【课件】ATP的主要来源-细胞呼吸课件-2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1.pptx

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1、驱动生命活动的直接能源物质是什么？回忆旧识合成ATP所需的能量来源于哪里？动物和人绿色植物用作吸呼呼吸作用光合作用ADP+PiADP+Pi+能量ATPATPATPATP合成酶合成酶情景导入细胞呼吸是指 等有机物在细胞内经过一些列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。糖类、脂肪、蛋白质呼吸：是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程。细胞内细胞内 +糖糖 类类+水水 能能 量量O O2 2O O2 2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+COCO2 2【注意注意】呼吸呼吸呼吸作用呼吸作用探究酵母菌细胞呼吸的方式实验原理酵母菌

2、是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。代谢类型同化类型异化类型自养型异养型需氧型厌氧型兼性厌氧型一、细胞呼吸的方式：1.提出问题2.作出假设酵母菌在有氧、无氧条件下进行的细胞呼吸的产物分别是什么？酵母菌在有氧条件下进行细胞呼吸产生CO2，在无氧情况下进行细胞呼吸产生CO2和酒精。3.设计实验实验思路分析变量自变量:因变量:无关变量:细胞呼吸的条件细胞呼吸的产物 有氧无氧温度、酵母菌活性等 CO2酒精分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或CO21.怎样控制有氧和无氧条件?2.怎样检测CO2和酒精？3.怎样保证酵母菌正常生活？通入氧气：气泵隔绝

3、氧气：密封、石蜡油澄清石灰水：变浑浊溴麝香草酚蓝溶液：蓝绿黄酸性重铬酸钾溶液：橙色灰绿色4.进行实验.配制酵母菌培养液：酵母菌+葡萄糖溶液.实验装置酵母菌培养液酵母菌培养液澄清的石灰水10%的NaOHABCD请用下列材料将实验中的有氧装置和无氧装置连通好.实验装置分析1：NaOH溶液的作用是什么？吸收空气中CO2，排除空气中CO2的干扰。分析2：B瓶为什么要封口一段时间再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？让酵母菌耗尽瓶内O2，造成无氧环境，确保产物是无氧呼吸产生的有氧组无氧组.检测CO2有氧组无氧组5.实验结果根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短。4.检测酒精橙色灰绿色有氧组无氧

4、组5.实验结果酸性重铬酸钾思考：能不能直接将重铬酸钾滴加进酵母菌培养液进行检测？6.得出结论1、酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生大量二氧化碳，不产生酒精；2、酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，产生少量二氧化碳，同时也产生酒精。科学方法讨论：本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？对比实验（相互对照实验）设置设置两个或两个以上的实验组，通过对几个实，通过对几个实验组结果的分析比较，来探究某种因素对实验对象验组结果的分析比较，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验。的影响，这样的实验叫作对比实验。实验组实验组批判性思维：实验装置的改进 有同学认为，在有氧呼吸实验装置中10的NaOH溶

5、液不能完全吸收空气中的CO2，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，以保证实验更严谨？A酵母菌培养液气泵EC质量分数为10%的NaOH溶液D澄清的石灰水D澄清的石灰水 还有的同学认为，在无氧呼吸实验装置中不能保证装置内的O2已经被完全消耗完，以致可能对实验结果有干扰。你能不能避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？B酵母菌培养液D澄清的石灰水油层油层批判性思维：实验装置的改进有氧呼吸的过程二、有氧呼吸外膜内膜DNA/RNA核糖体嵴嵴增大膜面积分布有氧呼吸的酶1、主要场所：线粒体基质 分布有氧呼吸的酶线粒体广泛存在于真核生物当中，新陈代谢旺盛的细胞多原核生物没有线粒体也

