atp的主要來源細(xì)胞呼吸課件

第3節(jié)ATP的主要來源—細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸:

是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生產(chǎn)二氧化碳和其他產(chǎn)物，釋放能量并產(chǎn)生ATP的過程。ATP高能磷酸鍵中的能量主要來自什么生命活動(dòng)？1、怎樣控制有氧和無氧的條件？2、怎樣鑒定生成物?

探究：酵母菌細(xì)胞呼吸是否需要O2?(生物在有氧和無氧條件下是否都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸?)1、怎樣鑒定有無CO2產(chǎn)生？如何比較CO2產(chǎn)生的多少？2、怎樣鑒定有無酒精的產(chǎn)生？橙色的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。1、二氧化碳可以使澄清的石灰水變渾濁。2、溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠在變黃。CO2鑒定CO2多少1、石灰水變渾濁的程度。2、溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色的時(shí)間長短。酒精的鑒定這一原理可以用來檢測汽車司機(jī)是否喝了酒。石灰水十分混濁酵母菌濾液不能使重鉻酸鉀變灰綠石灰水有點(diǎn)混濁酵母菌濾液使重鉻酸鉀變灰綠有氧條件，酵母菌產(chǎn)生大量的CO2無氧條件，酵母菌產(chǎn)生大量酒精和少量的CO2分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)論酵母菌在有氧和無氧氣的條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。有氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳和水；在無氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的二氧化碳。C6H12O6酶2丙酮酸+4[H]+能量（少）6CO2+20[H]+能量（少）

2丙酮酸+6H2O酶酶12H2O+能量（大量）

24[H]+6O21、有氧呼吸三個(gè)階段：一、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)二、線粒體基質(zhì)三、線粒體內(nèi)膜+

H2O+

O2酶CO2+

H2OC6H12O6+能量６６６12C3H4O3C6H12O62、有氧呼吸的過程：2C3H4O3酶6CO24[H]能酶

H2O

O212H2O酶能第二階段第一階段第三階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜酶6H2O能20[H]+H2O

+

C6H12O6+H2O+O2

酶CO2

大量能量3、元素走向66612一二三三二小結(jié)有氧呼吸過程三個(gè)階段比較階段第一階段第二階段第三階段場所反應(yīng)物產(chǎn)生ATP數(shù)量與氧的關(guān)系產(chǎn)物細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖少量無關(guān)丙酮酸、[H]線粒體基質(zhì)丙酮酸+H2O少量無關(guān)CO2、[H]線粒體內(nèi)膜[H]+O2大量需氧H2O5、計(jì)算：在細(xì)胞內(nèi)，1mol的葡萄糖徹底氧化分解以后，共釋放出2870kJ的能量，其中有1161kJ的能量儲存在ATP中，其余的能量都以熱能的形式散失了。(高能磷酸鍵水解時(shí)釋放的能量為30.54kJ/mol)請你計(jì)算一下，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率是多少，這些能量大約能使多少molADP轉(zhuǎn)化為ATP?轉(zhuǎn)化效率大約是40%，大約能使38molADP轉(zhuǎn)化為ATP有氧呼吸VS燃燒場所體內(nèi)體外條件常溫常壓酶的催化高溫過程分步進(jìn)行平和一次性進(jìn)行劇烈能量部分轉(zhuǎn)移到ATP中部分以熱能散失全部以光和熱的形式散失氧化方式有氧呼吸有機(jī)物燃燒問題探討二無氧呼吸自主探究：閱讀課本P94-95無氧呼吸部分，完成以下內(nèi)容。1、無氧呼吸的場所及過程2、導(dǎo)致產(chǎn)物不同的原因是什么？3、哪一階段釋放能量？酶不同第一階段1、無氧呼吸的過程１、無氧呼吸的過程（兩個(gè)階段）第一階段：與有氧呼吸第一階段完全相同。第二階段：丙酮酸2C2H5OH+2CO2（酵母菌，高等植物、水淹時(shí)植物根）（酒精）(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）酶(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）

2C3H6O3（人和高等動(dòng)物、玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、乳酸菌)酶（乳酸）C6H12O6酶2丙酮酸+4[H]+能量（少）葡萄糖2丙酮酸2酒精(C2H5OH)+2CO2酶少量能量4[H]酶葡萄糖2丙酮酸2乳酸(C3H6O3)酶少量能量4[H]酶無氧呼吸的過程酵母菌，高等植物、淹時(shí)植物根人和高等動(dòng)物、玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、乳酸菌)無氧呼吸產(chǎn)生的能量其余主要以熱能的形式散失掉。1mol葡萄糖分解為乳酸釋放能量196.65kJ有61.08kJ轉(zhuǎn)移至ATP能量效率約為31％。3、無氧呼吸的概念

