灵芝2ATP的主要来源—细胞呼吸

1、新叶伸向和煦的阳光新叶伸向和煦的阳光我一定要好好的饱餐一顿！我一定要好好的饱餐一顿！我就要抓住你了！我就要抓住你了！ 生物体生命活动所需能量的直接来源生物体生命活动所需能量的直接来源 是什么是什么? ? 这种物质是如何形成的？这种物质是如何形成的？动物和人动物和人绿色植物绿色植物能能 量量adp+piadp+pi+ +atpatp酶酶思考题思考题atpatp的主要来源杨灵芝松桃民族中学第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用“呼吸呼吸”和和“呼吸作用呼吸作用”有什么区别？有什么区别？ “呼吸呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，

2、而碳的过程，而“呼吸作用呼吸作用”是指细胞内有机物分解释是指细胞内有机物分解释放能量的过程。放能量的过程。思考思考 “呼吸呼吸”是是“呼吸作用呼吸作用”的前提和基础，没有呼吸的前提和基础，没有呼吸过程吸入的氧气，就不能进行呼吸作用；而过程吸入的氧气，就不能进行呼吸作用；而“呼吸作呼吸作用用”是是“呼吸呼吸”的继续的继续。“呼吸呼吸”和和“呼吸作用呼吸作用”有什么联系？有什么联系？思考思考细胞内细胞内 + + 糖糖 类类+ + 水水 coco2 2能能 量量呼吸作用（本质）呼吸作用（本质）高等动物的呼吸现象和呼吸作用高等动物的呼吸现象和呼吸作用o2o2呼吸（现象）呼吸（现象）呼吸器官呼吸器官血液

3、循环血液循环血液循环血液循环呼吸器呼吸器官官coco2 2气体运输气体运输+ +问题探讨问题探讨1 1、呼吸作用和物质的燃烧有什么共同点、呼吸作用和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，并且都释程；都能产生二氧化碳等产物，并且都释放出能量。放出能量。问题探讨问题探讨不能。否则，组成细胞的化合物会迅不能。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全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。会遭到彻底的破坏。在无氧条件下，细

4、胞能够通过无氧呼吸来释放能在无氧条件下，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量。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。许多。2 2、呼吸作用能像燃料在体外燃烧那么、呼吸作用能像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？剧烈吗？3 3、无氧条件下，细胞能进行呼吸作用释放能量吗？、无氧条件下，细胞能进行呼吸作用释放能量吗？ 概念：概念：有机物在有机物在活细胞活细胞内经过一系列的内经过一系列的氧化氧化分解分解生成二氧化碳和水或其他氧化产生成二氧化碳和水或其他氧化产物，并且伴随着能量释放的过程。物，并且伴随着能量释放的过程。 实质：实质：生物氧化生物氧化 特征：特征：1 1、温

5、和条件下逐步进行、温和条件下逐步进行2 2、需酶的作用、需酶的作用3 3、能量分段释放、能量分段释放一、细胞呼吸一、细胞呼吸讨论讨论、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌酒的主要成分是酒精。它是酵母菌 在什么条件下产生的呢？在什么条件下产生的呢？、我们吃的面包和馒头为什么比较我们吃的面包和馒头为什么比较 松软？这与酵母菌有什么关系？酵母松软？这与酵母菌有什么关系？酵母菌发挥这种作用需要什么条件呢？菌发挥这种作用需要什么条件呢？探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生coco2 2，在无，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生氧

6、情况下进行无氧呼吸，产生coco2 2和酒精。和酒精。一、作出假设一、作出假设二、实验原理二、实验原理1 1、酵母菌是一种单细胞真菌、酵母菌是一种单细胞真菌, ,在有氧和无氧的条件下在有氧和无氧的条件下都可以生存都可以生存, ,属于兼性厌氧菌。属于兼性厌氧菌。2 2、coco2 2的检测方法的检测方法（1 1）coco2 2使澄清石灰水变浑浊使澄清石灰水变浑浊（2 2）coco2 2使使溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝水溶液由水溶液由蓝蓝变变绿绿再变再变黄黄3 3、酒精的检测、酒精的检测橙色橙色的的重铬酸钾重铬酸钾溶液在溶液在酸性条件酸性条件下与酒精发生反应，下与酒精发生反应，变成变成灰绿色灰绿色。三