6、可以进行有氧呼吸如蓝藻真核生物如哺乳动物成熟红细胞和蛔虫进行无氧呼吸假说假说2 2：有氧呼吸是在：有氧呼吸是在细胞质基质细胞质基质和和线粒体线粒体内共同完成的。内共同完成的。【提出假说】【提出假说】假说假说1 1：有氧呼吸是在有氧呼吸是在线粒体线粒体内完成的。内完成的。设计实验，探究假说的正确性；设计实验，探究假说的正确性；实验材料：实验材料：酵母菌，葡萄糖溶液酵母菌，葡萄糖溶液，以及各种试剂和仪器；以及各种试剂和仪器；简单描述简单描述实验思路实验思路；【实验思路实验思路】3.3.向向3 3组组试管中分别加入试管中分别加入等量的等量的葡萄糖，葡萄糖，检测检测3 3组试管的产物组试管的产物。2.

7、2.把把完整酵母菌完整酵母菌、线粒体线粒体、上清液上清液分别放入甲、乙、丙分别放入甲、乙、丙3 3组组试管中。试管中。1.1.将酵母菌研磨、分离将酵母菌研磨、分离上清液（细胞质基质）上清液（细胞质基质）和和线粒体线粒体。完整酵母菌完整酵母菌+葡萄糖葡萄糖线粒体线粒体+葡萄糖葡萄糖上清液上清液+葡萄糖葡萄糖有有COCO2 2无无COCO2 2无无COCO2 2有有丙酮酸丙酮酸线粒体线粒体+丙酮酸丙酮酸有有COCO2 2【结论】有氧呼吸是在【结论】有氧呼吸是在细胞质基质细胞质基质和和线粒体线粒体内共同完成的。内共同完成的。二、有氧呼吸（1）第一阶段：C6H12O62 2丙酮酸丙酮酸酶酶4H能能AT

8、P热热线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质C6H12O6酶酶+4H+能量能量场所：细胞质基质2C3H4O3（少量少量）二、有氧呼吸（2）第二阶段：线粒体线粒体6CO2能能ATP热热20H酶酶6CO2+20H+能量能量场所：线粒体基质2C3H4O3+6H2O（少量少量）C6H12O62 2丙酮酸丙酮酸酶酶4H能能ATP热热细胞质基质细胞质基质酶酶6H2O线粒体膜上没有葡萄糖载体；线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶。二、有氧呼吸（3）第三阶段：12H2O6O2酶酶能能ATP热热细胞质基质细胞质基质酶12H2O +能量场所：线粒体内膜24H+6O2（大量）线粒体线粒体6CO2能能ATP热热20HC6H12O

9、62 2丙酮酸丙酮酸酶酶4H能能ATP热热酶酶6H2O6CO2+20 H+能量能量(少量少量)2丙酮酸丙酮酸+6H2O酶酶酶酶12H2O+能量能量(大量大量)24H+6O2C6H12O6酶酶 2丙酮酸丙酮酸+4 H+能量能量(少量少量)有氧呼吸过程小结C C6 6H H1212O O6 6+6+6O O2 2+6H+6H2 2O O 6C 6CO O2 2+12H+12H2 2O O+能量酶二、有氧呼吸 细胞在 的参与下，通过多种 的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生 ，同时释放能量，生成 的过程，叫做有氧呼吸。O2酶CO2和水大量ATP3、有氧呼吸的概念：有机物中稳定的化学能转变为

10、热能、ATPATP中活跃的化学能4、有氧呼吸能量变化：24迅速释放能量，释放的能量全部以热能的形式散失。体外燃烧：相较于体外燃烧，有氧呼吸具有什么特点？在温和条件下进行有机物中的能量逐步释放有部分储存在ATP中（1 1）有氧呼吸的场所：细胞质基质和线粒体（2 2）线粒体能分解葡萄糖吗？不能线粒体葡萄糖+无反应丙酮酸+线粒体COCO2 2 H HO O能量（3 3）无线粒体一定不能进行有氧呼吸吗？不一定真核细胞：不能，如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫原核细胞：能，如好氧细菌利用细胞质和细胞膜完成有氧呼吸（4 4）元素转移C C6 6H H1212O O6 6+6+6O O2 2+6H+6H2 2O O

