五ATP的主要來源-細胞呼吸解析

五ATP的主要來源——細胞呼吸解析第1頁/共44頁第五章細胞的能量供應(yīng)和利用第三節(jié)ATP的主要來源第2頁/共44頁

生物體生命活動所需能量的直接來源是什么?

這種物質(zhì)是如何形成的？動物和人綠色植物能量ADP+Pi+ATP酶思考題ATP第3頁/共44頁

概念：有機物在活細胞內(nèi)氧化分解為二氧化碳和水或分解為一些不徹底的氧化產(chǎn)物，并且伴隨著能量釋放的過程。

實質(zhì)：生物氧化

特征：1、溫和條件下逐步進行2、需酶的作用3、能量分段釋放一、細胞呼吸第4頁/共44頁討論２、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌在什么條件下產(chǎn)生的呢？

１、我們吃的面包和饅頭為什么比較松軟？這與酵母菌有什么關(guān)系？酵母菌發(fā)揮這種作用需要什么條件呢？第5頁/共44頁探究：酵母菌細胞呼吸的方式酵母菌：單細胞真菌營養(yǎng)方式：異養(yǎng)第6頁/共44頁探究活動探究酵母菌細胞呼吸的方式第7頁/共44頁探究酵母菌細胞呼吸的方式一、實驗原理1、酵母菌是一種單細胞真菌,在有氧和無氧的條件下都可以生存,屬于兼性厭氧菌。2、CO2的檢測方法（1）CO2使澄清石灰水變渾濁（2）CO2使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃3、酒精的檢測橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色。二、作出假設(shè)酵母菌在有氧情況下進行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2，在無氧情況下進行無氧呼吸，產(chǎn)生CO2和酒精。第8頁/共44頁三、設(shè)計實驗1、配制酵母菌培養(yǎng)液（等量原則）置于A、B錐形瓶2、組裝有氧呼吸和無氧呼吸裝置圖，放置在25-35℃的環(huán)境下培養(yǎng)8-10小時。3、檢測CO2的產(chǎn)生4、檢測酒精的產(chǎn)生（1）取2支試管編號（2）各取A、B錐形瓶酵母菌培養(yǎng)液的濾液2毫升，注入試管（3）分別滴加0.5毫升重鉻酸鉀--濃硫酸溶液，輕輕振蕩、混勻第9頁/共44頁四、實驗結(jié)果預(yù)測1、酵母菌在有氧和無氧情況下均產(chǎn)生了CO2，能使澄清石灰水變渾濁。2、酵母菌在有氧情況下，沒有酒精生成，不能使重鉻酸鉀溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；在無氧情況下，生成了酒精，使重鉻酸鉀溶液發(fā)生灰綠色顯色反應(yīng)。條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時間重鉻酸鉀--濃硫酸溶液有氧無氧觀察、記錄第10頁/共44頁實驗結(jié)論酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。在有氧條件下，通過細胞呼吸產(chǎn)生大量的CO2和H2O;在無氧條件下,通過細胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的CO2。第11頁/共44頁問題探討1、呼吸作用和物質(zhì)的燃燒有什么共同點?2、呼吸作用能像燃料在體外燃燒那么劇烈嗎？3、無氧條件下，細胞能進行呼吸作用釋放能量嗎？第12頁/共44頁問題探討1.兩者的共同點是：都是物質(zhì)的氧化分解過程；都能產(chǎn)生二氧化碳等產(chǎn)物，并且都釋放出能量。2.不能。否則，組成細胞的化合物會迅速而徹底地氧化分解，能量會迅速地全部釋放出來，細胞的基本結(jié)構(gòu)也就會遭到徹底的破壞。3.在無氧條件下，細胞能夠通過無氧呼吸來釋放能量。但是，無氧呼吸比有氧呼吸釋放的能量要少許多。第13頁/共44頁“呼吸”和“呼吸作用”有什么區(qū)別？“呼吸”是指生物體或細胞吸入氧氣和呼出二氧化碳的過程，而“呼吸作用”是指細胞內(nèi)有機物分解釋放能量的過程。思考

