少量線粒體基質(zhì)丙酮酸課件

1、第3節(jié) ATP的主要來源細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸的概念 細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能量并且生成ATP的過程。有氧呼吸有氧呼吸 第一個(gè)階段 第二個(gè)階段 第三個(gè)階段 場(chǎng)所 反應(yīng)物 生成物 產(chǎn)生能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)主要是葡萄糖丙酮酸、H少量線粒體基質(zhì)丙酮酸、H2O CO2、H少量線粒體內(nèi)膜大量H2OH、O2有氧呼吸全過程的比較2.主要場(chǎng)所：線粒體3.能量去向：一部分以熱能形式散失(約60%)；另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中(約40%)。4.總反應(yīng)式：C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O + 能量 酶5.概念： 有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催

2、化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。有氧呼吸4、下列分別屬于有氧呼吸的第幾階段：產(chǎn)生CO2的階段（）產(chǎn)生H2O的階段（）氧氣參與的階段（）產(chǎn)生ATP的階段（ ）產(chǎn)生ATP最多的階段（）二三三一、二、三三無氧呼吸1.過程與有氧呼吸第一階段相同葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH +4 H + 能量 （丙酮酸） （少量） 場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸不徹底分解場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) C6H12O6酶2CH3COCOOH（丙酮酸）酶2C3H6O3（乳酸）+ 能量A.乳酸發(fā)酵例：高等動(dòng)物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根 、玉米胚

3、、胡蘿卜的葉等）C6H12O62CH3COCOOH（丙酮酸）酶2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 能量B.酒精發(fā)酵 例：大多數(shù)植物、酵母菌（微生物的無氧呼吸一般叫做發(fā)酵）酶無氧呼吸2.實(shí)例a.高等植物在水淹的情況下，可以進(jìn)行短時(shí)間的無氧呼吸b.高等動(dòng)物和人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)無氧呼吸。肌肉酸脹。c.酵母菌在缺氧的條件下，可以將有機(jī)物分解成酒精和二氧化碳。有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系2有氧呼吸與無氧呼吸比較類型有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)反應(yīng)條件需要O2、酶和適宜的溫度不需要O2，需要酶和適宜的溫度呼吸場(chǎng)所第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，第二、三階段在線粒體內(nèi)全過程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解產(chǎn)

4、物CO2和H2OCO2和酒精或乳酸釋放能量釋放大量能量釋放少量能量特點(diǎn)有機(jī)物徹底分解，能量完全釋放有機(jī)物沒有徹底分解，能量沒完全釋放相互聯(lián)系其實(shí)質(zhì)都是分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATP供生命活動(dòng)需要；第一階段(從葡萄糖到丙酮酸)完全相同規(guī)律方法：在分析有氧呼吸和無氧呼吸物質(zhì)變化的數(shù)量關(guān)系時(shí)有如下規(guī)律：不消耗O2，釋放CO2只進(jìn)行無氧呼吸；O2吸收量CO2釋放量只進(jìn)行有氧呼吸；O2吸收量 CO2釋放量?jī)煞N呼吸方式同時(shí)進(jìn)行，多余CO2來自無氧呼吸；酒精量CO2量只進(jìn)行無氧呼吸；酒精量 CO2量?jī)煞N呼吸方式同時(shí)進(jìn)行，多余CO2來自有氧呼吸；有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸發(fā)酵。有一

5、瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時(shí)，其產(chǎn)生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。通過對(duì)表中數(shù)據(jù)分析可得出的結(jié)論是( )氧濃度(%)abcd產(chǎn)生CO2的量9 mol12.5 mol15 mol30 mol產(chǎn)生酒精的量9 mol6.5 mol6 mol0 molA. a濃度時(shí)酵母菌有氧呼吸速率等于無氧呼吸速率Bb濃度時(shí)酵母菌有氧呼吸速率大于無氧呼吸速率Cc濃度時(shí)有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精發(fā)酵Dd濃度時(shí)酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸未進(jìn)行無氧呼吸 D (2009上海卷，30)在a、b、c、d條件下，測(cè)得某植物種子萌發(fā)時(shí)CO2 和O2體積變化的相對(duì)值如表所示。若底物是葡萄糖，則下列敘述中正

6、確的 是( ) CO2釋放量O2吸收量a100b83c64d77A. a條件下，呼吸產(chǎn)物除CO2外還有酒精和乳Bb條件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸多Cc條件下，無氧呼吸最弱Dd條件下，產(chǎn)生的CO2全部來自線粒體D探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1實(shí)驗(yàn)原理(1)酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。酵母菌進(jìn)行有氧呼吸能產(chǎn)生大量的CO2，在進(jìn)行無氧呼吸時(shí)能產(chǎn)生酒精和CO2。(2) CO2可使澄清的石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。根據(jù)石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色的時(shí)間長(zhǎng)短，可以檢測(cè)酵母菌培養(yǎng)液中CO2的產(chǎn)生情況。(3)橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下可