11、 6C 6CO O2 2+12H+12H2 2O O+能量酶点石成金当堂检测261、有氧呼吸的过程只发生在线粒体内。（）2、有氧呼吸释放的能量全部用于合成ATP。（)3、有氧呼吸既产生水也消耗水。（）4、有氧呼吸第一、第二阶段产生的H全部用于第三阶段。（）5、下列在有氧呼吸的反应阶段中，但不在线粒体中进行的只有（）A、H传递给氧气生成水 B、C6H12O6分解为丙酮酸和H C、丙酮酸分解为CO2和H D、ADP与磷酸结合生成ATP6、生物体吸收的氧气用于（）A、在线粒体中合成CO2 B、在细胞质中与H结合生成水 C、在线粒体中与H结合生成水 D、部分形成CO2，部分与H结合生成水BC27当堂检

12、测7、下图是有氧呼吸过程的图解，请据图回答问题：(1)有氧呼吸的总反应式为_。(2)有氧呼吸的过程十分复杂，可以分为_个阶段，其中H和O2结合的是第_阶段。(3)在有氧呼吸过程中，释放出大量能量的是第_阶段，反应的场所是_。(4)图中分别是_、_。酶 C6H12O6 6H2O 6O26CO212H2O 能量333线粒体内膜水CO2当堂检测288、如图表示线粒体的亚显微结构示意图，请据图分析回答：(1)线粒体由4_和_包被形成。其中后者向内腔折叠形成_，从而扩大了_的附着面积。(2)线粒体是_ 的主要场所，其中有关的酶分布在3_和1_中。(3)线粒体广泛存在于_细胞中。从数量来看，_的细胞中往往

13、含量较多；从分布来看，细胞内部 _ 的部位往往分布的较多。(4)不是所有的细胞都具有线粒体，下列细胞中没有线粒体的是_，能够进行有氧呼吸的是_。A、乳酸菌B、念珠蓝细菌 C、衣藻 D、变形虫E、人的成熟的红细胞F、蛔虫外膜3内膜2嵴酶有氧呼吸内膜线粒体基质真核新陈代谢旺盛新陈代谢旺盛ABEFBCD29第一阶段：葡萄糖的初步分解C6H12O62丙酮酸4H能量2ATP热量细胞质基质酶 细胞质基质物质变化（反应式）：C6H12O6酶酶2C3HO+4H+能量场 所：（少量）和有氧呼吸第一阶段是完全相同的三、无氧呼吸第二阶段：丙酮酸的不彻底分解30C6H12O62丙酮酸4H能量2ATP热量细胞质基质酶

14、酶 2C2H5OH细胞质基质物质变化（反应式）：场 所：酶酶2C3HO+4H2C2H5OH（酒精）+2CO22CO231第一阶段：葡萄糖的初步分解细胞质基质C6H12O6酶酶2C3HO+4H+能量场 所：第二阶段：丙酮酸的不彻底分解酶酶2C3HO+4H2C2H5OH+2CO2总反应式：C6H12O6酶酶+能量2C2H5OH（酒精）+2CO2（少量）例：大多数植物、酵母菌等进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。酒精发酵三、无氧呼吸第二阶段：丙酮酸的不彻底分解32C6H12O62丙酮酸4H能量2ATP热量细胞质基质酶 酶 2C2H5H3细胞质基质物质变化（反应式）：场 所：酶酶2C3HO+4H2C2H6

15、O3(乳酸）三、无氧呼吸33第一阶段：葡萄糖的初步分解细胞质基质C6H12O6酶酶2C3HO+4H+能量场 所：第二阶段：丙酮酸的不彻底分解总反应式：（少量）三、无氧呼吸乳酸发酵酶酶2C3HO+4H2C2H6O3(乳酸）C6H12O6酶酶+能量2C2H6O3(乳酸）例：动物细胞、乳酸菌、高等植物的某些器官（如马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根等）三、无氧呼吸3、概念：无无氧氧呼呼吸吸是是指指细细胞胞在在 条条件件下下，通通过过酶酶的的催催化化作作用用，把把葡葡萄萄糖糖等等有有机机物物分分解解为为 的的氧氧化化产产物物，释放出，释放出少量能量少量能量，生成，生成 的过程。的过程。无氧不彻底少量ATP2