“呼吸”是“呼吸作用”的前提和基礎(chǔ)，沒有呼吸過程吸入的氧氣，就不能進行呼吸作用；而“呼吸作用”是“呼吸”的繼續(xù)?！昂粑焙汀昂粑饔谩庇惺裁绰?lián)系？思考第14頁/共44頁細胞內(nèi)+糖類+水CO2能量呼吸作用（本質(zhì)）高等動物的呼吸現(xiàn)象和呼吸作用O2O2呼吸（現(xiàn)象）呼吸器官血液循環(huán)血液循環(huán)呼吸器官CO2氣體運輸+第15頁/共44頁二、細胞呼吸的類型有氧呼吸無氧呼吸細胞呼吸第16頁/共44頁二、有氧呼吸閱讀教材有氧呼吸的有關(guān)內(nèi)容，思考下列問題：1、生物體的能源物質(zhì)有哪些？主要的能源物質(zhì)是什么？最常利用的能源物質(zhì)是什么？2、有氧呼吸發(fā)生的場所在哪里?5min第17頁/共44頁①②③3、有氧呼吸分為三個階段，每一階段分別生成了什么物質(zhì)？最終的產(chǎn)物是什么?4、哪些階段生成[H]？哪些階段釋放能量？釋放能量最多的是哪一階段？葡萄糖酶少量能量酶丙酮酸[H]O2CO2H2O

少量能量大量能量酶[H]H2O

5、是不是每個階段都需要Ｏ２的參與呢？6、有氧呼吸的概念是什么？第18頁/共44頁有氧呼吸的主要場所電鏡下線粒體的顯微結(jié)構(gòu)線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖線粒體第19頁/共44頁第一個階段：細胞質(zhì)基質(zhì)中第二個階段：線粒體基質(zhì)中第三個階段：線粒體內(nèi)膜上第20頁/共44頁有氧呼吸的過程酶酶第21頁/共44頁有氧呼吸三個階段都釋放能量,那么這些能量釋放出來以后,有哪些去路?第22頁/共44頁二、有氧呼吸1mol葡萄糖2870kJ有氧呼吸熱能散失ATP(1161kJ)

有氧呼吸的能量去路：第23頁/共44頁二、有氧呼吸是指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生出二氧化碳和水，釋放大量能量,生成許多ATP的過程。概念：第24頁/共44頁二、有氧呼吸C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶第25頁/共44頁有氧呼吸各個階段的比較：

項目階段場所反應(yīng)物生成物能量細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體線粒體葡萄糖[H]、O2CO2、[H]H2O少量能量少量能量大量能量第一階段第二階段第三階段丙酮酸、H2O丙酮酸、[H]第26頁/共44頁三、無氧呼吸１、無氧呼吸的過程（兩個階段）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）（酒精）(細胞質(zhì)基質(zhì)）酶(細胞質(zhì)基質(zhì)）2C3H6O3（人和高等動物，馬鈴薯塊莖，甜菜塊根)酶（乳酸）第27頁/共44頁三、無氧呼吸C6H12O6酶2C2H5OH+2CO2+少量能量

（酒精）C6H12O6酶2C3H6O3+少量能量（乳酸）第一個階段第28頁/共44頁2、發(fā)酵習慣上把微生物的無氧呼吸稱發(fā)酵。Ａ、酒精發(fā)酵（酵母菌無氧條件）C6H12O6酶2C2H5OH＋2CO2

＋能量B、乳酸發(fā)酵（乳酸菌）C6H12O6酶2C3H6O3

＋能量第29頁/共44頁三、無氧呼吸無氧呼吸是指細胞在無氧條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物質(zhì)分解為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放出少量能量,生成少量ATP的過程。概念第30頁/共44頁四、有氧呼吸與無氧呼吸的比較：呼吸方式有氧呼吸無氧呼吸不同點場所條件分解產(chǎn)物能量相同點聯(lián)系實質(zhì)主要在線粒體內(nèi)在細胞質(zhì)基質(zhì)中氧氣、多種酶無氧參加、需多種酶葡萄糖徹底分解、產(chǎn)生CO2和H2O葡萄糖分解不徹底、形成乳酸或酒精和CO2釋放出大量能量釋放出少量能量第一階段的反應(yīng)完全相同，并且都在細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)進行。分解有機物，釋放能量第31頁/共44頁五、細胞呼吸的意義為生物體的生命活動提供能量。ADP+Pi供生命活動的能量酶有機物ATP呼吸作用氧化分解肌肉收縮神經(jīng)傳導(dǎo)和生物發(fā)電物質(zhì)合成吸收與分泌

