生物学必修513ATP的主要来源细胞呼吸PPT课件

1、复复 习习 提提 问问生物体生命活动的主生物体生命活动的主要能源物质是什么？要能源物质是什么？生物体新陈代谢所需能生物体新陈代谢所需能量的直接来源是什么？量的直接来源是什么？葡萄糖葡萄糖ATPATP那么：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动所那么：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动所需要的直接能量需要的直接能量ATP的呢？的呢？呼吸作用呼吸作用18世纪，法国化学家世纪，法国化学家拉瓦锡拉瓦锡发现物质燃烧时需氧气，并把呼发现物质燃烧时需氧气，并把呼吸作用比作吸作用比作“缓慢燃烧过程缓慢燃烧过程”。后来人们发现呼吸作用的实质是。后来人们发现呼吸作用的实质是有机物氧化分解，并释放能量。有机物氧化分

2、解，并释放能量。讨论：讨论：1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么快呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么快吗？吗？3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？用释放能量吗？线粒体的结构示意图有氧呼吸有氧呼吸细胞呼吸的概念：细胞呼吸的概念：实质：氧化分解有机物释放能量实质：氧化分解有机物释放能量一、细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式对比对比有氧细胞呼吸的过程示意图有氧细胞呼吸的过程示意图有氧呼吸过程的图解有氧呼吸过程的图解葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH （丙酮酸） +4

3、 H + 2 ATP场所：细胞质基质丙酮酸彻底分解酶6CO2 +20 H + 2 ATP 场所：线粒体基质2CH3COCOOH（丙酮酸）H的氧化酶12H2O + 34 ATP场所：线粒体内膜24H + 6O2+6H2O线粒体线粒体 一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中中有氧呼吸概念：有氧呼吸概念：酶酶有氧呼吸小结有氧呼吸小结(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,约约60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,约约40%)40%)3838个个ATPATP有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应反应物物 产产 物物 释能释能第

4、一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较细胞质基质细胞质基质主要是主要是葡萄糖葡萄糖丙酮酸、丙酮酸、HH少量少量丙酮酸、丙酮酸、 H2OCOCO2 2、HH少量少量HH、O O2 2H H2 2O O大量大量线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜对比对比葡萄糖葡萄糖无无O O2 2过程：过程：酒精酒精+CO+CO2 2+ +少量能量少量能量酶酶（大部分高等植物、大部分高等植物、酵母菌酵母菌）乳酸乳酸+ +少量能量少量能量酶酶（马铃薯块茎、玉米胚、脊椎动物马铃薯块茎、玉米胚、脊椎动物肌细胞、肌细胞、乳酸菌乳酸菌） 高等植物在水淹的情况下，可以进

5、行短暂的无高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。能量以适应缺氧环境条件。 人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要。能量，满足人体的需要。C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 C2 C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) ) + + 少量能量少量能量C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5O

6、H(OH(酒精酒精) )+ 2CO+ 2CO2 2 + + 少量能量少量能量酶酶同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？发酵发酵微生物的无氧呼吸微生物的无氧呼吸 （酒精发酵、乳酸发酵）（酒精发酵、乳酸发酵）有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质需分子氧、酶需分子氧、酶不需分子氧、需酶不需分子氧、需酶COCO2 2、H H2 2O O酒精和酒精和COCO2 2或乳酸或乳酸释放大量能量，合释放大量能量，合成成38ATP38ATP释放少量能量，合成释放少量能量，合成2ATP2AT

7、P从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同分解有机物，释放能量，合成分解有机物，释放能量，合成ATPATP实验课题实验课题 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式一、实验原理一、实验原理1、酵母菌是单细胞真菌属于、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生。进行有氧呼吸产生水和水和CO2 ，无氧呼吸产生酒精和，无氧呼吸产生酒精和CO2 。2、 CO2的检测方法的检测方法（1）CO2使澄清石灰水变浑浊使澄清石灰水变浑浊（2） CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝蓝变变绿绿再变再变黄黄3、酒精的检测、酒精的检测

