医学专题一ATP的主要来源-细胞呼吸(上课)综述.ppt
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1、第第3节节 ATP的主要的主要(zhyo)来源来源-细胞呼吸细胞呼吸第一页,共七十三页。动物动物(dngw)(dngw)、人、人、真菌、多数细菌等真菌、多数细菌等绿色植物绿色植物(ls zhw)(ls zhw)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 酶酶糖类糖类(tn li)、脂肪、脂肪等有机物氧化分解等有机物氧化分解第二页,共七十三页。一、细胞呼吸一、细胞呼吸(hx)的概念的概念生物体中的生物体中的有机物有机物在在细胞内细胞内经过一系列的氧化经过一系列的氧化分解,最终分解,最终生成生成COCO2 2或其他或其他(q(q t)t)产物产物,并且,并且释放
2、出释放出能量能量的总过程,叫细胞呼吸(又叫生物氧化)。的总过程,叫细胞呼吸(又叫生物氧化)。分解(fnji)有机物,释放能量并产生ATP。呼吸作用的本质呼吸作用的本质第三页,共七十三页。二、细胞二、细胞(xbo)呼吸的类型呼吸的类型(一)有氧呼吸(一)有氧呼吸(hx)(二)无氧呼吸(二)无氧呼吸(hx)思考思考“呼吸呼吸”和和“细胞呼吸细胞呼吸”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是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程,而二氧化碳的过程,而“细胞呼吸细胞呼吸”是指细胞内有是指细胞内有机物分解释放能量的过程。机物分解释放能量的过程。第四页,共七十三页。双层膜双层
3、膜扩大扩大(kud)内膜面积!内膜面积!线粒体结构线粒体结构(jigu)有氧呼吸(hx)的主要场所:有氧呼吸最常利用的物质有氧呼吸最常利用的物质-葡萄糖葡萄糖(C(C6 6H H1212O O6 6)第五页,共七十三页。有氧呼吸的过程是怎样的呢有氧呼吸的过程是怎样的呢?现在现在(xinzi)请大家请大家速览速览P93-94教材,注意以下有关问题教材,注意以下有关问题:1.第一阶段的反应场所、反应物、产物是什么第一阶段的反应场所、反应物、产物是什么?2.第二阶段的反应场所、反应物、产物是什么第二阶段的反应场所、反应物、产物是什么?3.第三阶段的反应场所、反应物、产物是什么第三阶段的反应场所、反应
4、物、产物是什么?4.哪个(n ge)阶段释放出的能量最多?第六页,共七十三页。C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶4H4H 能能2ATP2ATP热热线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质(j(j zh)zh)第一阶段:葡萄糖的初步分解第一阶段:葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+4H4H+能量能量场所:细胞质基质2C2C3 3H HO O(少量(少量(sholing)(sholing))第七页,共七十三页。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6H6H
5、2 2O O20H20H 线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质(j zh)(j zh)丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解酶酶6CO6CO2 2+20H20H+能量能量场所:线粒体基质第二阶段:第二阶段:2C2C3 3H HO O+6H6H2 2O O(少量)(少量)第八页,共七十三页。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(j(j zh)zh)氢的氧化氢的氧化酶酶12H
6、12H2 2O +34ATPO +34ATP场所:线粒体内膜第三阶段:第三阶段:24H+6O24H+6O2 2 (大量)(大量)酶酶第九页,共七十三页。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场所场所场所(chn su)(chn su):线粒体内膜:线粒体内膜:线粒体内膜:线粒体内膜HH的氧化的氧化的氧化的氧化酶酶酶酶12H12H2 2O +O +能量能量能量能量(nngling)(nngling)(大量)(大量)(大量)(大量)24H+6O24H+6O2 2酶酶酶酶6CO6CO2 2+20 H+20 H+能量能量能量能量(nngling)(nngling)(少量)(少量)
7、(少量)(少量)2C2C3 3HH4 4OO3 3(丙酮酸)(丙酮酸)(丙酮酸)(丙酮酸)+6H+6H2 2OO有氧呼吸的过程:有氧呼吸的过程:场所:细胞质基质场所:细胞质基质场所:细胞质基质场所:细胞质基质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C C6 6HH1212OO6 6酶酶酶酶2C2C3 3HH4 4OO3 3+4 H+4 H+能量(少量)能量(少量)能量(少量)能量(少量)(丙酮酸)(丙酮酸)(丙酮酸)(丙酮酸)场所:线粒体基质场所:线粒体基质场所:线粒体基质场所:线粒体基质总反应式:总反应式:C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O O
8、+6O+6O2 6CO 6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶第十页,共七十三页。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有氧呼吸(hx)(hx)三个阶段的比三个阶段的比较较细胞质细胞质基质基质(j(j zh)zh)葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量(sholi(sholing)ng)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第十二页,共七十三页。1、H2O中的中的H和和O分别分别(fnbi)来自哪
