53《ATP的主要来源-细胞呼吸》课件（新人教必修1）.ppt

细细 胞胞 呼呼 吸吸复复 习习 提提 问问生物体生命活动的生物体生命活动的主主要能源要能源物质是什么？物质是什么？生物体新陈代谢所需能量生物体新陈代谢所需能量的的直接直接来源是什么？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？概念：概念：是指有机物在是指有机物在细胞细胞内经过一系列的内经过一系列的氧化分解，氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成成ATP的过程。的过程。实质：实质：生物氧化生物氧化 特征：特征：1、温和条件下逐步进行、温和条件下逐步进行2、需酶的作用、需酶的作用3、能量分段释放、能量分段释放一、细胞呼吸一、细胞呼吸“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是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而化碳的过程，而“呼吸作用呼吸作用”是指细胞内有机物分是指细胞内有机物分解释放能量的过程。解释放能量的过程。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；而吸过程吸入的氧气，就不能进行呼吸作用；而“呼呼吸作用吸作用”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循环血液循环血液循环血液循环呼吸器官呼吸器官COCO2 2气体运输气体运输+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？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 1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。2 2、CO CO2 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使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄3 3、酒精的检测、酒精的检测橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。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COCO2 2，在无，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生氧情况下进行无氧呼吸，产生COCO2 2和酒精。和酒精。如何控制有氧和无氧的条件呢？如何控制有氧和无氧的条件呢？本实验的自变量是什么？因变量是什么？本实验的自变量是什么？因变量是什么？通气通气三、实验用具（略）三、实验用具（略）1 1、NaOHNaOH的作用是什么？的作用是什么？2 2、澄清的石灰水有什么作用？、澄清的石灰水有什么作用？3 3、如何说明、如何说明COCO2 2产生的多少？产生的多少？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 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，能使澄清石灰，能使澄清石灰水变浑浊。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 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COCO2 2要多要多实验结果实验结果实验结果记录实验结果记录条件条件澄清石灰水澄清石灰水溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝（蓝色）（蓝色）重铬酸钾重铬酸钾-浓硫浓硫酸溶液（橙色）酸溶液（橙色）有氧有氧混浊（）混浊（）黄（短）黄（短）无明显变化无明显变化无氧无氧混浊（）混浊（）黄（长）黄（长）灰绿灰绿2 2、有氧呼吸产生大量、有氧呼吸产生大量COCO2 2，无氧呼吸产生少量无氧呼吸产生少量COCO2 2。实验结论：实验结论：1 1、酵母菌有氧呼吸产生、酵母菌有氧呼吸产生COCO2 2，无氧呼吸产生无氧呼吸产生COCO2 2和酒精。和酒精。五、实验步骤五、实验步骤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25-35 25-35、环境下培养环境下培养8-98-9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，轻轻震荡、浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀混匀.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（一）（一）有氧呼吸有氧呼吸1 1、概念：、概念：细胞在氧气的参与下，细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机通过酶的催化作用，把糖类等有机物物彻底氧化分解彻底氧化分解，产生二氧化碳和，产生二氧化碳和水，同时释放水，同时释放大量能量大量能量的过程。的过程。