7、、设计实验三、设计实验1 1、配制酵母菌培养液（等量原则）置于、配制酵母菌培养液（等量原则）置于a a、b b锥形瓶锥形瓶2 2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-3525-35的的环境下培养环境下培养8-108-10小时。小时。3 3、检测、检测coco2 2的产生的产生4 4、检测酒精的产生、检测酒精的产生（1 1）取）取2 2支试管编号支试管编号（2 2）各取）各取a a、b b锥形瓶酵母菌培养液的滤液锥形瓶酵母菌培养液的滤液2 2毫升，注入试管毫升，注入试管（3 3）分别滴加）分别滴加0.50.5毫升重铬酸钾毫升重铬酸钾-浓硫酸溶液，轻轻振

8、荡、混匀浓硫酸溶液，轻轻振荡、混匀10%naoh石灰水石灰水酵母菌液酵母菌液石灰水石灰水五、实验结果预测五、实验结果预测1 1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了coco2 2，能使澄，能使澄清石灰水变浑浊。清石灰水变浑浊。2 2、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使重铬酸钾溶液发生灰绿色显色反应。精，使重铬酸钾溶液发生灰绿色显色反应。条件条件澄清石灰水澄清石灰水/ /出现的时出现的时间间重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液

9、浓硫酸溶液有氧有氧无氧无氧四、观察、记录四、观察、记录变浑浊变浑浊变浑浊变浑浊二、细胞呼吸的类型二、细胞呼吸的类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸细胞呼吸细胞呼吸阅读教材有氧呼吸的有关内容，思考下列问题：阅读教材有氧呼吸的有关内容，思考下列问题：1 1、生物体的能源物质有哪些？、生物体的能源物质有哪些？ 主要的能源物质是什么？主要的能源物质是什么？ 最常利用的能源物质是什么？最常利用的能源物质是什么？2 2、有氧呼吸发生的场所在哪里、有氧呼吸发生的场所在哪里? ?电镜下线粒体的电镜下线粒体的显微结构显微结构线粒体的结构示意图线粒体的结构示意图c c6 6h h1212o o6 62 2、有氧呼

10、吸怎样进行？2 2丙酮酸丙酮酸酶酶6co6co2 24h4h能能2atp2atp热热能能2atp2atp热热酶酶6h6h2 2o o20h20h12h12h2 2o o6o6o2 2酶酶能能34atp34atp热热线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质分析：分析：有氧呼吸的生成物有氧呼吸的生成物coco2 2和和hh2 2oo分别产生于有氧分别产生于有氧呼吸的第几阶段？呼吸的第几阶段？有氧呼吸过程中哪几个阶段有有氧呼吸过程中哪几个阶段有hh产生？其去向？产生？其去向？有氧呼吸过程中哪几个阶段有有氧呼吸过程中哪几个阶段有atpatp产生？最多产生？最多的是哪一个阶段？的是哪一个阶段？有氧呼吸过程中那些

11、物质是由细胞质基质转运有氧呼吸过程中那些物质是由细胞质基质转运到线粒体的？到线粒体的？有氧呼吸过程中物质变化和能量变化的特点是有氧呼吸过程中物质变化和能量变化的特点是什么？什么？有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程第一阶段：第一阶段： c c6 6h h1212o o6 6（丙酮酸丙酮酸）第二阶段：第二阶段： 2ch2ch3 3cocooh + 6hcocooh + 6h2 2o o酶酶第三阶段：第三阶段： 24h + 6o24h + 6o2 2c c6 6h h1212o o6 6 + 6o+ 6o2 2 + 6h+ 6h2 2o 6coo 6co2 2 + 12h+ 12h2 2o + o + 能

12、量能量酶酶总反应式：总反应式：2ch2ch3 3cocooh + 4h + cocooh + 4h + 能量能量6co6co2 2 + 20h + + 20h + 能量能量酶酶12h12h2 2o + o + 能量能量酶酶（大量）（大量）细胞质基质细胞质基质线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜是指细胞在是指细胞在氧氧的参与下，的参与下，通过通过多种酶多种酶的催化作用，把的催化作用，把葡葡萄糖萄糖等有机物等有机物彻底彻底氧化分解，氧化分解，产生出产生出二氧化碳和水二氧化碳和水，释放，释放大大量量能量能量, ,生成许多生成许多atpatp的过程。的过程。概念概念：3838有氧呼吸能量的去向：有

13、氧呼吸能量的去向：绝大多数的能量以热能的形式 散失部分能量合成了atp1mol葡萄糖释放葡萄糖释放2870kj，有，有1161kj转移至转移至atp（合成（合成38molatp）习题习题1：植物细胞进行有氧呼吸的主要场所和植物细胞进行有氧呼吸的主要场所和 分解的主要能源物质是（分解的主要能源物质是（ ）a. a. 叶绿体、葡萄糖叶绿体、葡萄糖 b. b. 线粒体、叶绿体基质线粒体、叶绿体基质c. c. 线粒体、葡萄糖线粒体、葡萄糖 d. d. 核糖体、高尔基体核糖体、高尔基体习题习题2：在有氧呼吸过程中，进入细胞中的在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（氧将（ ）与氢结合生成水与氢结合生成水 与