9、?来自哪?2、CO2中的中的C和和O分别分别(fnbi)来自哪?来自哪?H来自来自(li z)C6H12O6和和H2OO来自来自O2C来自来自 C6H12O6O来自来自 C6H12O6和和H2O想一想想一想第十三页,共七十三页。抢答题抢答题.看谁最快看谁最快1、哪个阶段、哪个阶段(jidun)产生产生CO2?2、哪个阶段、哪个阶段(jidun)有氧气参与反应?有氧气参与反应?3、哪个、哪个(n ge)阶段产生能量最多?阶段产生能量最多?7、能产生、能产生ATP的场所是?的场所是?在有氧呼吸过程中在有氧呼吸过程中细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体、哪个阶段产生水?、哪个阶段产生水?、哪个阶段有
10、水参与?、哪个阶段有水参与?6.6.哪个阶段产生哪个阶段产生HH最多最多?第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段第三阶段第三阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段第二阶段第二阶段8、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?都是都是6摩尔摩尔第十四页,共七十三页。有氧呼吸有氧呼吸(hx)的概念的概念 细胞在氧气的参与下,通过多种酶的催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化作用,把葡萄糖等有机物彻底(chd)(chd)氧化分氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多多ATPATP的过
11、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的能量被转移贮存的能量被转移贮存(zhcn)(zhcn)到到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,其能量其能量转换效率是转换效率是_。3840.5%第十五页,共七十三页。有氧呼吸和燃烧有氧呼吸和燃烧(rnsho)有有何异同?完成学案何异同?完成学案P42表格表格第十六页,共七十三页。刘翔在训练刘翔在训练(xnlin)(xnlin)后肌肉会发酸,后
12、肌肉会发酸,为什么?为什么?苹果苹果(pnggu)储存久储存久了为什么会有酒味了为什么会有酒味?第十七页,共七十三页。C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶4H4H 能能线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质(j(j zh)zh)第一阶段:葡萄糖的初步分解第一阶段:葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+4H4H+能量能量场所:细胞质基质场所:细胞质基质2C2C3 3H HO O(少量(少量(sholing)(sholing))无氧呼吸的过程无氧呼吸的过程第十八页,共七十三页。C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶4H4H 能能线粒体线
13、粒体细胞质基质细胞质基质(j(j zh)zh)第二阶段:丙酮酸不彻底分解第二阶段:丙酮酸不彻底分解C C3 3H HO O酶酶C C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)+能量能量C C3 3H HO OC C2 2H H5 5OHOH(酒精酒精)+COCO2 2+能量能量酶酶酶酶C C3 3HH6 6OO3 3(乳酸(乳酸(r sun)(r sun))C C2 2HH5 5OHOH(酒精)(酒精)+COCO2 2酶酶场所:细胞质基质场所:细胞质基质能能能能(少量)(少量)(少量)(少量)第十九页,共七十三页。1 1、酒精、酒精(jijng)(jijng)发发酵:酵:C C6 6H H12
14、12O O6 6酶酶2 2、乳酸、乳酸(r sun)(r sun)发发酵:酵:C C6 6H H1212O O6 6 无无 氧氧 呼呼 吸吸2 2CHCH3 3CHCH2 2OHOH(酒精(酒精(jijng)(jijng))+2CO+2CO2 2+能能量量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、玉米胚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细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型小结小结第二十页,共七十三页
15、。项目项目阶段阶段场所场所反应物反应物生成物生成物能量能量细胞质基细胞质基质中质中葡萄糖葡萄糖丙酮酸、丙酮酸、H只在反应只在反应的第一阶的第一阶段产生少段产生少量能量,量能量,形成少量形成少量ATPATP细胞质基细胞质基质中质中丙酮酸丙酮酸酒精和酒精和CO2或者或者是乳酸是乳酸第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段无氧呼吸两个阶段无氧呼吸两个阶段无氧呼吸两个阶段无氧呼吸两个阶段(jidun)(jidun)(jidun)(jidun)的比较:的比较:的比较:的比较:第二十一页,共七十三页。无氧呼吸无氧呼吸(hx)的概的概念念 细胞在缺氧的条件下,通过多种酶的催化细胞在缺氧的条件下,通过多种酶的催化作用
16、,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(ynghu)(ynghu)分解,产生酒精或分解,产生酒精或乳酸等中间产物乳酸等中间产物,释放少,释放少量能量,生成量能量,生成ATPATP的过程。的过程。无氧呼吸无氧呼吸(hx)的特的特点点 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第二十二页,共七十三页。a.a.高等植物在水淹的情况下,可以进行短时间的无氧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,释放呼吸,将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳,释放(shfng)(shfng)(shfng)(shfng)出出能量以适应缺氧