自主构建自主构建有氧呼吸的场所是什么有氧呼吸的场所是什么有氧呼吸有氧呼吸分为哪几个阶段分为哪几个阶段哪个阶段会产生哪个阶段会产生H H的去向如何的去向如何每个阶段都释放能量吗每个阶段都释放能量吗 各阶段释放各阶段释放能量的量有何不同能量的量有何不同有机物中储存的能量去向如何有机物中储存的能量去向如何各个阶段发生了什么化学反应各个阶段发生了什么化学反应C C6 6H H1212O O6 62 2、有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程2 2丙酮酸丙酮酸酶酶6CO6CO2 24H4H 少量能量少量能量少量能量少量能量酶酶6H6H2 2O O20H20H 12H12H2 2O O6O6O2 2酶酶大量能量大量能量线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质有氧呼吸有氧呼吸场场所所反应物反应物产产物物释能释能第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细胞质基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H H2 2O OCOCO2 2 HH少量少量HH、O O2 2H H2 2O O大量大量线粒体线粒体线粒体线粒体3 3、有氧呼吸的总反应式：有氧呼吸的总反应式：C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6O+6O O2 26CO6CO2 2+1212H H2 2O O+酶酶能量能量 1mol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）能量的转移和利用能量的转移和利用体体体体温温温温调调调调节节节节等等等等吸吸吸吸收收收收、分分分分泌泌泌泌肌肌肌肌肉肉肉肉收收收收缩缩缩缩生生生生物物物物合合合合成成成成神神神神经经经经传传传传导导导导叶绿素吸叶绿素吸收光能收光能葡萄糖葡萄糖分解分解ATATP PADADP P能量能量PP能能量量例例1.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HH(1)写出长方框内写出长方框内1、2、3所依所依次代表的物质名称：次代表的物质名称：、_、。(2)依次填出椭圆框内依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的多少所代表的能量的多少、_、。(3)有氧呼吸的主要场所是有氧呼吸的主要场所是_，进入该场所的呼吸，进入该场所的呼吸底物是底物是_。(4)用含用含18O的葡萄糖跟踪有氧的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，呼吸过程中的氧原子，18O转转移的途径是移的途径是_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少少少少大量大量线粒体线粒体丙酮酸丙酮酸6思考题思考题1.C1.C6 6H H1212O O6 6在细胞内分解到丙酮酸的过程中，下列叙述正确的是：在细胞内分解到丙酮酸的过程中，下列叙述正确的是：A A、在线粒体中进行无氧呼吸、在线粒体中进行无氧呼吸 B B、需在的氧条件下进行、需在的氧条件下进行C C、不产生、不产生COCO2 2 D D、反应速度不受温度的影响、反应速度不受温度的影响2.C2.C6 6H H1212O O6 6 是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质。将一只实验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小鼠放入含有放射性1818O O2 2气体的容器内，气体的容器内，1818O O2 2进入细胞后，最先进入细胞后，最先出现的放射性化合物是：出现的放射性化合物是：A A、丙酮酸、丙酮酸 B B、乳酸、乳酸 C C、COCO2 2 D D、H H2 2O OC CD D刘翔在训刘翔在训练时常会练时常会在第二天在第二天早上肌肉早上肌肉发酸发酸,为为什么什么?指细胞在指细胞在无氧无氧条件下，通过条件下，通过酶酶的催化作用，把葡萄糖等的催化作用，把葡萄糖等有机物有机物分分解成为解成为不彻底的氧化产物不彻底的氧化产物，同时释，同时释放放少量能量少量能量的过程。的过程。1.概念：概念：（二）、无氧呼吸（二）、无氧呼吸自主构建自主构建无氧呼吸的场所是什么无氧呼吸的场所是什么无氧呼吸无氧呼吸分为哪几个阶段分为哪几个阶段各阶段发生了什么样的反应各阶段发生了什么样的反应每个阶段都释放能量吗每个阶段都释放能量吗 各阶段释放各阶段释放能量是大量还是少量能量是大量还是少量无氧呼吸产生的产物有哪些无氧呼吸产生的产物有哪些2无氧呼吸的过程无氧呼吸的过程葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+能量能量（少量少量）场所：细胞质基质场所：细胞质基质2 2丙酮酸丙酮酸+4H4H 单击画面继续丙酮酸不彻底分解丙酮酸不彻底分解 场所：细胞质基质场所：细胞质基质 A.A.乳酸发酵乳酸发酵酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)B.B.酒精发酵酒精发酵酶酶2C2C2 2H H5 5OHOH(酒精酒精)+2CO+2CO2 22 2丙酮酸丙酮酸+4H4H 2 2丙酮酸丙酮酸+4H4H 例：高等动物、乳酸菌、例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）薯块茎、甜菜块根等）例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌单击画面继续总反应式：总反应式：C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)+能量能量C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C2 2H H5 5OHOH(酒精酒精)+2CO2CO2 2+能量能量能量去向能量去向1mol葡萄糖分解为乳酸后，共放出196.65kJ的能量，其中有61.08KJ的能量储存在ATP中，其余的能量以热能的形式散失,未释放的能量储存在何处？问：问：为什么不同生物无氧呼吸的产物不同？为什么不同生物无氧呼吸的产物不同？无氧呼吸和有氧呼吸有何异同？无氧呼吸和有氧呼吸有何异同？类型项目有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸区区别别场场所所条条件件产产物物释释能能联联系系细胞质基质、线粒细胞质基质、线粒体（主要）体（主要）细胞质基质细胞质基质需氧、酶等需氧、酶等不需氧、不需氧、需酶需酶较较 多多较较 少少两者第一阶段相同两者第一阶段相同都分解有机物、释放能量都分解有机物、释放能量（3 3）、）、有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较二氧化碳和水二氧化碳和水酒精和二氧酒精和二氧化碳或乳酸化碳或乳酸三、细胞呼吸意义三、细胞呼吸意义1.