ATP的主要来源细胞呼吸课件.ppt
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1、 ATP的主要来源 细胞呼吸动物、人、动物、人、真菌、多数细菌等真菌、多数细菌等绿色植物绿色植物能能 量量呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用ADP+Pi+ATP 酶酶糖类、脂肪等有糖类、脂肪等有机物氧化分解机物氧化分解有机物的燃烧有机物的燃烧:高温有氧条件下,有机物中的能量迅速释高温有氧条件下,有机物中的能量迅速释放出来,产生剧烈的发光发热现象。放出来,产生剧烈的发光发热现象。细胞内有机物的分解则是在温和的条件下,细胞内有机物的分解则是在温和的条件下,在酶的催化下缓慢释放能量的过程在酶的催化下缓慢释放能量的过程 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酵母菌:单细胞
2、真菌,真核生物,有细胞壁和液泡。营养条件好时可进行出芽生殖(无性生殖)营养条件不好时可通过减数分裂进行有性生殖讨论讨论、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?若用若用3030度的温水将买来的度的温水将买来的干酵母粉干酵母粉化开,用化开,用它发一块面团,几小时后,面团会逐渐膨它发一块面团,几小时后,面团会逐渐膨大,用手掰开,会发现面团里面像蜂窝一
3、大,用手掰开,会发现面团里面像蜂窝一样,有许多空隙样,有许多空隙米酒制作方法米酒制作方法1 1、将糯米用清水淘干净,泡、将糯米用清水淘干净,泡1 1小时后,沥干小时后,沥干2 2、在蒸笼内铺好纱布,将沥干的糯米倒在上面,、在蒸笼内铺好纱布,将沥干的糯米倒在上面,用旺火蒸一小时后,倒入盆内,降温到用旺火蒸一小时后,倒入盆内,降温到3030度,度,再倒入适量的凉开水拌匀,再倒入适量的凉开水拌匀,将将酒曲酒曲研成粉末放入盆内研成粉末放入盆内3 3、将拌匀的糯米倒入缸内,用手在中间掏个小、将拌匀的糯米倒入缸内,用手在中间掏个小窝,再用窝,再用木盖把酒缸盖紧木盖把酒缸盖紧,用棉絮包好,几天,用棉絮包好,
4、几天变成米酒变成米酒提出问题提出问题 酵母菌在有氧条件下产生的气体是酵母菌在有氧条件下产生的气体是CO2CO2吗?吗?酒精和酒精和CO2CO2是酵母菌在什么条件下产生的?是酵母菌在什么条件下产生的?作出假设作出假设 酵母菌在有氧条件下产生酵母菌在有氧条件下产生CO2CO2 酵母菌在无氧条件下产生酒精和酵母菌在无氧条件下产生酒精和CO2CO2设计实验设计实验明确实验目的,科学设计实验明确实验目的,科学设计实验根据实验需要,理清实验步骤根据实验需要,理清实验步骤、怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生、怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生 活?(配制培养液)活?(配制培养液)、怎样控制有氧和无氧环境?、
5、怎样控制有氧和无氧环境?自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量设置对照实验设置对照实验3.怎样鉴定酒精和怎样鉴定酒精和CO2的产生?如何比较的产生?如何比较 CO2产生的多少?产生的多少?实验材料:新鲜食用酵母菌实验材料:新鲜食用酵母菌20g20g实验试剂:葡萄糖溶液实验试剂:葡萄糖溶液 氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 澄清石灰水澄清石灰水 橙色的重铬酸钾溶液、浓硫酸橙色的重铬酸钾溶液、浓硫酸实验仪器:橡皮球、锥形瓶、连通管实验仪器:橡皮球、锥形瓶、连通管实验课题实验课题 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。进行有氧呼吸产生水
6、和、酵母菌是单细胞真菌。进行有氧呼吸产生水和COCO2 2 ,无氧呼吸产生酒精和,无氧呼吸产生酒精和COCO2 2 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 橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应,变成橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应,变成 灰绿色。灰绿色。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
7、,产生氧情况下进行无氧呼吸,产生COCO2 2和酒精和酒精三、实验步骤三、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CO2CO2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毫升注毫升注入试管入试管(3 3)分别滴加)分别滴加0.
