医学专题一ATP的主要来源—细胞呼吸上课.ppt
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1、项目项目内容内容要求要求考点考点1.有氧呼吸和无氧呼吸概念和过程有氧呼吸和无氧呼吸概念和过程重难点重难点1.细胞呼吸的基本类型、过程细胞呼吸的基本类型、过程2.细胞呼吸的意义和应用细胞呼吸的意义和应用10月月7日,日,2013年度诺贝尔生理学或医学奖在瑞典年度诺贝尔生理学或医学奖在瑞典(ru din)揭晓,美国揭晓,美国科学家詹姆斯科学家詹姆斯E罗斯曼和兰迪罗斯曼和兰迪谢克曼、德国科学家托马斯谢克曼、德国科学家托马斯聚聚德霍夫共享奖项。他们的研究揭示了细胞如何组织其转运系统德霍夫共享奖项。他们的研究揭示了细胞如何组织其转运系统“囊泡转运囊泡转运”的奥秘的奥秘。第一页,共四十七页。有机物在有机物
2、在细胞内细胞内经过一系列的经过一系列的氧化分解氧化分解,最终,最终生成生成COCO2 2或或其他产物其他产物,并且,并且(bngqi)(bngqi)(bngqi)(bngqi)释放出能量释放出能量的总过程。的总过程。细胞细胞(xbo)(xbo)呼吸的概念:呼吸的概念:又叫又叫生物生物(shngw)(shngw)(shngw)(shngw)氧化。氧化。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根据是否需要根据是否需要氧氧分为分为:有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸(主要形式主要形式)第二页,共四十七页。现在现在(xinzi)地球上绝大多数生物的呼吸方式以哪种为主?为什么?地球上绝大多
3、数生物的呼吸方式以哪种为主?为什么?思考思考(sko):有氧呼吸有氧呼吸因为细胞呼吸的目的是为细胞生命活动提供能量,因为细胞呼吸的目的是为细胞生命活动提供能量,有氧呼吸比有氧呼吸比无氧呼吸放能效率高得多无氧呼吸放能效率高得多,所以有氧呼吸得到,所以有氧呼吸得到(d do)(d do)较大发展,较大发展,成为主要方式。成为主要方式。第三页,共四十七页。呼吸:呼吸:机体与环境之间机体与环境之间O O2 2 2 2和和和和COCOCOCO2 2交换交换交换交换(jiohun)(jiohun)(jiohun)(jiohun)的过的过的过的过程。程。程。程。细胞细胞细胞细胞(xbo)(xbo)(xbo)
4、(xbo)呼吸呼吸呼吸呼吸也称也称也称也称呼吸作用呼吸作用是指是指是指是指有机物有机物有机物有机物在细胞内经过在细胞内经过在细胞内经过在细胞内经过(jnggu)(jnggu)(jnggu)(jnggu)一系列的一系列的一系列的一系列的氧化分解氧化分解,生成生成生成生成CO2CO2CO2CO2或其他物质,释放出能量并或其他物质,释放出能量并生成生成生成生成ATPATPATPATP的过程。的过程。的过程。的过程。对比对比呼吸和呼吸作用的区别呼吸和呼吸作用的区别第四页,共四十七页。C C6 6H H1212O O6 62C2C3 3H H4 4O O3 3酶酶6CO6CO2 24H4H能量能量2AT
5、P2ATP热热能量能量2ATP2ATP热热酶酶6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2酶酶能量能量34ATP34ATP热热线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质(j(j zh)zh)一、有氧呼吸一、有氧呼吸(hx)(hx)第五页,共四十七页。有氧呼吸有氧呼吸(hx)(hx)(hx)(hx)的的三个阶段三个阶段葡萄糖的初步葡萄糖的初步葡萄糖的初步葡萄糖的初步(chb)(chb)分解分解分解分解场所场所场所场所(chn su)(chn su):细胞质:细胞质:细胞质:细胞质基质基质基质基质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场所:线粒体基质场所:线粒体基
6、质H的氧化的氧化场所:线粒体内膜场所:线粒体内膜 C6H12O6酶酶2C3H4O3+4 H+能量能量(少)(少)(少)(少)6CO2+20 H+能量能量(少)(少)(少)(少)2C3H4O3+6H2O酶酶酶酶12H2O+能量能量(大量)(大量)(大量)(大量)24H+6O2第六页,共四十七页。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有氧呼吸三个阶段(jidun)(jidun)的比较的比较细胞质细胞质基质基质(j(j zh)zh)主要主要(zhyo)(zhyo)是是葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量丙酮酸丙
7、酮酸COCO2 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对比对比第七页,共四十七页。主要主要主要主要(zhyo)(zhyo)(zhyo)(zhyo)场所:场所:场所:场所:线粒体线粒体能量能量(nngling)(nngling)(nngling)(nngling)去去向:向:一部分以热能一部分以热能(rnng)(rnng)形式散形式散失失 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中中总反应式:总反应式:有氧呼吸概念:有氧呼吸概念:细胞在细胞在细胞在细胞在_的参与下,通过的参与下,通过的参与下,通过的参与下,通过_的催化作用,把的催化作用,把的催化作用