8、橙色橙色的重酪酸钾溶液在的重酪酸钾溶液在酸性条件下酸性条件下与酒精发生反应，变成与酒精发生反应，变成灰绿灰绿色色。二、实验假设二、实验假设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CO2，在无氧情况下，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生进行无氧呼吸，产生CO2和酒精。和酒精。三、实验用具（略）三、实验用具（略）四、实验结果预测四、实验结果预测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CO2，能使澄清石灰，能使澄清石灰水变浑浊。水变浑浊。2、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶

9、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。液发生灰绿色显色反应。3、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2要多要多五、实验步骤五、实验步骤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、B锥形瓶锥形瓶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25-35 、环境、环境下培养下培养8-9小时。小时。3、检测、检测CO2的产生的产生4、检测酒精的产生、检测酒精的产生（1）取）取2支试管编号支试管编号（2）各取）各取A、

10、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毫升，注入试管毫升，注入试管（3）分别滴加）分别滴加0.5毫升重酪酸钾毫升重酪酸钾-浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀.试管密封，试管不密封试管密封，试管不密封六、观测、记录实验结果六、观测、记录实验结果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-浓硫酸溶液浓硫酸溶液有氧无氧变混浊快变混浊快无变化无变化变混浊慢变混浊慢橙色变为灰绿色橙色变为灰绿色七、实验结论七、实验结论 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。在有氧条件下，通过细胞呼吸细胞呼吸。在有氧条件下，通过细胞呼吸

11、产生大量的产生大量的CO2，在无氧条件下通过细胞在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的呼吸产生酒精和少量的CO2。知识总结知识总结呼吸作用的概念呼吸作用的概念呼吸作呼吸作用类型用类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸呼呼吸吸作作用用葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解HH的氧化的氧化丙酮酸不丙酮酸不彻底分解彻底分解乳酸发酵乳酸发酵酒精发酵酒精发酵葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解VSVS考点考点4：根据：根据CO2释放量和释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况消耗量判断细胞呼吸状况 CO2释放量和释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸类型的消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据。重要依

12、据。1、无、无CO2释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，容器内气体体积不发生变化；容器内气体体积不发生变化；2、不消耗、不消耗O2，但产生，但产生CO2，细胞只进行产生酒精的，细胞只进行产生酒精的无氧呼吸，容器内气体体积可增大；无氧呼吸，容器内气体体积可增大；3、当、当CO2释放量等于释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧消耗量时，细胞只进行有氧呼吸，容器内气体体积不变化；呼吸，容器内气体体积不变化；4、当、当CO2释放量大于释放量大于O2消耗时时，细胞同时进行消耗时时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式。产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方

13、式。1）若）若VCO2/VO2=4/3，有氧呼吸速率等于无氧呼吸；，有氧呼吸速率等于无氧呼吸；2）若）若VCO2/VO24/3，有氧呼吸速率小于无氧呼吸；，有氧呼吸速率小于无氧呼吸；3）若）若VCO2/VO24/3，有氧呼吸速率大于无氧呼吸。，有氧呼吸速率大于无氧呼吸。考点考点5：影响细胞呼吸的因素：影响细胞呼吸的因素1、温度、温度 温度能影响细胞呼吸，温度能影响细胞呼吸，主要是影响呼吸酶的活性。主要是影响呼吸酶的活性。呼吸作用随温度变化而变呼吸作用随温度变化而变化的曲线与温度影响酶催化的曲线与温度影响酶催化效率的曲线特征一致。化效率的曲线特征一致。温度温度呼呼吸吸速速率率 植物最适植物最适2

14、5-3025-30。应用：贮存水果时，适当降低温。应用：贮存水果时，适当降低温度，可降低与细胞呼吸有关酶的活性，而延长保存时间。度，可降低与细胞呼吸有关酶的活性，而延长保存时间。O O2 2：贮藏水果时下降到：贮藏水果时下降到_最有利贮藏。最有利贮藏。COCO2 2：增加：增加COCO2 2浓度，降低浓度，降低O O2 2浓度有良好的保鲜效果。浓度有良好的保鲜效果。a点点2 2、氧气：、氧气：abCdo1)1)对无氧呼吸：随对无氧呼吸：随O O2 2浓度增加，无氧呼吸强度受抑制，浓度增加，无氧呼吸强度受抑制，O O2 2浓度浓度越高，抑制作用越强，越高，抑制作用越强，O O2 2浓度达到一定值