7、與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。 2實(shí)驗(yàn)流程3實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵步驟(1)通入A瓶的空氣中不能含有CO2，以保證使第三個(gè)錐形瓶中的澄清石灰水變混濁是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致。(2) B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間，待酵母菌將B瓶中的氧氣消耗完，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2通入澄清的石灰水中。特別提醒:該實(shí)驗(yàn)為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，有氧和無氧條件下的實(shí)驗(yàn)都為實(shí)驗(yàn)組。 想一想：重鉻酸鉀可以檢測(cè)有無酒精存在，這一原理在日常生活中有何用處？答案：可以用來檢驗(yàn)汽車司機(jī)是否喝酒.請(qǐng)預(yù)測(cè)與結(jié)論相符合的現(xiàn)象，并填寫下表：序號(hào)裝置中紅色液滴的移動(dòng)現(xiàn)象結(jié)論裝置甲裝置乙1ab不移動(dòng)只進(jìn)行有氧呼吸2c不移動(dòng)

8、d只進(jìn)行無氧呼吸3ef既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無氧呼吸酵母菌培養(yǎng)液10%NaOH溶液蒸餾水想一想：什么叫呼吸速率？影響它的主要因素是什么？答案：呼吸速率是指單位數(shù)量的活體組織，在單位時(shí)間內(nèi)，消耗的氧氣量或釋放的CO2量。1影響細(xì)胞呼吸的內(nèi)部因素 (1)不同種類的植物呼吸速率不同，如一般情況下，旱生植物小于水生植 物，陰生植物小于陽生植物。 (2)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于營(yíng)養(yǎng)器 官。 (3)同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同，如幼苗期、開花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。2影響細(xì)胞呼吸的外部因素因素原因曲線應(yīng)用溫度最適溫度時(shí)，細(xì)胞呼吸最強(qiáng)，超過最適溫度呼吸酶活性降低

9、，甚至變性失活，細(xì)胞呼吸受抑制；低于最適溫度酶活性下降，細(xì)胞呼吸受抑制低溫下貯存蔬菜、水果。大棚蔬菜夜間適當(dāng)降溫以降低呼吸消耗，提高產(chǎn)量O2O2濃度低時(shí)，厭氧呼吸占優(yōu)勢(shì)；隨O2濃度增大，無氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼吸不斷加強(qiáng)；但當(dāng)O2濃度達(dá)到一定值后，隨O2濃度增大，有氧呼吸不再加強(qiáng)(受呼吸酶數(shù)量等因素的影響)適當(dāng)降低氧氣濃度，抑制呼吸消耗，延長(zhǎng)蔬菜、水果的保鮮時(shí)間水在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢將種子曬干，以減弱呼吸消耗，有利于貯藏CO2CO2是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，對(duì)細(xì)胞呼吸有抑制作用在蔬菜、水果保鮮中，增加CO2濃度(或充入N2)可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物消

10、耗細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 細(xì)胞呼吸的中間產(chǎn)物是各種有機(jī)物之間轉(zhuǎn)化的樞紐，細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)實(shí)踐中有廣泛的應(yīng)用。 1.發(fā)酵技術(shù) （微生物的無氧呼吸一般叫做發(fā)酵） 2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 3.糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮1.發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)啤酒、果酒和白酒等生產(chǎn)乳酸類、檸檬酸類飲料生產(chǎn)味精、醬油和醋生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白應(yīng)用于垃圾、廢水的處理利用發(fā)酵產(chǎn)生沼氣 2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 細(xì)胞呼吸為植物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、細(xì)胞的分裂、植株的生長(zhǎng)和發(fā)育等提供能量和各種原料，因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，要設(shè)法適當(dāng)增強(qiáng)細(xì)胞呼吸，以促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。 例：水稻生產(chǎn)中的適時(shí)露田和曬田等措施的實(shí)質(zhì)就是為了改善土壤通氣條件以增強(qiáng)根系的細(xì)胞呼吸。議一議：作物栽培時(shí)要及時(shí)中耕松

11、土，稻田需要定期排水，這有什么好處？答案：作物栽培時(shí)要及時(shí)松土透氣，利于根系的有氧呼吸，促進(jìn)水和無機(jī)鹽的吸收，稻田需定期排水，否則會(huì)因根進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生大量酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用，使根腐爛。3.糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮 細(xì)胞呼吸要消耗有機(jī)物，使有機(jī)物積累減少。因此，對(duì)糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮來說，又要設(shè)法降低細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度，盡可能減少有機(jī)物的消耗等。糧食儲(chǔ)藏糧食儲(chǔ)藏時(shí)，要注意降低溫度和保持干燥，抑制細(xì)胞呼吸，延長(zhǎng)保存期限。 例：稻谷等種子含水量超過14.5時(shí)，呼吸速率就會(huì)驟然增加 ，釋放出的熱量和水分，會(huì)導(dǎo)致糧食霉變。果蔬保鮮 為了抑制細(xì)胞呼吸，果蔬儲(chǔ)藏時(shí)采用降低氧濃度、沖氮?dú)饣蚪档蜏囟鹊确椒ā?例：蘋果、

