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ATP的主要来源—细胞呼吸优秀教学课件PPT
2023-01-05 | 阅:  转:  |  分享 
  
ATP的主要来源     —— 细胞呼吸问题探讨两者的共同点是:都是物质的氧化分解过程;都能产生二氧化碳等产物,并且都释放出能量
。不能。否则,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。在无氧条件下,
细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是,无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。 概念:有机物在活细胞内氧化分解为CO2和H2O或分解
为一些不彻底的氧化产物,并且伴随着能量释放的过程。 实质:生物氧化 特征:1、温和条件下逐步进行2、需酶的作用3、能量分段释放一
、细胞呼吸 + 糖 类+ 水 呼吸作用(本质)高等动物的呼吸现象和呼吸作用呼吸(现象)气体运输+探究活动探究酵母菌细胞呼吸的
方式 酵母菌是一种单细胞真菌,依赖外来的有机物进行异养生活,以出芽生殖的方式产生后代。液泡讨 论探究酵母菌细胞呼吸的方式一、
实验原理1、酵母菌 属于兼性厌氧菌。2、 CO2的检测方法(1) CO2使澄清石灰水变浑浊(2) CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝
变绿再变黄3、酒精的检测橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。实验组组A:有氧条件组B:无氧条件二、作出假设三
、设计实验如何控制?(1)酵母菌在有氧条件下产生进行有氧呼吸,产生CO2和水。(2)酵母菌在无氧条件下产生进行无氧呼吸,产生CO2
和酒精。A实验组(有氧情况下)接橡皮球或气泵酵母培养液的配制: 用开水配置5%的葡萄糖溶液200ml(或将葡萄糖溶液
煮沸),冷却到室温后加入一定量新鲜使用酵母菌,配置成酵母菌培养液;A除去空气中的CO2B实验组(无氧情况下)注意:应将B 锥形瓶封
口放置一段时间后再连接澄清石灰水。目的是让酵母菌将瓶中的O2消耗尽,确保产物CO2均来自无氧呼吸。B变混浊/快,浑浊程度高无变化(
橙色)变混浊/慢,浑浊程度低出现灰绿色5、实验现象及分析实验结论:酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下,通过细胞
呼吸产生大量的CO2和H2O;在无氧条件下,通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。自变量、因变量、无关变量、设置对比实验对照实验实验
组的结果是之前不知道的对照组是自己已知的对比实验不需要设计对照组,要设计两组以上的实验组,然后对两组实验组进行对比。二、细胞呼吸的
类型有氧呼吸的主要场所电镜下线粒体的亚显微结构线粒体的结构示意图线粒体外膜内膜嵴基质①②③1分子葡萄糖酶少量能量酶2丙酮酸20[H
] 6O26CO212H2O 少量能量大量能量酶4[H]6H2O C6H12O6→2丙酮酸+4[H]+少量能量(细胞质基质)2丙酮
酸+6H2O→20[H]+6CO2+少量能量 (线粒体基质)24[H]+6O2→12H2O+大量能量(线粒体内膜)酶酶酶总反
应式:C6H12O6酶2C3H4O3+4[H]+少量能量 24[H]+6O2 12H2O+大量能量 酶2C3H4
O3+6H2O 6CO2+20[H]+少量能量 酶1 6 6
丙酮酸 有氧呼吸三阶段:20细胞呼吸产物中各元素的来源反应式前后的水能否消去呢?有氧呼吸三个阶段的比较细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸
[H]少量丙酮酸水CO2、[H]少量[H]、O2H2O大量线粒体基质对比21二、有 氧 呼 吸细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作
用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,释放大量能量,生成许多ATP的过程。概念C6H12O6+6H2O+6O2
6CO2+12H2O+能量 能量(2870kJ)1161kJ其余以热能形式散失ATP(38moL)约40%酶
以上反应式中的能量能否写成ATP ?1 场所:2 条件:3 物质变化:4 能量变化:细胞质基质、线粒体(主要)O2、酶有机
物、O2、H2O→ CO2、H2O2870kj能量:1161kj能量存于ATP中,其余以热能散失。有氧呼吸 思考:1、苹果、香蕉储
存久了,会有什么气味发出来?为什么?有酒味,是因为苹果、香蕉进行无氧呼吸产生了酒精。2、人们在比赛时,参加长跑后,腿部肌肉有什么感
觉?为什么?肌肉有酸胀的感觉,是因为剧烈运动肌肉进行无氧呼吸产生了乳酸。三、无 氧 呼 吸1、无氧呼吸的过程(两个阶段)第一阶段:
与有氧呼吸第一阶段完全相同。第二阶段:丙酮酸+4[H](细胞质基质)(细胞质基质)(乳酸)三、无 氧 呼 吸第一个阶段三、无 氧