15、时，无氧呼吸被完全浓度达到一定值时，无氧呼吸被完全抑制。抑制。2 2）对有氧呼吸：随）对有氧呼吸：随O O2 2浓度增浓度增加，有氧呼吸强度也增加，但加，有氧呼吸强度也增加，但O O2 2浓度达到一定值时将不再随浓度达到一定值时将不再随O O2 2浓度增加而增加。些时限制浓度增加而增加。些时限制因素主要是酶的活性和呼吸底因素主要是酶的活性和呼吸底物浓度。物浓度。3、二氧化碳、二氧化碳 CO CO2 2浓度高会抑制反应浓度高会抑制反应向正反应方向进行，同时向正反应方向进行，同时COCO2 2浓度增高，会降低细胞浓度增高，会降低细胞内内PHPH值，使呼吸酶的活性值，使呼吸酶的活性降低。低浓度的降低

16、。低浓度的COCO2 2在一定在一定程度上促进细胞呼吸。程度上促进细胞呼吸。亚麻亚麻玉米玉米小麦小麦4、水分、水分 水是原料，也是产物，水是原料，也是产物，细胞呼吸过程必须在细胞细胞呼吸过程必须在细胞内的水环境中才能完成。内的水环境中才能完成。5、含水量、含水量 在一定范围内呼吸作用强度随含水量的增加而加强，随含在一定范围内呼吸作用强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。水量的减少而减弱。1、生物体吸收的、生物体吸收的O2用于（用于（ ）A 在线粒体中合成在线粒体中合成CO2 B 在细胞质中与在细胞质中与H结合生成水结合生成水C 部分形成部分形成CO2，部分部分 与与H结合成水结合成水

17、D 在线粒体中与在线粒体中与H结合成水结合成水2、苹果内部腐烂时消耗一定量的葡萄糖可产生、苹果内部腐烂时消耗一定量的葡萄糖可产生A摩摩尔尔CO2，其植物体叶片在正常生长时消耗同样数量的其植物体叶片在正常生长时消耗同样数量的葡萄糖，可产生葡萄糖，可产生CO2（ ）A A/3摩尔摩尔 B A/6摩尔摩尔 C 3A 摩尔摩尔 D 6A摩尔摩尔DC考点演练考点演练 6 6、把小白鼠和青蛙从约、把小白鼠和青蛙从约2525度温室中移至度温室中移至5 5度的环境中，这度的环境中，这两种动物的耗氧量会发生什么变化（两种动物的耗氧量会发生什么变化（ ）A A 两种动物的耗氧量都减少两种动物的耗氧量都减少B B

18、两种动物的耗氧量都增加两种动物的耗氧量都增加C C 青蛙的耗氧量增加，小白鼠的耗氧量减少青蛙的耗氧量增加，小白鼠的耗氧量减少D D 小白鼠的耗氧量增加，青蛙的耗氧量减少小白鼠的耗氧量增加，青蛙的耗氧量减少7 7、人体剧烈运动时骨骼肌细胞呼吸作用的产物是（、人体剧烈运动时骨骼肌细胞呼吸作用的产物是（ ）A COA CO2 2、H H2 2O O、酒精、酒精、ATP B HATP B H2 2O O 、乳酸乳酸C C 乳酸、乳酸、ATP D COATP D CO2 2、H H2 2O O、乳酸、乳酸、ATP ATP DD8 8、人体吸入、人体吸入1818O O标记的氧气后，检验其体内代谢产物，可从

19、下列标记的氧气后，检验其体内代谢产物，可从下列中找到中找到1818O O的是（的是（ ）A A 丙酮酸丙酮酸 B COB CO2 2 C ATP D C ATP D 尿液和汗液尿液和汗液9 9、人体内代谢终产物、人体内代谢终产物COCO2 2形成的主要场所是（形成的主要场所是（ ）A A 血浆内血浆内 B B 肺泡肺泡 C C 线粒体线粒体 D D 细胞质基质细胞质基质1010、在呼吸作用过程中，有、在呼吸作用过程中，有COCO2 2放出，则可判断此过程（放出，则可判断此过程（ ）A A 一定是无氧呼吸一定是无氧呼吸 B B 一定是有氧呼吸一定是有氧呼吸 C C 一定不是酒精发酵一定不是酒精发