14、碳结合形成二氧化碳与碳结合形成二氧化碳 在线粒体内消耗在线粒体内消耗 在线粒体和细胞质中被消耗在线粒体和细胞质中被消耗a.a. b. b. c. c. d. d. 习题习题3:(2009)细胞有氧呼吸过程的三个细胞有氧呼吸过程的三个阶段中都产生的物质是阶段中都产生的物质是( ) aatp bh cc02 d丙酮酸丙酮酸习题习题4：在有氧呼吸过程中，在有氧呼吸过程中，co2的产生和的产生和o2的参与分别发生在（的参与分别发生在（ ）a.a.第一阶段和第三阶段第一阶段和第三阶段 b.b.第二阶段和第三阶段第二阶段和第三阶段 c.c.第一阶段和第二阶段第一阶段和第二阶段 d.d.均在第三阶段均在第三

15、阶段习题5：细胞中绝大多数生命活细胞中绝大多数生命活动是由动是由atp直接提供能量。在人直接提供能量。在人体肌肉细胞中能够合成体肌肉细胞中能够合成atp的细的细胞器是（胞器是（ ）a 叶绿体叶绿体 b 核糖体核糖体 c 线粒体线粒体 d 中心体中心体习题习题6:下图是有氧呼吸的过程图解，请依图回答：下图是有氧呼吸的过程图解，请依图回答：c6h12o123o2酶酶酶酶456酶酶h h (1)写出长方框内写出长方框内1、2、3所依次所依次代表的物质名称：代表的物质名称： _、_、 _。(2)依次填出椭圆框内依次填出椭圆框内4、5、6所所代表的能量的多少代表的能量的多少_ 、_、 _。(3)有氧呼吸

16、的主要场所是有氧呼吸的主要场所是 _，进入该场所的呼吸底，进入该场所的呼吸底物是物是_。(4)用含用含18o的葡萄糖跟踪有氧呼的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，吸过程中的氧原子，18o转移的转移的途径是途径是_ _ 葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸二氧化碳二氧化碳h2o丙酮酸丙酮酸co2少量少量少量少量大量大量线粒体线粒体丙酮酸丙酮酸6刘翔在训练刘翔在训练时常会在第时常会在第二天早上肌二天早上肌肉发酸肉发酸, ,为什为什么么? ?c c6 6h h1212o o6 6酶酶2c2c2 2h h5 5oh + 2cooh + 2co2 2 + + 少量少量能量能量 （酒精）（酒精）c c6 6h h12

17、12o o6 6酶酶2c2c3 3h h6 6o o3 3 + + 少量能少量能量量（乳酸）（乳酸）第一个阶段第一个阶段无氧呼吸是指细胞在无氧呼吸是指细胞在无氧无氧条件下，通过条件下，通过多种酶多种酶的催化的催化作用，把葡萄糖等有机物质作用，把葡萄糖等有机物质分解为分解为不彻底不彻底的氧化产物，的氧化产物，同时释放出同时释放出少量能量少量能量, ,生成生成少少量量atpatp的过程。的过程。概念概念2、发酵、发酵习惯上把微生物的无氧呼吸称习惯上把微生物的无氧呼吸称发酵发酵。、酒精发酵、酒精发酵（酵母菌无氧条件）（酵母菌无氧条件）c6 h12o6酶酶2c2 h5 oh2co2 能量能量b、乳酸发

18、酵、乳酸发酵（乳酸菌）（乳酸菌）c6 h12o6酶酶2c3 h6 o3 能量能量习题习题9:(2008)某同学剧烈运动后感到某同学剧烈运动后感到肌肉酸痛，主要原因是肌细胞产生肌肉酸痛，主要原因是肌细胞产生并大量积累了并大量积累了( ) a 醋酸醋酸 b 酒精酒精 c 乳酸乳酸 d 碳酸碳酸习题习题10:(2010)酵母菌无氧呼吸不能酵母菌无氧呼吸不能产生的物质是产生的物质是( ) a co2 b 丙酮酸丙酮酸 c 乳酸乳酸 d 酒精酒精 cc习题习题11：下列关于无氧呼吸的叙述中，下列关于无氧呼吸的叙述中，不正确的是（不正确的是（ ）a. a. 不需要氧、需要酶不需要氧、需要酶 b. b. 都

