医学专题一ATP的主要来源——细胞呼吸-(共69张ppt).ppt
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1、1、知识、知识(zhshi)回顾回顾生物体的这些生命活动都是需要消耗能生物体的这些生命活动都是需要消耗能量的。这些能量是由什么量的。这些能量是由什么(shnme)物质直接供给物质直接供给的呢?的呢?ATP中的能量来源于糖类等有机物中储存的中的能量来源于糖类等有机物中储存的稳定化学能,那么这些能量怎样转化为生命活动稳定化学能,那么这些能量怎样转化为生命活动所需要所需要(xyo)的直接能量呢?的直接能量呢?ATP新课导入新课导入新课导入新课导入第一页,共七十页。想一想,在体外有哪些想一想,在体外有哪些(nxi)过程可以释放能量?过程可以释放能量?燃烧燃烧(rnsho)爆炸爆炸(bozh)2、导入新
2、课、导入新课第二页,共七十页。燃烧、爆炸是大量能量燃烧、爆炸是大量能量(nngling)在瞬间剧烈地释放。在瞬间剧烈地释放。在细胞在细胞(xbo)中中在细胞内温和的条件下,能量必须逐步而缓慢地在细胞内温和的条件下,能量必须逐步而缓慢地释放,否则释放,否则(fuz)机体将无法承受。机体将无法承受。那么能量到底是通过哪种生命过程,又是怎样被那么能量到底是通过哪种生命过程,又是怎样被逐步释放的呢?逐步释放的呢?答案就是下面将为大家介绍的答案就是下面将为大家介绍的细胞呼吸细胞呼吸。第三页,共七十页。第第3 3节节 ATP ATP的主要的主要(zhyo)(zhyo)来源来源 细胞呼吸细胞呼吸一、细胞呼吸
3、一、细胞呼吸(hx)(hx)及其意义及其意义 三、无氧呼吸三、无氧呼吸(hx)(hx)四、细胞呼吸原理的应用四、细胞呼吸原理的应用二、有氧呼吸二、有氧呼吸第四页,共七十页。1、物质燃烧也是物质的氧化分解,燃烧和细、物质燃烧也是物质的氧化分解,燃烧和细胞呼吸胞呼吸(hx)有何异同?有何异同?2、呼吸作用能像燃料在体外燃烧那么剧烈吗、呼吸作用能像燃料在体外燃烧那么剧烈吗?在无氧条件下,细胞还能通过呼吸作用释放?在无氧条件下,细胞还能通过呼吸作用释放(shfng)能量吗?能量吗?共同点:都是物质的氧化分解共同点:都是物质的氧化分解(fnji);都能产生;都能产生二氧化碳;都能释放出能量。二氧化碳;都
4、能释放出能量。不同点:燃烧在体外进行,速度快;细胞呼吸在不同点:燃烧在体外进行,速度快;细胞呼吸在体内进行,速度慢。体内进行,速度慢。不能,否则机体无法承受。细胞内有无氧呼吸,故不能,否则机体无法承受。细胞内有无氧呼吸,故无氧条件下也能进行呼吸作用。无氧条件下也能进行呼吸作用。第五页,共七十页。一、细胞呼吸一、细胞呼吸(hx)的概念的概念细胞呼吸细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列氧是指有机物在细胞内经过一系列氧化分解,生成化分解,生成(shnchn)二氧化碳或其他产物,释放二氧化碳或其他产物,释放能量并且生成能量并且生成(shnchn)ATP的过程。的过程。第六页,共七十页。二、探究二、探究
5、(tnji)细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式设计实验,探究酵母菌细胞呼吸设计实验,探究酵母菌细胞呼吸(hx)的方式。的方式。1、酵母菌简介、酵母菌简介(jinji):酵母菌是一种单细胞真菌,在自酵母菌是一种单细胞真菌,在自然界分布广泛,主要生长在偏酸性的然界分布广泛,主要生长在偏酸性的潮湿的含糖环境中,在水果、蔬菜、潮湿的含糖环境中,在水果、蔬菜、蜜饯的内部和表面以及在果园土壤中蜜饯的内部和表面以及在果园土壤中最为常见。最为常见。酵母菌在有氧和无氧的条件下都能酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存,属兼性厌氧型生物生存,属兼性厌氧型生物,常用于呼吸常用于呼吸作用方式的研究。作用方式的研究。第七页,共七
6、十页。2、什么是对比、什么是对比(dub)实验?实验?对比实验对比实验:指设置两个或两个以上的实验组,通过对比结指设置两个或两个以上的实验组,通过对比结果的比较分析,来探究各种因素与实验对象的关系果的比较分析,来探究各种因素与实验对象的关系(gunx),这样的实验称为对比实验。,这样的实验称为对比实验。对比实验对比实验不设对照组不设对照组,均为实验组(或互为,均为实验组(或互为实验组和对照组),是对照实验的一种特殊形式实验组和对照组),是对照实验的一种特殊形式,即相当于,即相当于“相互对照实验相互对照实验”。第八页,共七十页。知识点补充:对照知识点补充:对照(duzho)(duzho)实验实验