呼 吸 无氧呼吸是指细胞在无氧条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物质分解为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量,生成少量
ATP的过程。概念2、发酵酵母菌、乳酸菌的无氧呼吸也叫发酵。A、酒精发酵(酵母菌 无氧条件)C6 H12O6酶2C2 H5
OH+2CO2 +能量B、乳酸发酵(乳酸菌)C6 H12O6酶2C3 H6 O3 +能量大多数植物细胞无氧呼吸的产物是酒精和二氧化
碳动物细胞及乳酸菌等无氧呼吸的产物是乳酸。玉米的胚、马铃薯块茎和甜菜块根等细胞的无氧呼吸产乳酸细胞C6H12O6能量(少量)
2丙酮酸 (2C3H4O3 )4[H]酶6H2O能量(少量)20[H]酶6CO212H2O+能量(大量)酶细胞质基质第
一阶段第三阶段第二阶段C6H12O6(线粒体基质)(线粒体内膜) 三、无氧呼吸的过程葡 萄 糖丙 酮 酸[H] 乙醇脱氢酶
乳酸脱氢酶酒精 + CO2乳酸酶场所:细胞质基质有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:主要在线粒体内在细胞质
基质中氧气、多种酶无氧参加、需多种酶葡萄糖彻底分解、产生CO2和H2O葡萄糖不彻底分解、形成乳酸或酒精和CO2释放出大量能量释放出
少量能量第一阶段的反应完全相同,并且都在细胞质基质内进行。分解有机物,释放能量拓展延伸一 细胞呼吸类型的判断产乳酸的无氧呼吸只进
行有氧呼吸产酒精的无氧呼吸有氧呼吸、无氧呼吸一定有有氧呼吸(以葡萄糖为呼吸底物)O2消耗量>CO2释放量:细胞进行有氧呼吸分解的底
物不是糖类,可能是脂肪。五、细胞呼吸的意义为生物体的生命活动提供能量。肌肉收缩     神经传导和生物发电物质合成 吸收与分
泌 细胞呼吸原理的应用在医学上:利用氧气驱蛔虫、抑制破伤风等厌氧型细菌的繁殖创造透气环境,避免厌氧菌的繁殖包扎伤口,选用透气消毒纱
布,其目的是_________________________________细胞呼吸原理的应用发酵技术 利用麦芽糖、
葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐,在控制通气的情况下,可以生产各种酒;利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌以及发酵罐,在控制通气的情况下
,可以生产食醋或味精。酵母菌酿酒,先通气,后密封,其原理是先让酵母菌______________ __,再_________
__有氧呼吸,大量繁殖无氧呼吸,产生酒精 花盆里的土壤结板后,空气不足,会影响根系生长,需要及时松土透气。花盆经常松土,能促进
根部的__________,有利于吸收_____________等。有氧呼吸矿质离子稻田定期排水,能抑制__________产生酒
精,防止酒精中毒,烂根死亡。无氧呼吸提倡慢跑等有氧运动,防止剧烈运动,使肌肉细胞无氧呼吸产生大量________,从而使肌肉酸胀乏
力。乳酸较深的伤口里缺少氧气,破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以,伤口较深或被锈钉扎伤后,患者应及时请医生处理。破
伤风杆菌(厌氧菌)感染伤口,须及时清洗伤口,以防__________呼吸无氧1、内部因素(酶的种类与数量)(1)不同种类的植物呼吸
速率不同,是由遗传物质所决定。如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。(2)同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同,如幼苗
、开花期呼吸速率升高,成熟期呼吸速率下降。(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官。扩展延伸二 影响植物呼
吸速率的因素2、环境因素(1)温度原理:______________影响酶的活性①低温下贮存蔬菜、水果应用:②大棚蔬菜夜间适当降温
以降低呼吸消耗,提高产量(2)氧气浓度① 无氧呼吸:随氧气浓度增加而受抑制,氧气浓度越高,抑制作用越强,氧气浓度达到一定值时,被完
全抑制。 如图所示:有氧抑制无氧呼吸无氧呼吸速率② 有氧呼吸:在一定范围内,有氧呼吸速率随氧气浓度的增加而增强,但当氧气浓度增加到
一定值时,呼吸作用强度不再增大。 如图所示:③绝大多数植物的非绿色器官或酵母菌受氧气浓度的影响,两种呼吸及总呼吸速率的变化曲线如图
所示:B O ●CR无氧呼吸CO2的释放量有氧呼吸CO2的释放量CO2的释放总量●B O ●Q点:
P点以后:B点: AB=BC有氧消耗葡萄糖量是无氧呼吸的R点:OPQ的面积:CR
只有无氧呼吸只有有氧呼吸有氧呼吸产生二氧化碳量等于无氧呼吸1/3无氧呼吸产生的二氧化碳量释放的二氧化碳量最少,最有利于蔬菜保存有氧
呼吸CO2的释放量无氧呼吸CO2的释放量CO2的释放总量二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用(3)二氧化碳浓度增加CO2浓度,降低O2浓度