16、、反应总方程式:C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量酶C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量酶实质:不彻底分解有机物，释放少量能量细胞呼吸细胞呼吸能能量量热能热能散失散失能量能量转移转移ATPADPPi能能量量细胞分裂细胞分裂生长发育生长发育主动运输主动运输肌肉收缩肌肉收缩C6H12O6CO2H2O丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖氨基酸氨基酸甘油甘油细胞呼吸是蛋白质、糖类和脂细胞呼吸是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽质代谢的枢纽四、细胞呼吸的意义（1）为生物体的生命活动提供能量（2）生物体代谢的枢纽（如丙酮酸）【盲点判断】1.有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体

17、基质中()2.细胞中不能合成ATP的部位是线粒体的内膜。()3.无氧呼吸能产生ATP,但没有H的生成过程。()4.有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸。()5.无氧呼吸时，有机物中的大部分能量以热能的形式散失出来。()6.无论在哪种运动强度下，假设细胞呼吸底物均为葡萄糖，肌肉细胞CO2的产生量始终等于O2的消耗量（）五、细胞呼吸原理的应用l为什么包扎伤口要选用透气消毒纱布或创可贴？1、抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸、抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸五、细胞呼吸原理的应用l为什么包扎伤口要选用透气消毒纱布或创可贴？l为什么利用酵母菌酿酒要先通入一定量的无菌空气，再密封？2、酵母菌是兼性厌氧微生

18、物。酵母菌在适宜的通气、温度和、酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和pH等等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。五、细胞呼吸原理的应用l为什么包扎伤口要选用透气消毒纱布或创可贴？l为什么利用酵母菌酿酒要先通入一定量的无菌空气，再密封？l为什么要给作物及时松土？为什么水稻要定期排水？3、松土透气，根细胞进行充分的有氧呼吸产生的能量，有利于根系的生长和根细胞通过主动运输吸收无机盐。稻田定期排水，避免根细胞由于无氧呼吸产生酒精对根系造成的伤害。五、细胞呼吸原理的应用l为什么包扎伤口要选用透气消毒纱布或创

19、可贴？l为什么利用酵母菌酿酒要先通入一定量的无菌空气，再密封？l为什么要给作物及时松土？为什么水稻要定期排水？l为什么皮肤伤口较深要到医院及时注射破伤风抗毒血清？4、较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌（厌氧菌）适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时注射破伤风血清（抗体）。六、细胞呼吸的影响因素及应用内因-遗传因素遗传物质的不同决定酶的种类和数量不用，进而影响细胞呼吸的类型，速率等(1)生物的细胞呼吸类型。(2)不同种，不同生长发育时期或不同组织，细胞呼吸有差异。1、温度(1)原理：细胞呼吸是一系列原理：细胞呼吸是一系列_反应，温度通过影响反应，温度通过影响_

20、进而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一进而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在般在25 35 之间。之间。应用保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可藏室中，可_保鲜时间。保鲜时间。提高产量：温室中栽培蔬菜时，夜提高产量：温室中栽培蔬菜时，夜间适当间适当_温度，可降低细胞呼吸，温度，可降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高蔬菜的产量。减少有机物的消耗，提高蔬菜的产量。延长延长降低降低 酶的活性酶的活性六、细胞呼吸的影响因素及应用外因-环境因素酶促酶促2、O2浓度O2是有氧呼吸所必需的，且是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有对无氧呼吸过程有 作用，对有