第32頁/共44頁小結(jié)：葡萄糖丙酮酸有氧6CO2+6H2O+能量（大量）無氧2C2H5OH+2CO2+能量（少量）（酒精）2C3H6O3+能量（少量）(乳酸）細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)第33頁/共44頁課堂練習1.

在有氧呼吸過程中，CO2的產(chǎn)生和氧氣的參與分別發(fā)生在（）

A.第一階段和第二階段

B.第二階段和第三階段

C.第一階段和第三階段

D.都在第三階段。

B第34頁/共44頁2.蘋果和馬鈴薯塊莖進行無氧呼吸的產(chǎn)物分別是（）

A.乳酸、酒精和二氧化碳

B.都是酒精和二氧化碳

C.都是乳酸

D.酒精和二氧化碳、乳酸D第35頁/共44頁3.給某動物呼吸含放射性同位素18O的O2，則該動物體內(nèi)首先出現(xiàn)18O的物質(zhì)是()A.葡萄糖B.二氧化碳

C.水D.丙酮酸C第36頁/共44頁4.有氧呼吸與無氧呼吸的相同點是

()①都在線粒體中進行②都需要酶③都需要氧④都產(chǎn)生ATP⑤都產(chǎn)生丙酮酸A.①②⑤B.②③④C.②③⑤D.②④⑤D第37頁/共44頁5.種在湖邊的玉米，長期被水淹生長不好，其原因是（）根細胞吸收水分過多營養(yǎng)缺乏光合作用的強度不夠細胞有氧呼吸受阻D第38頁/共44頁6.種子在浸水和不浸水的條件下,進行呼吸作用的過程中都產(chǎn)生過的中間產(chǎn)物是()酒精B.乳酸C.CO2和H2OD.丙酮酸D第39頁/共44頁C6H12O6(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7.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)丙酮酸之所以會發(fā)生②或③不同的變化，一方面是由于是否有

參與，另一方面是由于

所造成的。(4)產(chǎn)生對細胞有害作用的物質(zhì)是圖中

過程。⑤

第40頁/共44頁四、細胞呼吸原理的應(yīng)用選用“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口，既為傷口敷上了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖，從而有利于傷口的痊愈。酵母菌是兼性厭氧微生物。酵母菌在適宜的通氣、溫度和pH等條件下，進行有氧呼吸并大量繁殖；在無氧條件下則進行酒精發(fā)酵。醋酸桿菌是一種好氧細菌。在氧氣充足和具有酒精底物的條件下，醋酸桿菌大量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒狀桿菌是一種厭氧細菌。在無氧條件下，谷氨酸棒狀桿菌能將葡萄糖和含氮物質(zhì)（如尿素、硫酸銨、氨水）合成為谷氨酸。谷氨酸經(jīng)過人們的進一步加工，就成為谷氨酸鈉──味精。第41頁/共44頁對于板結(jié)的土壤及時進行松土透氣，可以使根細胞進行充分的有氧呼吸，從而有利于根系的生長和對無機鹽的吸收。此外，松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長繁殖，這能夠促使這些微生物對土壤中有機物的分解，從而有利于植物對無機鹽的吸收。水稻的根系適于在水中生長，這是因為水稻的莖和根能夠把從外界吸收來的氧氣通過氣腔運送到根部各細胞，而且與旱生植物相比，水稻的根也比較適應(yīng)無氧呼吸。但是，水稻根的細胞仍然需要進行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧氣不足，水稻根的細胞就會進行酒精發(fā)酵，時間長了，酒精就會對根細胞