8、,把的催化作用,把_等有机物等有机物等有机物等有机物_,产生,产生,产生,产生_和和和和_,释放,释放,释放,释放_,_,_,_,生成生成生成生成_的过程。的过程。的过程。的过程。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%)氧氧氧氧多种酶多种酶多种酶多种酶葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖COCOCOCO2 2 2 2H H H H2 2 2 2O O能量能量能量能量彻底氧化分解彻底氧化分解彻底氧化分解彻底氧化分解许多许多ATPATP C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2
9、2+6H+6H2 2O 6COO 6CO2 2+1212H H2 2O+O+能量能量酶酶3838个个ATPATP第八页,共四十七页。无氧呼吸:无氧呼吸:无氧呼吸:无氧呼吸:一般是指细胞在一般是指细胞在一般是指细胞在一般是指细胞在缺氧缺氧缺氧缺氧的条件下,通过的条件下,通过的条件下,通过的条件下,通过酶酶酶酶的的的的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为催化作用,把葡萄糖等有机物分解为催化作用,把葡萄糖等有机物分解为催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底不彻底不彻底不彻底(chd)(chd)(chd)(chd)氧氧氧氧化的产物化的产物化的产物化的产物,同时释放出,同时释放出,同时释放出,同时释放出少量
10、能量少量能量少量能量少量能量的过程。的过程。的过程。的过程。葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸无无O O2 2过程过程(guchng)(guchng):酒精酒精(jijng)(jijng)+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、脊椎动物肌细(马铃薯块茎、玉米胚、脊椎动物肌细胞、胞、乳酸菌乳酸菌)二、无氧呼吸二、无氧呼吸场所:场所:场所:场所:细胞质基质细胞质基质细胞质基质细胞质基质第九页,共四十七页。无氧呼吸无氧呼吸(hx)(hx)总反应式总反应式C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 C2 C3
11、3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸(r(r sun)sun)+少量少量(sholing)(sholing)能能量量C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精)+2CO+2CO2 2+少量能量少量能量酶酶例:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官例:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官例:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官例:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等)(马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等)(马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等)(马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等)例:大多数植物、酵母菌例:大多数植物、
12、酵母菌例:大多数植物、酵母菌例:大多数植物、酵母菌同样是分解葡萄糖,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)无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中中中中第十页,共四十七页。无氧呼吸无氧呼吸(hx)(hx)的意义的意义 高等植物在水淹的情况下,可以进行短暂的无氧呼吸,高等植物在水淹的情况下,可以进行短暂的无氧呼吸,
13、高等植物在水淹的情况下,可以进行短暂的无氧呼吸,高等植物在水淹的情况下,可以进行短暂的无氧呼吸,将葡萄糖分解将葡萄糖分解将葡萄糖分解将葡萄糖分解(fnji)(fnji)(fnji)(fnji)为乙醇和二氧化碳,释放出能量以适应缺为乙醇和二氧化碳,释放出能量以适应缺为乙醇和二氧化碳,释放出能量以适应缺为乙醇和二氧化碳,释放出能量以适应缺氧环境条件。氧环境条件。氧环境条件。氧环境条件。人在剧烈运动时,需要在相对较短的时间内消耗大人在剧烈运动时,需要在相对较短的时间内消耗大人在剧烈运动时,需要在相对较短的时间内消耗大人在剧烈运动时,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