7、 一般进行某种试验以阐明一定因子对一个对象的影响和一般进行某种试验以阐明一定因子对一个对象的影响和处理效应或其意义时,除了对试验所要求研究处理效应或其意义时,除了对试验所要求研究(ynji)(ynji)的因子的因子或操作处理外,其他因素都保持一致,并把试验结果进行比或操作处理外,其他因素都保持一致,并把试验结果进行比较,这种试验称为较,这种试验称为对照试验对照试验。一个对照实验为实验组和对照组。实验组,是接一个对照实验为实验组和对照组。实验组,是接受实验变量处理的对象组;对照组,对实验假设而言,受实验变量处理的对象组;对照组,对实验假设而言,是不接受实验变量处理的对象组。这样,由于实验组是不接
8、受实验变量处理的对象组。这样,由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的,故实验组与对与对照组的无关变量的影响是相等的,故实验组与对照组两者之差异,则可认定为是来自实验变量的效果,照组两者之差异,则可认定为是来自实验变量的效果,这样的实验结果才是可信的。这样的实验结果才是可信的。第九页,共七十页。3、分组讨论:、分组讨论:问题问题(wnt)分析分析作出假设作出假设引导学生自主设计实验引导学生自主设计实验(1)参考问题)参考问题酒精是酵母菌在有氧条件酒精是酵母菌在有氧条件(tiojin)下还是在无氧下还是在无氧条件条件(tiojin)下产生的?下产生的?无氧条件下酵母菌呼吸会产生无氧条件下酵母菌
9、呼吸会产生CO2吗?如果产生,吗?如果产生,与有氧呼吸相比,哪个产生量要多一些?与有氧呼吸相比,哪个产生量要多一些?第十页,共七十页。(2)提出)提出(tch)假设假设根据问题提出根据问题提出(tch)相应假设,如假设酒精相应假设,如假设酒精是在无氧条件下产生的。是在无氧条件下产生的。第十一页,共七十页。(3)参考)参考(cnko)实验步骤实验步骤一、实验原理一、实验原理1、酵母菌是单细胞真菌,属于兼性厌氧型生物。在、酵母菌是单细胞真菌,属于兼性厌氧型生物。在有氧和无氧条件下都能生存。有氧和无氧条件下都能生存。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(hn
10、zhu)(2)CO2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、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。第十二页,共七十页。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酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸(hx),产生,产生CO2,在无氧情况下进行无氧呼吸,产生,在无氧情况下进行无氧呼吸,产生CO2和和酒精。酒精。三、实验用品三、实验用品实验材料:酵母菌;实验材料:酵母菌;实验器具:橡皮球、胶塞、玻璃导管、实验器具:橡皮球、胶塞、玻璃导管、锥形瓶;锥形瓶;实验药品:澄清石灰
11、水或溴麝香草酚蓝水实验药品:澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液、溶液、0.2g/ml重酪酸钾的浓硫酸溶液。重酪酸钾的浓硫酸溶液。第十三页,共七十页。四、实验四、实验(shyn)步骤步骤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、环境下培养、环境下培养8-9小时小时(xiosh);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、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毫升注毫升
12、注入试管入试管,(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,轻轻浓硫酸溶液,轻轻震荡、混匀,试管密封,试管不密封。震荡、混匀,试管密封,试管不密封。第十四页,共七十页。条件条件澄清石灰水澄清石灰水/出现的出现的时间时间重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶浓硫酸溶液液有氧有氧无氧无氧有氧呼吸有氧呼吸(hx)装置图装置图无氧呼吸无氧呼吸(hx)装置图装置图五、结果五、结果(jigu)记录记录第十五页,共七十页。六、实验结果六、实验结果(jigu)预测预测1、酵母菌在有氧和无氧情况、酵母菌在有氧和无氧情况(qngkung)下均产生下均产生CO2,能使澄清石灰水变浑浊。能使澄清石灰水变浑