8、50.5毫升重酪酸钾毫升重酪酸钾-浓硫酸溶液,轻浓硫酸溶液,轻轻震荡、混匀轻震荡、混匀.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COCO
9、2 2要多要多五、观测、记录五、观测、记录条件条件澄清石灰水澄清石灰水/出现的时间出现的时间 重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸溶液有氧有氧无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出现灰绿色出现灰绿色1.CO2的放出情况:的放出情况:A、B两组都有两组都有CO2的产生,但的产生,但A组产生的组产生的 CO2更多更多2.酒精产生的情况:酒精产生的情况:A组没有酒精的产生,组没有酒精的产生,B组产生了酒精组产生了酒精1 1、使用、使用1 1瓶处理的目的是什么?瓶处理的目的是什么?2 2、为什么将葡糖糖溶液先煮沸、再冷却后加入锥形瓶、为什么将葡糖糖溶液先煮沸、再冷却后加入锥形瓶?煮沸可将
10、葡糖糖溶液中的细菌杀死,排除其他细菌煮沸可将葡糖糖溶液中的细菌杀死,排除其他细菌影响;煮沸可排除溶液中的氧。影响;煮沸可排除溶液中的氧。冷却,避免将酵母冷却,避免将酵母菌杀死菌杀死3 3、B B瓶封口放置一段时间后,再连通锥形瓶瓶封口放置一段时间后,再连通锥形瓶3 3试分析原试分析原因因保证瓶内原有氧气被消耗保证瓶内原有氧气被消耗4 4、若要比较甲乙两组实验产能的多少,如何改进实验、若要比较甲乙两组实验产能的多少,如何改进实验装置?装置?5、怎样鉴定有无酒精产生?、怎样鉴定有无酒精产生?这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒橙色的重铬酸钾橙色的重铬酸钾(K
11、2Cr2O7)溶液,溶液,在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色具体做法:让司机呼出的气体直接接触到用硫酸具体做法:让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾,如果呼出的气体中含有酒精,处理过的重铬酸钾,如果呼出的气体中含有酒精,重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬6、有同学认为,在有氧呼吸实验装置中的氢氧化、有同学认为,在有氧呼吸实验装置中的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳,以致可能对实验结果有干钠溶液不能完全吸收二氧化碳,以致可能对实验结果有干扰,你同意吗?你如何避免这种可能性的发生,以保证实扰,你同意吗?你如何避免这
12、种可能性的发生,以保证实验更严谨?验更严谨?7、有人认为:实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡、有人认为:实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应,与酵母菌无关,你如何驳斥萄糖水溶液的纯化学反应,与酵母菌无关,你如何驳斥这种错误观点?这种错误观点?葡萄糖 水溶液 葡萄糖 水溶液细胞呼吸细胞呼吸有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸包包括括 细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。在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,通过细胞呼吸产生大量的有氧条件下,通过细胞呼吸产生大量的CO2CO2,在无氧,在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的条
13、件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2CO2。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第二阶段:第二阶段:2 C 2 C3 3H H4 4O O3 3+6H+6H2 2O O酶酶第三阶段:第三阶段:24 24H H+6O+6O2 2C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O O+6O+6O2 6CO 6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶总反应式:总反应式:2CH2CH3 3COCOOH+4COCOOH+4HH+能量能量6CO6CO2 2+20+20 HH+能量能量酶酶12H12H2 2O+O+能量能量酶酶(大量)(
