课件5.3ATP的主要来源--细胞呼吸.ppt

第五章 细胞的能量供应和利用,第3节 ATP的主要来源细胞呼吸,1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？,两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程； 都能产生CO2等产物，并且都释放出能量。,2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？,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。,问题探讨,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。,3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放 能量吗？,一、细胞呼吸的概念,生物体内的有机物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。,“呼吸”和“呼吸作用”有什么区别？,“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而“呼吸作用”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。,思考,“呼吸”是“呼吸作用”的前提和基础，没有呼吸过程吸入的氧气，就不能进行呼吸作用；而“呼吸作用”是“呼吸”的继续。,+ 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,+,那么细胞呼吸需不需要氧气呢？生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？,酵母菌时一类单细胞真菌，常用于酿酒和发面。一位学生为了探究酵母菌的呼吸类型，曾经设计和进行过一个实验。,一段时间后，澄清的石灰水变浑浊,酵母菌和葡萄糖液,酵母菌和葡萄糖液,油脂层,实验后，他得出结论：酵母菌能进行有氧呼吸。也能进行无氧呼吸。,A,B,1 . CO2的放出情况： A、B两组都有CO2的产生，但B组产生的 CO2更多,2 . 酒精产生的情况： B组没有酒精的产生，A组产生了酒精。,实验结果：,1 . A、B组都有CO2的产生说明了 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活,2 . 从CO2 产生的多少及有无酒精产生的情况， 说明了 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行呼吸作用，但呼吸作用方式不同，所以酵母菌是种兼性厌氧型微生物。,3 .从A、B组的产物来看，说明了 酵母菌进行有氧呼吸的产物有CO2 （还有水）；无氧呼吸的产物有CO2和酒精。,二、细胞呼吸的类型,一、有氧呼吸 1.概念 指细胞在氧的参与下，通过酶的 催化作用，把糖类等有机物彻底氧化 分解，产生出二氧化碳和水，同时释 放出大量能量的过程。,2.反应式 酶 C6H12O66HO6O6CO2 12HO能量,3.过程(分三个阶段进行) 第一阶段:发生在细胞质的基质中。 一分子葡萄糖分解成两分子丙酮酸, 并且产生少量的氢H,同时释放出少量 的能量。,酶 C6H12O6 2C3H4O3 + 4H+能量,第二阶段: 发生在线粒体中。 丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳 和氢H，同时释放出少量的能量。,酶 2C3H4O36HO6CO220H+能量,第三阶段: 发生在线粒体中。 前两个阶段产生的氢H，经过 一系列的反应，与氧结合而形成水， 同时释放出大量的能量。,酶 24H + 6O12HO + 能量,C6H12O6,总结：有氧呼吸怎样进行？,6CO2,12H2O,线粒体,细胞质基质,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H2O,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,有氧呼吸的总反应式：,C6H12O6+6H2O+6O2,6CO2+12H2O+,酶,能量,1mol葡萄糖释放2870KJ，有1161KJ转移至ATP（合成38molATP）,例1.下图是有氧呼吸的过程图解，请依图回答：,(1)写出长方框内1、2、3所依次代表的物质名称： 、 _、 。 (2)依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的多少 、 _、 。 (3)有氧呼吸的主要场所是 _，进入该场所的呼吸底物是_。 (4)用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是_,葡萄糖丙酮酸二氧化碳,H2O,丙酮酸,CO2,少,少,大量,线粒体,丙酮酸,6,指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放少量能量的过程。,1.概念：,（二）、无氧呼吸,无氧呼吸的过程,葡萄糖的初步分解,场所：细胞质基质,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH 丙酮酸,量,+4H + 能量,与有氧呼吸第一阶段相同,丙酮酸不彻底分解,场所：细胞质基质,A.