13、浊。2、酵母菌在有氧情况下,没有酒精生成,不能、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。了酒精,使重铬酸钾溶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。第十六页,共七十页。七、实验七、实验(shyn)结论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,通过细胞呼吸产生产生(chnshng)大量的大量的CO2,在无氧条件下
14、通过,在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。第十七页,共七十页。1、NaOH的作用是什么?的作用是什么?2、澄清的石灰水有什么作用?、澄清的石灰水有什么作用?3、如何说明、如何说明CO2产生的多少?产生的多少?4、如何控制无氧的条件?、如何控制无氧的条件?5、酵母菌的呼吸有几种、酵母菌的呼吸有几种(jzhn)方式?每种方式方式?每种方式的条件和产物有什么区别?的条件和产物有什么区别?6、重铬酸钾可以检测有无酒精存在,这一原理、重铬酸钾可以检测有无酒精存在,这一原理在生活中有什么应用?在生活中有什么应用?第十八页,共七十页。二、有氧呼吸二、有氧呼吸(hx)(hx
15、)有氧呼吸有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下,通过酶是指细胞在氧气的参与下,通过酶的作用,把糖等有机物彻底的作用,把糖等有机物彻底(chd)(chd)氧化分解,产生氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放出大量的能量的过程。二氧化碳和水,同时释放出大量的能量的过程。第十九页,共七十页。“呼吸呼吸”和和“呼吸作用呼吸作用(hxzuyn)”有什么区别和联系有什么区别和联系?区别区别(qbi)(qbi):“呼吸呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程,而呼出二氧化碳的过程,而“呼吸作用呼吸作用”是指细胞内有机是指细胞内有机物分解释放能量的过程。物分解释放能量的过程。联系:
16、联系:“呼吸呼吸(hx)(hx)”是是“呼吸呼吸(hx)(hx)作用作用”的前提和基础,的前提和基础,没有呼吸没有呼吸(hx)(hx)过程吸入的氧气,就不能进行呼吸过程吸入的氧气,就不能进行呼吸(hx)(hx)作用;作用;而而“呼吸呼吸(hx)(hx)作用作用”是是“呼吸呼吸(hx)(hx)”的继续。的继续。第二十页,共七十页。细胞内细胞内呼吸作用呼吸作用(hxzuyn)高等动物高等动物(godngdngw)的有氧呼吸的有氧呼吸O2O2呼吸呼吸(hx)(现象)(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CO2呼吸器官呼吸器官CO2气体运输气体运输第二十一页,共七十页。C6H12O6
17、+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量能量酶酶1、有氧呼吸、有氧呼吸(hx)总反应式:总反应式:主要主要(zhyo)场所:线粒体场所:线粒体1mol葡萄糖彻底氧化分解,释放葡萄糖彻底氧化分解,释放2870KJ的能量,其中的能量,其中1161KJ储存储存(chcn)在在ATP中,其余以热能形式散失。能量转中,其余以热能形式散失。能量转化率约为化率约为40%。内膜内膜外膜外膜基质基质第二十二页,共七十页。第一阶段第一阶段:1mol葡萄糖分解形成葡萄糖分解形成(xngchng)2mol丙酮丙酮酸,同时产生少量的酸,同时产生少量的H和少量和少量ATP。2、有氧呼吸、有氧呼吸(hx)的三个阶段的三
18、个阶段场所场所(chnsu):细胞质基质。:细胞质基质。反应式:反应式:C6H12O62C3H4O3+4H+少量能量少量能量酶酶第二十三页,共七十页。第二阶段第二阶段:丙酮酸进一步分解成:丙酮酸进一步分解成CO2和和H,同时产生,同时产生(chnshng)少量的少量的ATP,部分水也,部分水也参与了反应。参与了反应。场所场所(chnsu):线粒体基质。:线粒体基质。反应式:反应式:酶酶C3H4O3+3H2O3CO2+10H+少量能量少量能量第二十四页,共七十页。第三阶段第三阶段:一系列反样产生的:一系列反样产生的H与氧气与氧气结合结合(jih),在产生水的同时形成大量的,在产生水的同时形成大量
19、的ATP。场所场所(chnsu):线粒体内膜:线粒体内膜反应式:反应式:4H+O22H2O+大量能量大量能量酶酶第二十五页,共七十页。C6H12O6(葡萄糖葡萄糖)酶酶H丙酮酸丙酮酸能量能量散失散失ATP能量能量散失散失ATPCO2H2O酶酶HO2H2O酶酶散失散失ATP能量能量有氧呼吸有氧呼吸(hx)的全过程图解:的全过程图解:第二十六页,共七十页。有氧呼吸有氧呼吸(hx)过程过程动画动画:第二十七页,共七十页。有氧呼吸的生成物有氧呼吸的生成物CO2和和H2O分别产生于有氧分别产生于有氧呼吸的第几阶段?呼吸的第几阶段?有氧呼吸的生成物有氧呼吸的生成物CO2中的中的C和和O分别来自哪里?分别来