14、能量,满量的能量,肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量,满量的能量,肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量,满量的能量,肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量,满足人体的需要。足人体的需要。足人体的需要。足人体的需要。第十一页,共四十七页。三、有氧呼吸三、有氧呼吸(hx)(hx)与无氧呼吸与无氧呼吸(hx)(hx)的比较的比较有氧呼吸有氧呼吸(hx)(hx)(hx)(hx)无氧呼吸无氧呼吸(hx)(hx)(hx)(hx)不不同同点点相相相相同同同同点点点点场所场所场所场所条件条件条件条件产物产物产物产物能量能量能量能量变化变化变化变化联系联系联系联系实质实质实质实质细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细
15、胞质基质细胞质基质需分子氧需分子氧、需酶、需酶不需分子氧不需分子氧、需酶、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,合成释放大量能量,合成38ATP38ATP(三个阶段都有)三个阶段都有)释放少量能量,合成释放少量能量,合成2ATP2ATP(第一阶段有)(第一阶段有)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第十二页,共四十七页。知识总结知识总结呼吸作用呼吸作用(h x zu yn)的概念的概念呼吸作呼吸作用用(h x zu yn)类型类型有
16、氧呼吸有氧呼吸(hx)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VSVS1.1.1.1.场所场所场所场所3.3.3.3.物质变化物质变化物质变化物质变化4.4.能量变化能量变化2.2.2.2.条件条件条件条件第十三页,共四十七页。1.1.1.1.呼吸作用能为生物体的生命呼吸作用能为生物体的生命呼吸作用能为生物体的生命呼吸作用能为生物体的生命(shngmng)(shngmng)(shngmng)(shngmng)活动提供能量。活动提供能
17、量。活动提供能量。活动提供能量。四、呼吸作用四、呼吸作用(h x zu yn)(h x zu yn)的意义:的意义:2.2.2.2.呼吸过程能为体内其他化合物的合成呼吸过程能为体内其他化合物的合成呼吸过程能为体内其他化合物的合成呼吸过程能为体内其他化合物的合成(hchng)(hchng)(hchng)(hchng)提供原料。提供原料。提供原料。提供原料。第十四页,共四十七页。思考:有思考:有氧呼吸氧呼吸(hx)(hx)中氧元素的来源和去路中氧元素的来源和去路第十五页,共四十七页。特别特别(tbi)(tbi)提醒提醒 有有氧呼吸与线粒体氧呼吸与线粒体 (1)(1)有有氧呼吸的场所并非只是线粒体:
18、氧呼吸的场所并非只是线粒体:真核细胞真核细胞有有氧呼吸的场所是细胞氧呼吸的场所是细胞质基质质基质(j zh)(j zh)和线粒体。和线粒体。原核细胞无线粒体,在原核细胞无线粒体,在细胞膜上和细胞膜上和细胞质中进行细胞质中进行有有氧呼吸氧呼吸(硝化细菌、蓝藻)(硝化细菌、蓝藻)。(2)(2)无线粒体的真核细胞无线粒体的真核细胞(生物生物)只能进行只能进行无无氧呼吸,如氧呼吸,如 哺乳动物成熟红细胞和蛔虫等。哺乳动物成熟红细胞和蛔虫等。第十六页,共四十七页。典例导悟典例导悟下列有关呼吸作用的叙述中,错误的是下列有关呼吸作用的叙述中,错误的是()A A蛔虫进行无氧呼吸蛔虫进行无氧呼吸B B哺乳动物的
19、红细胞只能进行无氧呼吸哺乳动物的红细胞只能进行无氧呼吸C C长长跑跑时时,人人体体产产生生的的COCO2 2是是有有氧氧呼呼吸吸和和无无氧氧呼呼吸吸的的共同产物共同产物D D发酵和无氧呼吸并不是同一发酵和无氧呼吸并不是同一(tngy)(tngy)概念概念答案(d n)C第十七页,共四十七页。自主自主(zzh)梳理梳理1ATP产生速率与产生速率与O2供给量之间的关系供给量之间的关系第十八页,共四十七页。(1)A(1)A点点表表示示在在无无氧氧条条件件下下,细细胞胞可可进进行行无无氧氧呼呼吸吸分分解解有机物,产生少量有机物,产生少量ATPATP。(2)AB(2)AB段段表表示示随随O O2 2供供
20、应应量量增增多多(zn(zn du)du),有有氧氧呼呼吸吸明明显显加加强强,通通过过有有氧氧呼呼吸吸分分解解有有机机物物释释放放的的能能量量增增多多(zn(zn du)du),ATPATP的产生速率随之增加。的产生速率随之增加。(3)BC(3)BC段段表表示示O O2 2供供应应量量超超过过一一定定范范围围后后,ATPATP的的产产生生速速率不再加快,此时的限制因素可能是率不再加快,此时的限制因素可能是酶、酶、ADPADP、磷酸、磷酸等。等。第十九页,共四十七页。2.2.呼吸作用呼吸作用(h x zu yn)(h x zu yn)类型的判类型的判断断(3)若有若有H2O产生产生(chnshn
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- 医学 专题 ATP 主要 来源 细胞 呼吸 上课
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