乳酸发酵,CH3COCOOH丙酮酸,酶,C3H6O3(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）,无氧呼吸的过程,B.酒精发酵,CH3COCOOH丙酮酸,酶,C2H5OH(酒精),+ CO2,例：大多数植物、酵母菌,无氧呼吸的过程,1mol葡萄糖释放196.65KJ，有61.08KJ转移至ATP（合成2molATP）, 、酒精发酵,C6H12O6,2C2H5OH + 2CO2 + 能量,酶,、乳酸发酵,C6H12O6,酶,2C3H6O3（乳酸）+ 能量,细胞质基质、线粒体（主要）,细胞质基质,需氧、酶等,不需氧、需酶,较 多,较 少,两者第一阶段相同,都分解有机物、释放能量,有氧呼吸与无氧呼吸的比较,二氧化碳和水,酒精和二氧化碳或乳酸,1.贮存湿度，即作物种子含水量,影响细胞呼吸的因素,生物体内自由水和结合水的比例升高时，其代谢速率会增强，呼吸作用变强。因此对于植物而言，入库前晒晾是必需的，而且种子含水量必须低于一定标准才能入库。,2、温度：植物最适25-30,温度,呼吸速率,应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间 在农业上，夜晚适当降低温度，可以减少呼吸作用对有机物的消耗（为什么？）,3、O2：,/CO2释放量,O2浓度,一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增大，无氧呼吸则受到抑制。,问：中耕松土有何作用？ 水稻生产中适时露田和晒田的目的是什么？,呼吸作用的强度,4. CO2浓度,增大CO2浓度对呼吸作用有明显的抑制作用，增加CO2也有良好的保鲜效果。,细胞呼吸原理的应用,1 . 在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有 氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其 发酵，产生酒精。,2 . 在农业生产上：中耕松土，促进根系的有氧呼 吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收,3 . 在医学上：利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧 型细菌的繁殖,4 . 在物质的储存时：控制氧气的浓度，抑制其呼 吸作用，减少有机物的消耗。,有氧呼吸和无氧呼吸中CO2 产生量、葡萄糖的消耗量与ATP的合成量的比较 1.在消耗相同葡萄糖的情况下，有氧呼吸与无氧呼吸产生CO2的比值为3:1，ATP比值为19:1 2.在产生相同CO2的情况下，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为1:3 3.在合成ATP相同的情况下，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖比为1:19 4.在一个有氧呼吸和无氧呼吸同时进行的过程中，O2的吸收量和CO2的产量比值为3:4，说明有氧呼吸和无氧呼吸强度相当，若此比例小于3:4，说明此过程无氧呼吸占优势，若比例大于3:4，说明有氧呼吸占优势。,有氧呼吸和无氧呼吸的有关计算,1.种子在浸水和不浸水的情况下进行细胞呼吸都能产生（ ）,葡萄糖 B.丙酮酸 C.乳酸 D.酒精,B,巩 固 练 习,2.生物体吸收的氧气用于（ ） A.在线粒体中合成CO2 B.在细胞质基质中和H结合生成水 C.部分形成CO2部分与H结合生成水 D.在线粒体中和H结合成水,D,3.向正在进行有氧呼吸的细胞悬浮液中分别加入a、b、c、d4种抑制剂，下列说法正确的是（） A.若a能抑制丙酮酸的分解，则使丙酮酸的消耗增加 B.若b能抑制葡萄糖的分解，则使丙酮酸增加 C.若c能抑制ATP形成，则使ADP消耗增加 D.若d能抑制H氧化成水，则使O2的消耗减少,D,4.为尽量延长新鲜水果贮藏时间，贮藏条件最好是（） A低氧气，适当的湿度，零上低温，无乙烯 B低氧气，适当的湿度，零下低温，无乙烯 C无氧气，保持干燥，零上低温，有乙烯 D无氧气，保持干燥，零下低温，有乙烯,A,5.区别无氧呼吸，有氧呼吸特有的分解产物是（ ） A.丙酮酸 B. ATP C. 二氧化碳 D.水,D,6.下列有关细胞呼吸，错误的是（） A.蛔虫进行无氧呼吸 B哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸 C长跑时，人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸共同的产物 D马铃薯块茎进行无氧呼吸产生乳酸,C,7.如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，分解葡萄糖产生等量的CO2 那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是,A、1：2 B、1：3 C、1：4 D、1：6,8、一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质，其浓度变化如下图。图中P、Q、R三曲线依次代表 A、 O2、CO2、乳酸 B、乳酸、CO2、O2 C、 CO2、O2、乳酸 D、 CO2、乳酸、O2,9、酵母菌在有氧的条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸。将酵母菌研磨、离心后，得到 上清液（含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器）。 把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的均浆分别 防入甲、乙、丙3个试管中，进行四项独立实验（见右图） （1）向3个试管中分别加入等量的葡萄糖，各试管的最终产物 是：甲 乙 丙 （2）向3个试管中分别加入等量的丙酮酸，各试管的最终产物 是：甲 乙 丙 （3）在隔绝空气的情况下，重复实验（1），各试管的最终产物 是：甲 乙 丙,丙酮酸,无反应,CO2和H2O,无反应,CO2和H2O,CO2和H2O,酒精和CO2,无反应,酒精和CO2,10.C6H12O6在细胞内分解到丙酮酸的过程中，下列叙述正确的是： A、在线粒体中进行无氧呼吸 B、需在的氧条件下进行 C、不产生CO2 D、反应速度不受温度的影响,C,13,191,11. C6H12O6 是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质。将一只实验小鼠放入含有放射性18O2气体的容器内， 18O2进入细胞后，最先出现的放射性化合物是： A、丙酮酸 B、乳酸 C、 CO2 D、 H2O,D,12、生物的生命活动所需要的能量主要来自： 、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,13、人体进行有氧呼吸的主要场所是 、肺细胞 、内环境 、线粒体 、细胞质基质,A,C,14、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是 、分解有机物 、释放能量 、需要酶催化 、有机物分解不彻底,15、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间的生理原因是 A、呼吸作用减弱 B、呼吸作用加强 C、光合作用减弱 D、促进了物质的分解,D,A,16、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是 A、根细胞吸收水分过多 B、营养缺乏 C、光合作用强度不够 D、细胞有氧呼吸受阻,17、同样消耗mol的葡萄糖，有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的 、20倍 、19倍 、倍多 、12.7个百分点,D,B,18.陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为 产生的酒精对细胞有毒害 产生的乳酸对 细胞有毒害 没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少 （ ） A. B. C. D.,D,19.关于无氧呼吸的叙述中，正确的是 ( ) A.不产生CO2 B.一定产生CO2 C.不形成ATP D.物质氧化分解不彻底,D,20. 现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发 酵,若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出CO2 和吸收的O2之比是 ( ) A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3,C,21.右图表示北方的一个贮存白菜的地窖，随着O2的消耗，CO2浓度变化的情况。请据图回答：,（1）AB段O2的消耗量很大， CO2浓度上升也很快，白菜在进行_呼吸。 （2）段O2浓度接近，而CO2浓度仍在上升，白菜在进行_呼吸。 （3）段O2浓度已很低， CO2浓度几乎不上升，原因是_ _,有氧,无氧,氧气浓度很低，有氧呼吸十分微弱，而无氧呼吸仍处于抑制状态,22.右图表示大气中氧的浓度对植物组织内CO2产生的影响, 试据图回答: (1)A点表示植物组织释放CO2较多,这些CO2是 的产物。 (2)由A到B,CO2的释放量急剧减少,其原因是 。 (3)由B到C,CO2的释放量又不断 增加,其主要原因是 。 (4)为了有利于贮藏蔬菜或水果, 贮藏室内的氧气应调节到图中的 哪一点所对应的浓度? 采取这一措施的理由是_ _。,A,无氧呼吸,氧气增加，无氧呼吸受抑制,有氧呼吸很微弱,氧气充足时，有氧呼吸加强，释放CO2量增多,B点。因为这时有氧呼吸很微弱，无氧呼吸又受到抑制，糖类等有机物分解得最慢。,备战高考,（07北京）关于真核细胞呼吸正确的是（） A无氧呼吸是不需要氧气的，因而其底物分解不属于氧化反应 B水果贮存在完全无氧的环境中，可以将损失减少到最低 C无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体 D有氧呼吸的酶存在于细胞质基质，线粒体内膜，线粒体基质,（09广东）在密闭的容器里面，酵母菌利用葡萄糖产生酒精，这过程不产生（） A ATP B乳酸 C三碳化合物 D二氧化碳,（07上海）有关有氧呼吸的叙述错误的是（） A主要在线粒体进行 B与无氧呼吸全过程不完全相同 C释放的能量较多 D产物为二氧化碳，酒精或乳酸 （07.江苏）机体在一定时间内，呼吸作用产生二氧化碳摩尔数与消耗氧气摩尔数比值常用来判断呼吸分解有机物的种类，根据葡萄糖彻底氧化分解反应式计算，此值是（） A0.5 B1.0 C1.5 D2.0,(08广东)下列过程存在无氧