为生命活动提供能量为生命活动提供能量2.为体内其他化合物的合成提供原料为体内其他化合物的合成提供原料四、四、影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素1 1、温度：植物最适、温度：植物最适25-3025-30温度温度呼吸呼吸速率速率应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间应用：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用对有机物的消耗 2 2、O O2 2：/CO/CO2 2释释放量放量O O2 2浓度浓度一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增大，无氧呼一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增大，无氧呼吸则受到抑制。吸则受到抑制。问：问：中耕松土有何作用？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？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 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 A 无氧呼吸无氧呼吸氧气增加，无氧呼吸氧气增加，无氧呼吸受抑制受抑制,有氧呼吸很有氧呼吸很微弱微弱氧气充足时，氧气充足时，有氧呼吸加强有氧呼吸加强，释放，释放COCO2 2量增多量增多B B点点。因为这时有氧呼吸很微弱，无氧呼吸又受到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。抑制，糖类等有机物分解得最慢。3、水、水细胞含水量高，代谢增强。所以，稻谷等种子细胞含水量高，代谢增强。所以，稻谷等种子在贮藏前要晾晒，甚至风干，减少水分，降低在贮藏前要晾晒，甚至风干，减少水分，降低呼吸消耗呼吸消耗练习练习1：种子在浸水和不浸水的情况下进行种子在浸水和不浸水的情况下进行细胞呼吸都能产生（细胞呼吸都能产生（）A.A.葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖 B.B.B.B.丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸 C.C.C.C.乳酸乳酸乳酸乳酸 D.D.D.D.酒精酒精酒精酒精B提示：提示：种子在浸水时进行无氧呼吸；种子在浸水时进行无氧呼吸；不浸水是进行有氧呼吸。不浸水是进行有氧呼吸。有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同巩巩 固固 练练 习习思考题思考题?2.2.如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，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分解葡萄糖产生等量的COCO2 2 那么这两种呼吸那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是A A、1 1：2 2B B、1 1：3 3C C、1 1：4 4D D、1 1：6 63 3、一一运运动动员员正正在在进进行行长长跑跑锻锻练练，从从他他的的大大腿腿肌肌细细胞胞中中检检测测到到3 3种种化化学学物物质质，其其浓浓度度变变化化如如下下图图。图图中中P P、Q Q、R R三曲线依次代表三曲线依次代表 A A、O O2 2、COCO2 2、乳酸、乳酸 B B、乳酸、乳酸、COCO2 2、O O2 2 C C、COCO2 2、O O2 2、乳酸、乳酸 D D、COCO2 2、乳酸、乳酸、O O2 24、酵母菌在有氧的条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下、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。进行无氧呼吸。将酵母菌研磨、离心后，得到将酵母菌研磨、离心后，得到上清液（含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器）。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、丙防入甲、乙、丙3个试管中，进行四项独立实验（见右图）个试管中，进行四项独立实验（见右图）（1）向）向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）向）向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）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），各试管的最终产物），各试管的最终产物 是：甲是：甲 乙乙 丙丙 丙酮酸丙酮酸无反应无反应CO2和和H2O无反应无反应CO2和和H2OCO2和和H2O酒精和酒精和CO2无反应无反应酒精和酒精和CO2扩展：扩展：在一封闭的玻璃容器中，用在一封闭的玻璃容器中，用18O标记标记的水培养植物，通过光合作用和呼吸作用，的水培养植物，通过光合作用和呼吸作用，此水中的氧在容器中的循环途径是（此水中的氧在容器中的循环途径是（）BA.A.水水水水 O O O O2 2 2 2 CO CO CO CO2 2 2 2；B.B.水水水水 O O O O2 2 2 2 水；水；水；水；C.C.水水水水 葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖 COCOCOCO2 2 2 2；水水水水 葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖 水。水。水。水。