19、不产生都不产生coco2 2c. c. 葡萄糖分解不彻底葡萄糖分解不彻底 d. d. 释放的能量少释放的能量少有氧呼吸无氧呼吸反应场所 反应条件产物能量实质联系先在细先在细胞质基胞质基质质, ,后在后在线粒体线粒体在细胞在细胞质基质质基质氧气氧气, ,多多种酶种酶不需要不需要氧气氧气, ,需需多种酶多种酶彻底彻底, ,水和水和二氧二氧化碳化碳不彻底不彻底, ,乳酸或乳酸或酒精二酒精二氧化碳氧化碳大量大量(287(2870kj/0kj/mol),mol),3838个个atpatp少量少量, , 2 2个个 atpatp氧化分氧化分解有机解有机物物, ,释释放能量放能量第一阶第一阶段完全段完全相同

20、相同; ;本质也本质也是相同是相同的的. .为生物体的生命活动为生物体的生命活动提供能量。提供能量。adp+pi供生命活动的能量供生命活动的能量酶酶有机物有机物atp呼吸作用呼吸作用氧化分解氧化分解肌肉收缩肌肉收缩神经传导和生物发电神经传导和生物发电物质合成物质合成 吸收与分泌吸收与分泌 温度温度呼吸速率呼吸速率影响细胞呼吸的外界因素有：影响细胞呼吸的外界因素有：温度、温度、o o2 2浓度、浓度、coco2 2浓度、浓度、含水量等含水量等温度温度一般植物为一般植物为25253535不同的植物三基点不同：热不同的植物三基点不同：热带植物温带寒带植物带植物温带寒带植物生产上常用这一原理在低温下储

21、藏生产上常用这一原理在低温下储藏水果、蔬菜。在大棚蔬菜的栽培过水果、蔬菜。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降低温度、降低呼吸程中夜间适当降低温度、降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产作用，减少有机物的消耗，提高产量。量。o o2 2浓度浓度co2co2释放量释放量o2o2浓度浓度10有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸消失点coco2 2浓度浓度co2co2浓度浓度呼吸速率呼吸速率一定范围内，有氧呼吸随一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增大，无氧气浓度升高而增大，无氧呼吸则受到抑制。氧呼吸则受到抑制。超过大气含量的高浓度超过大气含量的高浓度co2co2使呼使呼吸速率显著降低，吸速率显著降低， co2co

22、2浓度增浓度增高抑制有氧呼吸，亦抑制无氧高抑制有氧呼吸，亦抑制无氧呼吸。呼吸。生产中常利用降低氧的浓度抑制呼生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。来延长蔬菜、水果保鲜时间。含水量含水量呼吸速率呼吸速率含水量含水量 在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。加强，随含水量的减少而减弱。所以，稻谷等种子在贮藏前要晾晒，甚至风干，所以，稻谷等种子在贮藏前要晾晒，甚至风干，减少水分，降低呼吸消耗。减少水分，降低呼吸消耗。右图表示在储存蔬菜、水右图表示在储存蔬菜

23、、水果时，大气中果时，大气中o o2 2的浓度对的浓度对植物组织内植物组织内coco2 2产生的影产生的影响，试分析：响，试分析：释放的相对释放的相对值值co2 （1 1）a a点表示植物组织点表示植物组织释放释放coco2 2较多较多, ,这些这些coco2 2是是_的产物。的产物。 （2 2）由）由a a到到b,cob,co2 2的释放量急剧减小的释放量急剧减小, ,其原因是其原因是_。 （3 3）由）由b b到到c,coc,co2 2的释放量又不断增加的释放量又不断增加, ,其主要其主要原因是原因是_;_;到到c c点以后点以后coco2 2的释放量不再增加的释放量不再增加, ,其主要原

24、因是其主要原因是 _ _ _。随随o2的增加，无氧呼吸受到抑制的增加，无氧呼吸受到抑制随氧浓度增大，有氧呼吸不断加随氧浓度增大，有氧呼吸不断加强强无氧呼吸无氧呼吸 受线粒体数量限制，受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加强有氧呼吸不再加强七、细胞呼吸原理的应用七、细胞呼吸原理的应用选用选用“创可贴创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。痊愈。 酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气

25、、温度和的通气、温度和phph等条件下，进行有氧等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。酒精发酵。醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒状杆菌是一种厌氧细菌。在无氧条件下，谷氨酸棒状谷氨酸棒状杆菌是一种厌氧细菌。在无氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工

26、，就成为谷氨酸钠谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠味精。味精。对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。利于植物对无机盐的吸收。水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气腔运送到根部各细胞，而且与旱生植