(hx)及呼吸(hx)作用的应用,学习目标(mbio)：无氧呼吸作场所，反应过程细胞呼吸原理的应用影响细胞呼吸的因素,第三十九页，共八十页。,苹果(pnggu)储藏久了为什么会有酒味呢？,无氧呼吸的场所在哪里呢?反应(fnyng)是如何进行的呢？,第四十页，共八十页。,概念:细胞在无氧的条件(tiojin)下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。,场所(chn su)：细胞质基质,三.无氧呼吸(hx),第四十一页，共八十页。,葡萄糖的初步(chb)分解,C6H12O6,酶,+4H+能量(nngling),场所(chn su)：细胞质基质,1、,与有氧呼吸第一阶段相同,（少量）,2C3H4O3,（丙酮酸）,（一）、细胞的无氧呼,第四十二页，共八十页。,丙酮酸不彻底(chd)分解,酶,2C3H6O 3,细胞质基质(j zh),（1）乳酸(r sun)发酵,2、,2C3H4O3,（乳酸）,例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）,+,H,4,第四十三页，共八十页。,酶,+2CO2,2C3H4O3,（2）酒精(jijng)发酵,2C2H5OH,（酒精(jijng)）,例：大多数植物(zhw)、酵母菌,细胞质基质,+4H,第四十四页，共八十页。,细胞质基质(j zh),无氧呼吸(hx)全过程,C6H12O6,酒精(jijng)+CO2,乳酸,少量能量,第四十五页，共八十页。,（二）、生物(shngw)的无氧呼吸,（1）高等植物(水稻、苹果(pnggu)等）的无氧呼吸：,（2）高等动物(godngdngw)和人的无氧呼吸：,例外：马铃薯块茎和甜菜块根无氧呼吸产生乳酸,第四十六页，共八十页。,(3)、微生物的无氧呼吸(hx).家庭酿酒和酸奶的原理：,酿酒是利用(lyng)酵母菌无氧呼吸产生酒精,我们把微生物的无氧呼吸也叫做(jiozu)发酵。,酸奶是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,第四十七页，共八十页。,第四十八页，共八十页。,（三）无氧呼吸的主