12、梨、柑、橘等果實(shí)在01時(shí)可儲(chǔ)藏幾個(gè)月不壞；荔枝一般只能短期保鮮，但采用低溫速凍等方法可保鮮68個(gè)月。 農(nóng)村廣泛采用密閉的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身產(chǎn)生的二氧化碳抑制細(xì)胞呼吸的原理。特別提醒 ：種子、蔬菜和水果在貯藏時(shí)都應(yīng)在低溫、低氧條件下，不同的是種子還應(yīng)保持干燥，而蔬菜和水果應(yīng)保持一定濕度，低溫以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn)，一般為零上低溫。1貯藏水果和糧食時(shí)，充加或抽取空氣，能延長(zhǎng)貯藏時(shí)間，主要作用是（ ）。 A促進(jìn)有氧呼吸 B抑制有氧呼吸 C促進(jìn)光合作用 D抑制無氧呼吸【評(píng)析】貯藏糧食時(shí)，要盡可能減弱其呼吸作用，因?yàn)楹粑饔脮?huì)消耗有機(jī)物，會(huì)使糧食質(zhì)量下降，產(chǎn)生的水分和熱量也容易引起糧食發(fā)

13、霉變質(zhì)。根據(jù)呼吸作用的原理，可以用干燥的方法減少細(xì)胞內(nèi)的自由水，減弱各種化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行；充氮?dú)?、抽真空的方法可以減少有氧呼吸的所需的氧氣，充或抽取空氣，都可以降低的濃度，這些方法都能夠抑制有氧呼吸。【答案】B。2研磨酵母菌后離心處理，得到上清液（含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀（含細(xì)胞器）。將等量的上清液，沉淀和未經(jīng)處理的勻漿，依次置入甲、乙、丙3支試管中，分別進(jìn)行3項(xiàng)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。（1）向3支試管分別滴加等量的葡萄糖后，丙管內(nèi)的最終產(chǎn)物是_，甲管是_，乙管是_。（2）向3支試管分別滴加等量的丙酮酸后，乙管內(nèi)的最終產(chǎn)物是_，甲管是_，丙管是_。（3）向3支試管分別加入熒光素（能發(fā)光的物質(zhì)）

14、，重復(fù)實(shí)驗(yàn)（1），則丙管_，甲管_，乙管_。（1）二氧化碳和水，二氧化碳和酒精，葡萄糖（2）二氧化碳和水，二氧化碳和酒精，二氧化碳和水（3）發(fā)光最強(qiáng)，次之，基本無熒光1在有氧呼吸過程中，進(jìn)入細(xì)胞中的氧將（ ）。 與氫結(jié)合生成水 與碳結(jié)合生成二氧化碳 在線粒體中被消耗 在線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被消耗 A B C D 2有氧呼吸中產(chǎn)生能量最多的是（ ）。 A形成二氧化碳時(shí) B形成H時(shí) C形成水時(shí) D形成丙酮酸時(shí)3下列有關(guān)有氧呼吸的敘述中，正確的是（ ）。 A此過程的第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸，產(chǎn)生少量H和ATP B此過程的第二階段是丙酮酸分解成水和二氧化碳，產(chǎn)生少量的ATP C此過程的第三階段是葡

15、萄糖氧化成水和二氧化碳，產(chǎn)生大量的ATP D此過程必須有氧分子參與，始終在線粒體中進(jìn)行 4下列有關(guān)呼吸作用的敘述中，正確的是（ ）。 A在細(xì)胞呼吸中，中間產(chǎn)物丙酮酸的水解是在線粒體中進(jìn)行的 B是否產(chǎn)生二氧化碳是有氧呼吸和無氧呼吸的主要區(qū)別 C高等植物進(jìn)行有氧呼吸，不能進(jìn)行無氧呼吸 D種子庫中貯存的風(fēng)干種子不進(jìn)行呼吸作用5經(jīng)測(cè)定，蠶豆種子在發(fā)芽的早期，二氧化碳的釋放量比氧氣的吸收量大34倍，這說明此時(shí)的蠶豆是（ ）。 A只進(jìn)行有氧呼吸 B無氧呼吸比有氧呼吸占優(yōu)勢(shì) C只進(jìn)行無氧呼吸 D有氧呼吸比無氧呼吸占優(yōu)勢(shì) 6有氧呼吸與無氧呼吸的相同點(diǎn)是（ ）。 都在線粒體中進(jìn)行 都需要酶 都需要氧 都產(chǎn)生ATP 都經(jīng)過生成丙酮酸的反應(yīng) A B C D7高等植物有氧呼吸和無氧呼吸，都能產(chǎn)生（），它們分別形成于（ ）。 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 葉綠體 核糖體 線粒體 A B C D 8與有氧呼吸相比，無氧呼吸最主要的特點(diǎn)是（ ）。 A分解有機(jī)物 B釋放能量 C需要酶催化 D有機(jī)物分解不徹