14、大量)丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解HH的氧化的氧化的氧化的氧化(丙酮酸(丙酮酸C3H4O3)葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解有有氧氧呼呼吸吸的的过过程程图图解解有氧呼吸有氧呼吸有 氧 呼 吸有氧呼吸的场所:C C6 6H H1212O O6 62 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 O20H20H 12H12H2 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有氧呼吸怎样进行1C6H12O6+6H2O+6O26CO2
15、+12H2O+能量 2870kJ1161kJ1709kJ酶有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸 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基质基质线粒体线粒体内膜内膜对比对比1、哪个阶段产生、哪个阶段产生CO2?2、哪个阶段有氧气参与反应?、哪个阶段有氧气参与反应?3、哪个阶段产生、哪个阶段产生ATP最多?最多?4、ATP产
16、生的场所?产生的场所?有氧呼吸过程中有氧呼吸过程中5、分解、分解1摩尔的葡萄糖需多少摩尔摩尔的葡萄糖需多少摩尔O2和和产生多少摩尔产生多少摩尔CO2?细胞质基质、线粒体(主要)细胞质基质、线粒体(主要)都是都是6摩尔摩尔第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段第三阶段第三阶段有氧呼吸的概念有氧呼吸的概念 细胞在氧气的参与下,通过多种酶的细胞在氧气的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多许多ATPATP的过程。的过程。计算计算:1mol1mol葡萄糖通过有氧呼吸可释放葡萄糖通
17、过有氧呼吸可释放2870kj2870kj的能量,的能量,其中有其中有1161kj1161kj的能量被转移贮存到的能量被转移贮存到ATPATP中。那么,中。那么,1mol1mol葡萄糖通过有氧呼吸可形成葡萄糖通过有氧呼吸可形成_molmol的的ATPATP,其能量转换效率是其能量转换效率是_。3840.5%无氧呼吸的过程无氧呼吸的过程葡葡 萄萄 糖糖丙丙 酮酮 酸酸H 少量能量少量能量少量能量少量能量 乙醇乙醇乙醇乙醇脱氢酶脱氢酶脱氢酶脱氢酶 乳酸乳酸乳酸乳酸脱氢酶脱氢酶脱氢酶脱氢酶酒精酒精+CO2乳酸乳酸酶酶1 1、酒精发酵:、酒精发酵:C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 2、乳酸发
18、酵:、乳酸发酵:C C6 6H H1212O O6 6 无无 氧氧 呼呼 吸吸2 2CHCH3 3CHCH2 2OHOH(酒精)(酒精)+2CO+2CO2 2+能量能量2 2C C3 3H H6 6O O3 3(乳酸)(乳酸)+能量能量酶酶酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型问题思考问题思考:无氧呼吸有何意义和危害?:无氧呼吸有何意义和危害?实例a.a.高等植物在水淹的情况下,可以进行短时
19、间的高等植物在水淹的情况下,可以进行短时间的无氧呼吸,将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳,释无氧呼吸,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放出能量以适应缺氧环境条件b.b.高等动物和人体在剧烈运动时,需要在相对高等动物和人体在剧烈运动时,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能量,满足人体的需要无氧呼吸的方式供给能量,满足人体的需要c.c.酵母菌在缺氧的条件下,可以将有机物分解成酵母菌在缺氧的条件下,可以将有机物分解成酒精和二氧化碳酒精和二氧化碳无氧呼吸的概念无氧呼吸的概念 细胞在缺氧的条件下,通过多种酶的催