21、氧呼吸有作用，对有氧呼吸有促进作用促进作用 抑制抑制六、细胞呼吸的影响因素及应用限制因素：酶限制因素：酶活性和数量活性和数量应用选用透气消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的_呼吸。作物栽培中的中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生_。稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生_，防止酒精中毒，烂根死亡。无氧 乳酸 酒精 O2浓度为零，进行无氧呼吸。C点：C点之后：O2吸收量=CO2释放量，只进行有氧呼吸。无氧呼吸消失。APCD 0 5 10 15 20 25无氧呼吸CO2释放量CO2释放总量 O2吸收量释放量CO2O2浓度%DA点：重点分析：O2浓度对细胞呼吸速率的曲线分

22、析P点：CO2释放量最低细胞呼吸最弱，有机物消耗最少。CO2O2，有氧呼吸无氧呼吸。BAC段：CO2是细胞呼吸的是细胞呼吸的最终产物最终产物，积累过多会，积累过多会抑制抑制细胞呼吸的进行。细胞呼吸的进行。应用：在蔬菜和在蔬菜和水果的保鲜中，水果的保鲜中，适当适当 CO2浓度浓度，可抑制细胞呼吸，可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。减少有机物的消耗。增加3、CO2浓度六、细胞呼吸的影响因素及应用4、水(1)(1)原理原理间接影响：许多生化反应需要在水中才能进行，间接影响：许多生化反应需要在水中才能进行，_含量升高，细胞呼含量升高，细胞呼吸加快。吸加快。直接影响：水是有氧呼吸的反应物之一。直接影响：

23、水是有氧呼吸的反应物之一。五、细胞呼吸的影响因素及应用自由水(2)(2)应用应用抑制细胞呼吸：晒干的种子抑制细胞呼吸：晒干的种子_含量降低，细胞呼吸含量降低，细胞呼吸减慢，更有利于储存。减慢，更有利于储存。促进细胞呼吸：浸泡种子有利于种子的萌发。促进细胞呼吸：浸泡种子有利于种子的萌发。自由水 【思考】从【思考】从温度、氧气浓度、水分温度、氧气浓度、水分等角度分析，水果、等角度分析，水果、蔬菜以及干种子应分别储存在什么条件下？蔬菜以及干种子应分别储存在什么条件下？干种子储存：低温、低氧、干燥果蔬保鲜：低温、低氧、一定湿度七、细胞呼吸方式的判断气压法探究细胞呼吸的方式甲组测定甲组测定_，乙组测定，

24、乙组测定_。COCO2 2-O-O2 2的差值的差值O O2 2吸收量吸收量甲甲萌发的萌发的种子种子NaOHNaOH溶液溶液萌发的萌发的种子种子蒸馏水蒸馏水乙乙若甲组液滴若甲组液滴_，乙组液滴，乙组液滴_，则种子只进行，则种子只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸。以葡萄糖为底物的有氧呼吸。若甲组液滴若甲组液滴_，乙组液滴，乙组液滴_，则种子只进，则种子只进行了无氧呼吸。行了无氧呼吸。左移左移不动不动不动不动右移右移甲甲萌发的萌发的种子种子NaOHNaOH溶液溶液萌发的萌发的种子种子蒸馏水蒸馏水乙乙若甲组液滴若甲组液滴_，乙组液滴，乙组液滴_，则种子中既，则种子中既存在有氧呼吸又存在无氧呼吸存在有氧呼吸又存在无氧呼吸若甲组液滴若甲组液滴_，乙组液滴，乙组液滴_，则种子进行，则种子进行了以脂肪等非糖物质的为底物的有氧呼吸。了以脂肪等非糖物质的为底物的有氧呼吸。左移左移右移右移左移左移左移左移甲甲萌发的萌发的种子种子NaOHNaOH溶液溶液萌发的萌发的种子种子蒸馏水蒸馏水乙乙【思考思考】在自然环境中，还会有温度等其他因素影响着气在自然环境中，还会有温度等其他因素影响着气压的改变，应如何压的改变，应如何设置对照设置对照而排除其他无关变量的干扰？而排除其他无关变量的干扰？煮熟煮熟的的种子种子蒸馏水蒸馏水