細(xì)胞在缺氧條件下，通過多種酶的作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物（酒精或乳酸），同時(shí)釋放少量的能量的過程。（場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）有氧呼吸：細(xì)胞在有氧氣的參與下，通過多種酶的作用，把有機(jī)物徹底分解成二氧化碳和水，同時(shí)釋放出大量能量的過程。（主要場所：線粒體）無氧呼吸：微生物的發(fā)酵1.酒精發(fā)酵2.乳酸發(fā)酵酵母菌乳酸菌乳酸菌、酵母菌等微生物的無氧呼吸也稱為發(fā)酵。物質(zhì)CO2比較C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶消耗等量的葡萄糖時(shí)，無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2的比例為：產(chǎn)生相同量的CO2，用于無氧呼吸和有氧呼吸的葡萄糖比例為：1：33：1小結(jié)：有氧呼吸與無氧呼吸的比較類型有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)條件場所產(chǎn)物能量分解程度相同點(diǎn)意義需要O2、酶和適宜溫度不需要O2，需要酶和適宜溫度細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體內(nèi)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)CO2和H2OCO2和酒精或乳酸釋放大量能量釋放少量能量有機(jī)物徹底分解，能量完全釋放有機(jī)物沒有徹底分解，能量沒有完全釋放實(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；第一階段完全相同1.為生物體各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量；2.為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。

如酵母菌產(chǎn)生2mol酒精的同時(shí)卻產(chǎn)生了5mol的CO2，怎么解釋？2mol2mol3mol0.5mol1mol

例題：有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時(shí)，其產(chǎn)生的酒精和CO2的量如圖所示，在氧濃度為a時(shí)(

)A．酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸B．2/3的葡萄糖用于無氧呼吸C．1/3的葡萄糖用于無氧呼吸D．酵母菌停止發(fā)酵6mol6mol9mol1.5mol3molB(1)依據(jù)O2吸收量和CO2釋放量判斷①不消耗O2，釋放CO2―→只進(jìn)行產(chǎn)酒精的無氧呼吸；②O2吸收量＝CO2釋放量―→只進(jìn)行有氧呼吸或同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸；③O2吸收量＜CO2釋放量―→兩種呼吸方式同時(shí)進(jìn)行，且多余CO2來自產(chǎn)酒精的無氧呼吸。(2)依據(jù)酒精和CO2生成量判斷①酒精量＝CO2量―→只進(jìn)行產(chǎn)酒精的無氧呼吸；②酒精量＜CO2量―→兩種呼吸方式同時(shí)進(jìn)行，且多余CO2來自有氧呼吸。細(xì)胞呼吸方式的判斷方法溫度、氧氣濃度、水的含量、二氧化碳濃度等影響呼吸作用的因素呼吸速率O2濃度有氧呼吸影響呼吸作用的因素CD無氧呼吸消失點(diǎn)有氧呼吸無氧呼吸CO2釋放的總量最小呼吸強(qiáng)度，儲存蔬菜、水果最適O2濃度。D點(diǎn)之前有氧呼吸、無氧呼吸并存人體的呼吸不能用該曲線表示。選用”創(chuàng)口貼”包扎傷口,既為傷口敷上藥物,又為傷口創(chuàng)造疏松透氣環(huán)境,有利于細(xì)胞呼吸,避免厭氧菌的繁殖,從而有利于傷口痊愈.分析細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用包扎傷口時(shí)，需要選用透氣的消毒紗布或松軟的”創(chuàng)口貼”等敷料酵母菌是兼性厭氧微生物.有氧條件下,進(jìn)行有氧呼吸并大量繁殖;無氧條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵.醋酸桿菌是好氧細(xì)菌,有氧條件下大量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸.谷氨酸棒狀桿菌是好氧細(xì)菌,有氧條件下將葡萄糖和含氮物質(zhì)合成谷氨酸,谷氨酸經(jīng)進(jìn)一步加工就成為谷氨酸鈉—味精.利用麥芽、葡萄、糧食和酵母菌以及發(fā)酵罐等，在控制通氣的情況下，可以生產(chǎn)各種酒；利用淀粉、醋酸桿菌或谷氨酸棒狀桿菌以及發(fā)酵罐，在控制通氣的情況下，可以生產(chǎn)食醋或味精。分析細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用使根細(xì)胞進(jìn)行充分的有氧呼吸,從而有利于根系的生長和對水、無機(jī)鹽的吸收.花盆里的土壤板結(jié)后，空氣不足，會(huì)影響根系生長，需要及時(shí)松土透氣分析細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用水稻根的細(xì)胞比較適應(yīng)無氧呼吸.但是,水稻根的細(xì)胞仍然需要進(jìn)行有氧呼吸,所以稻田定期排水.稻田中氧氣不足,水稻根細(xì)胞就會(huì)產(chǎn)生酒精,時(shí)間長了,酒精會(huì)對根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用,使根系變黑,腐爛。稻田也需要定期排水，否則水稻幼根因缺氧而變黑、腐爛分析細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用較深的傷口里缺少氧氣,破傷風(fēng)芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖.所以傷口較深或被銹釘扎傷后,患者應(yīng)及時(shí)請醫(yī)生處理.破傷風(fēng)由破傷風(fēng)芽孢桿菌引起，這種病菌只能進(jìn)行無氧呼吸。皮膚破損較深或被銹釘扎傷后，病菌就容易大量繁殖。（遇到這種情況，需要及時(shí)到醫(yī)院治療，如清理傷口、敷藥并注射破傷風(fēng)抗毒血清）。分析細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用有氧運(yùn)動(dòng)是人體細(xì)胞充分獲得氧的情況下所進(jìn)行的體育鍛煉。人體細(xì)胞通過有氧呼吸可以獲得較多的能量。提倡慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)的原因之一，是不致因劇烈運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致氧的不足，而使肌細(xì)胞因無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸。乳酸的大量積累會(huì)使肌肉酸脹乏力。分析細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用應(yīng)用：3、貯藏種子，必須降低含水量2、貯藏蔬菜和水果，適當(dāng)降低溫度和氧氣濃度，增加