20、细胞在缺氧的条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化作用,把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解,产生酒精或化分解,产生酒精或乳酸等中间产物乳酸等中间产物,释放,释放少量能量,生成少量能量,生成ATPATP的过程。的过程。无氧呼吸的特点无氧呼吸的特点 氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行 有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较共共同同点点实质:实质:过程:过程:葡葡萄萄糖糖丙丙酮酮酸酸有氧有氧无氧无氧CO2+H2O+能量能量(大量)C C2 2H H5 5OH+COOH+CO2 2+能量能量(少量)C C3 3H H6 6O O3 3+能量
21、(少量)能量(少量)氧化分解有机物,释放能量氧化分解有机物,释放能量都有丙酮酸(中间产物)的生成都有丙酮酸(中间产物)的生成无氧呼吸没有无氧呼吸没有H2O产生,乳酸发酵没有产生,乳酸发酵没有CO2产生产生有氧呼吸和无氧呼吸的区别有氧呼吸和无氧呼吸的区别比较项目比较项目有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸呼吸场所呼吸场所是否需氧是否需氧物质代谢物质代谢能量代谢能量代谢主要在线粒体内主要在线粒体内细胞质基质细胞质基质必需有氧的参与必需有氧的参与氧能抑制无氧呼吸氧能抑制无氧呼吸将有机物彻底分将有机物彻底分解成解成COCO2 2和和H H2 2O O有机物分解不彻底有机物分解不彻底,形成中间产物形成中间产
22、物(酒精酒精或乳酸)或乳酸)1mol2870 (kj)1161ATP热能热能(38mol)葡萄糖葡萄糖1mol葡萄糖葡萄糖196.65(kj)61.08ATP(2mol)热能热能同样是分解葡萄糖,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?一种生物能否进行有氧呼吸与什么相关?一种生物能否进行有氧呼吸与什么相关?不在于是否有线粒体而在于这种生物体内是不在于是否有线粒体而在于这种生物体内是否含有与否含有与有氧呼吸相关的酶有氧呼吸相关的酶例如:原核生物没有线粒体,但仍然有可能例如:原核生物没有线粒体,但仍然有可能进行有氧呼吸(硝化细菌)进行有氧呼吸(硝化细菌)场所:
23、细胞质基质场所:细胞质基质个别动物没有线粒体,如寄生在动物肠道内个别动物没有线粒体,如寄生在动物肠道内的蛔虫,只能进行无氧呼吸的蛔虫,只能进行无氧呼吸 1、让一只白鼠吸入有放射性的、让一只白鼠吸入有放射性的18O2,该白鼠体内最先出现的含有该白鼠体内最先出现的含有18O的化的化合物是合物是 A.二氧化碳二氧化碳 B.水水 C.丙酮酸丙酮酸 D.乳酸乳酸 2用用含含O18的的葡葡萄萄糖糖跟跟踪踪有有氧氧呼呼吸吸过过程程中的氧原子的转移途径是(中的氧原子的转移途径是()。)。A葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸水水 B葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸氧氧 C葡萄糖葡萄糖氧氧水水 D葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸二氧化碳二
24、氧化碳3下列有关有氧呼吸的叙述中,正确的是()下列有关有氧呼吸的叙述中,正确的是()A此此过过程程的的第第一一阶阶段段是是葡葡萄萄糖糖分分解解成成丙丙酮酸,产生少量酮酸,产生少量H和和ATP B此此过过程程的的第第二二阶阶段段是是丙丙酮酮酸酸分分解解成成水水和二氧化碳,产生少量的和二氧化碳,产生少量的ATP C此此过过程程的的第第三三阶阶段段是是葡葡萄萄糖糖氧氧化化成成水水和二氧化碳,产生大量的和二氧化碳,产生大量的ATP D此过程必须有氧分子参与,始终在线此过程必须有氧分子参与,始终在线粒体中进行粒体中进行 1 适宜的温度条件下,在下列装置中都加入活酵母,适宜的温度条件下,在下列装置中都加入
25、活酵母,其中适于产生酒精的装置是()其中适于产生酒精的装置是()训练迁移训练迁移ABCD加入葡萄糖和水加入葡萄糖和水加入葡萄糖加入葡萄糖加入水加入水加入葡萄糖和水加入葡萄糖和水并不断搅拌并不断搅拌A2 2研研磨磨酵酵母母菌菌后后离离心心处处理理,得得到到上上清清液液(含含细细胞胞质质基基质质)和和沉沉淀淀(含含细细胞胞器器)。将将等等量量的的上上清清液液,沉沉淀淀和和未未经经处处理理的的匀匀浆浆,依依次次置置入入甲甲、乙乙、丙丙3支支试试管管中中,分分别别进进行行3项独立的实验,请分析实验的结果。项独立的实验,请分析实验的结果。(1)向向3支支试试管管分分别别滴滴加加等等量量的的葡葡萄萄糖糖后
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