有良好的保鲜效果。将种子晒干,以减弱呼吸消耗,有利于贮藏(4)含水量规律:在一定的范围内,细胞的呼吸强度随含水量的增加而加强,超过
这个范围后,细胞的呼吸强度不再增加。应用:延长种子、蔬菜、水果等储存时间的方法:(1)低温(冰箱保存):抑制________的活性
,从而降低呼吸速率,减少有机物的消耗。(2)低氧(真空包装,充CO2、地窖保存等):抑制___________呼吸。(3)低水分(
晒干):水分含量低,细胞代谢速率减慢。酶有氧但蔬菜、水果的含水量必须适中,否则不能 保鲜 水果蔬菜储存条件:低温、低氧
、干燥低温、低氧、一定湿度应用总结种子的储存条件:小结:葡萄糖丙酮酸细胞质基质线粒体细胞质基质细胞呼吸概念方式应用有氧呼吸氧气:透
气或低氧充氮温度:低温窖藏水分:干燥贮粮生物体内的有机物(糖类,脂类,蛋白质等)在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其
他产物,并且释放能量的总过程。 无氧呼吸总式:细胞呼吸应用有氧呼吸无氧呼吸主要场所:线粒体条件:O2,酶产物:CO2,H2O能量变
化:释放大量能量,合成38ATP场所:细胞质基质条件:不需O2,需酶产物:酒精和CO2或乳酸能量变化:释放少量能量,合成2ATP方
式下图表示有氧呼吸过程,下列有关说法正确的 A.①③④中数值最大的是① B.②代表的物质名称是氧气 C.产生①③的场所是线粒体 D
.有的原核生物也有能完成图示全过程D课堂练习1.?在有氧呼吸过程中,CO2的产生 和氧气的参与分别发生在( ) A.第一
阶段和第二阶段 B.第二阶段和第三阶段 C.第一阶段和第三阶段 D.都在第三阶段。 B 2. 苹果和马铃薯块茎
进行无氧呼吸 的产物分别是( ) 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D3.给某动物呼吸含放射性同位素18O的O2,则该动物体内首先出现18O的物
质是( ) A.葡萄糖 B.二氧化碳 C.水 D.丙酮酸C4. 有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是
( )①都在线粒体中进行 ②都需要酶③都需要氧 ④都产生ATP ⑤都产生丙酮酸A. ①②⑤
B. ②③④ C. ②③⑤ D. ②④⑤D5. 种在湖边的玉米,长期被水淹
生长不好,其原因是( )根细胞吸收水分过多 营养缺乏光合作用的强度不够 细胞有氧呼吸受阻D6.种子在浸水和不
浸水的条件下,进行呼吸作用的过程中都产生过的中间产物是( )酒精 B. 乳酸 C.CO2和H2O
D.丙酮酸DC6H12O6(葡萄糖)2C3H4O3(丙酮酸)6CO2+6H2O+能量2C2H5OH+2CO2+能量(酒精)2C
3H6O3(乳酸)+能量①②③④氧④ 酶的不同有氧呼吸无氧呼吸7.根据下图回答问题(1)图中①和②所示的过程是
。(2)图中①和③所示的过程是 。(3)丙酮酸之所以会发生②或③不同的变化,一方面是由于是否有
参与,另一方面是由于 所造成的。(4)产生对细胞有害作用的物质是图中 过程。⑤ 如图所示装置测定种子萌发时
进行的细胞呼吸类型。同时关闭活塞,在25℃下经过20min再观察红色液滴的移动情况,判断细胞呼吸方式若1左移,2不动若1不动,2右
移若1左移,2右移若1不动,2不动只进行有氧呼吸只进行无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸只进行无氧呼吸(产乳酸)如果将萌发种子换成酵母菌,
第四种情况应该是什么?酵母菌已死亡再见!问题探讨1、呼吸作用和物质的燃烧有什么共同点?2、呼吸作用能像燃料在体外燃烧那么剧烈吗?3
、无氧条件下,细胞能进行呼吸作用释放能量吗?问题探讨1.两者的共同点是:都是物质的氧化分解过程;都能产生二氧化碳等产物,并且都释放
出能量。2.不能。否则,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。3.
在无氧条件下,细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是,无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。课后习题答案:1、C
2、B3、提示: 有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段完全相同:都不需要氧;都与线粒体无关。 联想到地球的早期以及原核生物的结构,可以做出这样的推测:在生物进化史上先出现无氧呼吸,而后出现有氧呼吸,即有氧呼吸是无氧呼吸发展变化而形成的。先出现原核生物,而后出现真核生物,即真核生物是原核生物进化而来的。4、提示: 不能。因为绿色植物在光合作用中也能形成ATP。二、拓展题: 提示:人与鸟类和哺乳类维持体温的能量来源都是细胞呼吸。 在这些生物的细胞呼吸过程中,葡萄糖等分子中稳定的化学能释放出来:除一部分储存在ATP中外,其余的则转化成热能,可以直接用于提升体温; ATP水解释放出的能量,除了维持各项生命活动外,有一部分也能转化成热能,用于提升体温。而维持体温的相对稳定,还需要复杂的调节机制。
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(本文系在羡智库原创)