17、环境条件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,需要高等动物和人体在剧烈运动时,需要(xyo)(xyo)(xyo)(xyo)在相在相对较短的时间内消耗大量的能量,肌肉细胞则以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(xyo)(xyo)(xyo)(xyo)c.c.酵母菌在缺氧的条件下,可以酵母菌在缺氧的条件下,可以(ky)(ky)(ky)(ky)将有机物分解成酒精将有机物分解成酒精和二氧化碳和二氧化碳问题思考问题思考:无氧呼吸有何意义和危害?:无氧呼吸有何意义和危害?第二十三页,共七十三页。项项 目目
18、类类 型型 有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸 不不 同同条条 件件场场 所所物质变化物质变化能量变化能量变化相相 同同联联 系系本本 质质细胞质基质细胞质基质(j zh)、线粒体、线粒体细胞质基质细胞质基质(j zh)有机物有机物有机物有机物彻底彻底彻底彻底氧化分解氧化分解氧化分解氧化分解(fnji)(fnji);形成;形成;形成;形成COCO2 2和和水水有机物氧化分解不彻底;有机物氧化分解不彻底;有机物氧化分解不彻底;有机物氧化分解不彻底;COCO2 2和酒精和酒精或乳酸或乳酸释放大量能量释放大量能量释放少量能量释放少量能量需要酶和需要酶和需酶不需需酶不需呼吸阶段的第一阶段完全相同呼吸阶段
19、的第一阶段完全相同都是氧化分解有机物,释放能量都是氧化分解有机物,释放能量有氧呼吸与无氧呼吸之间的区别与联系:有氧呼吸与无氧呼吸之间的区别与联系: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?第二十四页,共七十三页。有氧呼吸有氧呼吸(hx)和无氧呼吸和无氧呼吸(hx)的的区别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主要(zhyo)在线粒体在线粒体内内细胞质基质细胞质基质(j zh)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
20、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?第二十五页,共七十三页。一种生物能否一种生物能否(nn fu)进行有氧呼吸与什么相关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
21、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: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,只能进行无氧呼吸第二十六页,共七十三页。1.为生命(shngmng)活动提供能量2.为体内其他化合物的合成(hchng)提供原料细胞(xbo)(xbo)呼吸意义第二十七页,共七十三页。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该白鼠体内最先出现(chxin)的含有的含有18O的的化合物是
22、化合物是 A.二氧化碳二氧化碳 B.水水 C.丙酮酸丙酮酸 D.乳酸乳酸第二十八页,共七十三页。2用用含含O18的的葡葡萄萄糖糖跟跟踪踪(gnzng)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氧化碳第二十九页,共七十三页。3下列下列(xili)有关有氧呼吸的叙述中,正确的是()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酮酸酸,产生少量产生少量H和和ATP B此此过过程程的的第
23、第二二阶阶段段是是丙丙酮酮酸酸分分解解成成水水和和二氧化碳,产生少量的二氧化碳,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和二氧化碳,产生大量的二氧化碳,产生大量的ATP D此过程必须有氧分子参与,始终在线粒此过程必须有氧分子参与,始终在线粒体中进行体中进行 第三十页,共七十三页。影响影响(yngxing)(yngxing)呼吸作用的因素呼吸作用的因素内部内部(nib)因素因素遗传因素(遗传因素(决定酶的数量和种类决定酶的数量和种类)1 1、不同种类植物呼吸速率不同,一般情况下,、不同种类植物呼吸速率不同,一般情况下,水生植物水生植物 旱生植物,阳生
24、植物旱生植物,阳生植物 阴生植物阴生植物 2 2、同一植物不同器官呼吸速率不同、同一植物不同器官呼吸速率不同 生殖器官生殖器官 营养器官营养器官3 3、同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同、同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同 幼苗期、开花期呼吸速率升高,成熟期呼吸速幼苗期、开花期呼吸速率升高,成熟期呼吸速 率下降率下降第三十一页,共七十三页。温度温度温度温度呼呼呼呼吸吸吸吸速速速速率率率率应用:应用:应用:应用:低温低温低温低温(dwn)(dwn)保鲜;增大昼夜温差保鲜;增大昼夜温差保鲜;增大昼夜温差保鲜;增大昼夜温差(1 1)温度)温度)温度)温度(wnd)(wnd)(3 3)水)
25、水)水)水细胞含水量细胞含水量细胞含水量细胞含水量呼呼呼呼吸吸吸吸速速速速率率率率酶数量酶数量酶数量酶数量(shling)(shling)的的的的限制限制限制限制环境中水含量环境中水含量环境中水含量环境中水含量呼呼呼呼吸吸吸吸速速速速率率率率长时间无氧呼吸长时间无氧呼吸长时间无氧呼吸长时间无氧呼吸供能不足供能不足供能不足供能不足应用:应用:应用:应用:种子晒干保存种子晒干保存种子晒干保存种子晒干保存(2 2)COCO2 2过高过高过高过高COCO2 2抑制细胞呼吸抑制细胞呼吸抑制细胞呼吸抑制细胞呼吸应用:应用:应用:应用:增加增加增加增加COCO2 2的浓度保鲜的浓度保鲜的浓度保鲜的浓度保鲜影
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- 医学 专题 ATP 主要 来源 细胞 呼吸 上课 综述
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