20、自哪里?有氧呼吸的生成物有氧呼吸的生成物H2O中的中的O从何而来?从何而来?有氧呼吸过程有氧呼吸过程(guchng)中哪几个阶段有中哪几个阶段有H产生产生?其去向?其去向?有氧呼吸过程中哪几个阶段有有氧呼吸过程中哪几个阶段有ATP产生?最多产生?最多的是哪一个阶段?的是哪一个阶段?有氧呼吸过程中哪些物质是由细胞质基质转运有氧呼吸过程中哪些物质是由细胞质基质转运到线粒体的?哪些物质又是相反?到线粒体的?哪些物质又是相反?第二十八页,共七十页。场所场所反应物反应物生成物生成物产生能量产生能量第一第一阶段阶段细胞质基细胞质基质质葡萄糖(不葡萄糖(不需氧)需氧)丙酮酸、丙酮酸、H少量少量第二第二阶段阶
21、段线粒体基线粒体基质质丙酮酸、丙酮酸、H2O(不需(不需氧)氧)CO2、H少量少量第三第三阶段阶段线粒体内线粒体内膜膜H、氧气、氧气H2O大量大量全过全过程程主要在线主要在线粒体粒体葡萄糖、葡萄糖、H2O、氧气、氧气CO2、H2O2870KJ/mol1161KJ/mol移至移至ATP中中第二十九页,共七十页。呼吸作用中的元素转移呼吸作用中的元素转移探究有氧呼吸中的探究有氧呼吸中的C元素转移元素转移(zhuny)用用14C标记标记C6H12O6;O元素转移用元素转移用18O标记标记H218O,18O2。C转移转移(zhuny):C6H12O6丙酮酸丙酮酸CO2C6H12O6丙酮酸丙酮酸HH2OH
22、转移转移(zhuny)H2OHH2O第三十页,共七十页。CO2H2OC6H12O6丙酮酸丙酮酸O转移转移(zhuny):O2H2O第三十一页,共七十页。三、无氧呼吸三、无氧呼吸(hx)(hx)无氧呼吸无氧呼吸指细胞在无氧条件下,通过指细胞在无氧条件下,通过(tnggu)(tnggu)酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。量的过程。场所场所(chnsu):细胞质基质。:细胞质基质。第三十二页,共七十页。1、无氧呼吸过程可分为两个、无氧呼吸过程可分为两个(lin)阶段阶段第一阶段第一
23、阶段:葡萄糖的初步分解:葡萄糖的初步分解(fnji),与有氧,与有氧呼吸第一阶段完全相同。呼吸第一阶段完全相同。C6H12O62C3H4O3+4H+少量能量少量能量酶酶1反应式:反应式:第三十三页,共七十页。C3H4O3C2H5OH+CO2+少量能量少量能量酶酶2C3H6O3+少量能量少量能量酶酶3第二阶段第二阶段:丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解:丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精成酒精(jijng)和二氧化碳,或转化成乳酸。和二氧化碳,或转化成乳酸。乳酸乳酸(rsun)发发酵酵酒精酒精(jijng)发发酵酵微生物的无氧呼吸也可以称发酵。微生物的无氧呼吸也可以称发酵。第三十四页,共七十页
24、。大多数植物、酵母菌无氧呼吸产生酒精,大多数植物、酵母菌无氧呼吸产生酒精,高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯块茎、甜菜块根等)的无氧呼吸产生乳酸。铃薯块茎、甜菜块根等)的无氧呼吸产生乳酸。酶酶1、酶酶2、酶酶3是三种不同的酶;是三种不同的酶;第一第一第二阶段的场所都在细胞质基质中;第二阶段的场所都在细胞质基质中;第三十五页,共七十页。1mol葡萄糖分解为乳酸葡萄糖分解为乳酸(rsun)后,共放出后,共放出196.65kJ的能量,其中有的能量,其中有61.08KJ的能量储存在的能量储存在ATP中,近中,近69%的能量以热能的形式散失。未释放的能量
25、储存在何处的能量以热能的形式散失。未释放的能量储存在何处?释放的能量比有氧呼吸释放的能量比有氧呼吸(hx)(hx)释放的少的多,还有大部释放的少的多,还有大部分的能量在分的能量在C2H5OH 这些不彻底的产物中。这些不彻底的产物中。想一想想一想第三十六页,共七十页。2、无氧呼吸、无氧呼吸(hx)总反应式总反应式C6H12O6酶酶2C2H5OH+2CO2+能量能量酶酶C6H12O62C3H6O3+能量能量1mol葡萄糖释放葡萄糖释放(shfng)能量能量225.94KJ,有,有61.08KJ转移至转移至ATP中(合成中(合成2molATP)。)。1mol葡萄糖释放能量葡萄糖释放能量(nnglin
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- 医学 专题 ATP 主要 来源 细胞 呼吸 69 ppt
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