CO2的濃度1、中耕松土，保證根的正常呼吸作用，促進(jìn)礦質(zhì)元素的吸收呼吸作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用4、把植物體下部變黃的枝葉去掉，減少養(yǎng)分的消耗，使有機(jī)物向人們需要的器官積累農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

細(xì)胞呼吸為植物吸收營養(yǎng)物質(zhì)、細(xì)胞的分裂、植株的生長和發(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。細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

糧食儲藏

糧食儲藏時(shí)，要注意降低溫度和保持干燥，抑制細(xì)胞呼吸，延長保存期限。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。細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用果蔬保鮮

為了抑制細(xì)胞呼吸，果蔬儲藏時(shí)采用降低氧濃度、充氮?dú)饣蚪档蜏囟鹊确椒?。例：蘋果、梨、柑、橘等果實(shí)在0～1℃時(shí)可儲藏幾個(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6～8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。細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用1、為生物體的生命活動(dòng)提供能量

ATP（40％）

熱能（60％）2、為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料和能量

甘油

酶酶

色素丙酮酸氨基酸酶酶植物激素

酶

……呼吸作用的意義當(dāng)堂檢測1、下列分別屬于有氧呼吸的第幾階段：①產(chǎn)生CO2的階段（）②產(chǎn)生H2O的階段（）③氧氣參與的階段（）④產(chǎn)生[H]的階段（）⑤產(chǎn)生能量最多的階段（）二三一、二三三2、有氧呼吸第一、二階段的共同產(chǎn)物是【】A．CO2、ATPB．[H]、ATP、O2C．[H]、ATPD．[H]、ATP、CO2C3.葡萄糖是細(xì)胞呼吸最常利用的物質(zhì)，將一只實(shí)驗(yàn)小鼠放入含有放射性18O2氣體的容器中，18O2進(jìn)入細(xì)胞后，最先出現(xiàn)的放射性化合物是（）A.丙酮酸B.乳酸C.二氧化碳D.水D4．用18O含的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子,18O的轉(zhuǎn)移途徑是（）

A．葡萄糖→丙酮酸→水

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DC6H12O6(葡萄糖)2C3H4O3(丙酮酸)6CO2+6H2O+能量2C2H5OH+2CO2+能量(酒精)2C3H6O3(乳酸)+能量①②③④氧④

酶的不同有氧呼吸無氧呼吸5.根據(jù)下圖回答問題(1)圖中①和②所示的過程是

。(2)圖中①和③所示的過程是___________。(3)丙酮酸之所以會(huì)發(fā)生②或③不同