20、酵 D D 一定不是乳酸发酵一定不是乳酸发酵1111、在温室中栽培作物，如遇到持续的阴雨天气，为了保证作、在温室中栽培作物，如遇到持续的阴雨天气，为了保证作物的产量，对温度的控制应当是（物的产量，对温度的控制应当是（ ）A A降低温室温度，保持昼夜温差降低温室温度，保持昼夜温差 B B提高温室温度，保持昼夜温差提高温室温度，保持昼夜温差 C C提高温室温度，昼夜恒温提高温室温度，昼夜恒温 D D降低温室温度，昼夜恒温降低温室温度，昼夜恒温DCDA1212、将酵母菌研磨、离心后，得到上清液、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）。（含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器）

21、。把等量的上清液、沉淀物和未曾离心把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的均浆分别放入甲、乙、丙的均浆分别放入甲、乙、丙3 3个试管中，个试管中，进行四项独立实验（见右图）进行四项独立实验（见右图）（1 1）向）向3 3个试管中分别加入等量的葡萄糖，各试管的最终产物个试管中分别加入等量的葡萄糖，各试管的最终产物 是：甲是：甲 、乙、乙 、丙、丙 。 （2 2）向）向3 3个试管中分别加入等量的丙酮酸，各试管的最终产物个试管中分别加入等量的丙酮酸，各试管的最终产物 是：甲是：甲 、乙、乙 、丙、丙 。 （3 3）在隔绝空气的情况下，重复实验（）在隔绝空气的情况下，重复实验（1 1），各试管的最终产），

22、各试管的最终产物是：甲物是：甲 、乙、乙 、丙、丙 。 丙酮酸丙酮酸无反应无反应COCO2 2和和H H2 2O O无反应无反应COCO2 2和和H H2 2O OCOCO2 2和和H H2 2O O酒精和酒精和COCO2 2无反应无反应酒精和酒精和COCO2 21313、现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖液，吸进氧气的体、现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖液，吸进氧气的体积与放出积与放出CO2CO2的体积比为的体积比为1 12 2，这是因为（，这是因为（ ）A A、有有1/41/4的酵母菌在进行有氧呼吸的酵母菌在进行有氧呼吸B B、有有1/31/3的酵母菌在进行有氧呼吸的酵母菌在进行有氧呼吸C C、有有1/

23、21/2的酵母菌在进行有氧呼吸的酵母菌在进行有氧呼吸D D、有有2/32/3的酵母菌在进行有氧呼吸的酵母菌在进行有氧呼吸A1414、有氧呼吸分三个阶段、有氧呼吸分三个阶段, ,三个阶段的共同特点是都有三个阶段的共同特点是都有能量的释放能量的释放, ,但释放能量最多的是但释放能量最多的是_;_;在线粒体在线粒体中进行的是第中进行的是第_阶段阶段; ;第第_阶段需要阶段需要O O2,2,氧的氧的作用是作用是_;_;第第_阶段产生阶段产生HH最多；丙酮酸是最多；丙酮酸是第第_阶段的产物。阶段的产物。第三阶段第三阶段二、三二、三一一三三氧化氧化HH二二1515、 现有甲酵母菌进行有氧呼吸现有甲酵母菌进

24、行有氧呼吸, ,乙酵母菌进行发酵乙酵母菌进行发酵, ,若它们消耗等量的葡萄糖若它们消耗等量的葡萄糖, ,则它们放出则它们放出COCO2 2和吸收的和吸收的O O2 2之比是之比是 ( )( ) A.3 A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3C1616、 下列下列5 5支试管中分别含有不同化学物质和活性酵支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产生母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产生COCO2 2的的试管有试管有 （ ） 葡萄糖葡萄糖+ +已破裂的细胞已破裂的细胞 葡萄糖葡萄糖+ +线粒体线粒体 丙酮酸丙酮酸+ +线粒体线粒体 葡萄糖葡萄