课件41张PPT。第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
A-P~P~PADP+Pi+能量酶1.ATP的结构:酶酶合成ATP时能量的来源有哪些?拉瓦锡等在研究人的呼吸作用拉瓦锡把呼吸
作用比作碳和
氢的“缓慢燃
烧过程”。1.细胞呼吸与物质的燃烧有什么共同点?共同点是:都是物质的氧化分解过程;都能产生CO2等产物,并且都释放出能量。2.细胞呼吸能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗?不能。否则,组成细胞的化合物会迅速而彻
底地氧化分解,能量会迅速地全部释放出来,
细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。问题探讨在无氧条件下,细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。
但是,无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。 3.在无氧条件下,细胞还能够通过细胞呼吸释放
能量吗? 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
发生场所:生活细胞内
分解底物:生物体内的有机物,糖类,脂质,蛋白质
呼吸产物:二氧化碳和水或者其他产物
反应类型:氧化分解(生物氧化)
能量变化:有机物中的化学能释放,生成ATP一、细胞呼吸二、细胞呼吸的方式:
1、探究酵母菌细胞呼吸的方式选择酵母菌的原因(见P91) 酵母菌是一种单细胞真菌,依赖外来的有机物进行异养生活,主要以出芽生殖的方式产生后代。
结构:单细胞,真核生物
营养:异养
生殖方式:只要出芽生殖
呼吸方式:兼性厌氧型
若用30度的温水把买来的一包鲜酵母化开,用它发一块面团,几个小时后,面团便会渐渐膨大。用手抠开里面,你会发现面团里面变成蜂窝一样,有许多空隙,并且你能闻到酒味和酵母菌产生的特殊香味所以我们吃的面包和馒头比较松软,味道也好。 我们喝的啤酒白酒、医院里的酒精、化妆品中的甘油,都是用酵母菌生产的。酵母菌的细胞里含有丰富的蛋白质和维生素,所以也可以做成高级营养品添加到食品中,或用作饲养动物的高级饲料。小资料提出问题探究酵母菌细胞呼吸的方式
作出假设
假设酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。
如何设置实验组呢?实验组
A组:有氧条件
B组:无氧条件
探究酵母菌细胞呼吸的方式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.橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液,
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
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.
怎样鉴定有无二氧化碳产生?二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊
也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄配制培养液控制有氧、无氧环境自变量、因变量、无关变量设置对比实验(见P93)设 计 实 验科学检测因变量限制好无关变量 探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤一:配制酵母菌培养液P92
设计实验步骤
A组B组
探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤二:A实验组(有氧情况下)设计实验步骤通气目的?目的?目的?进入A瓶的空气,先进过NAOH处理,排除空气中二氧化碳对实验结果的干扰检测二氧化碳通入氧气探究酵母菌细胞呼吸的方式
步骤二:B实验组(无氧情况下)
设计实验步骤
B瓶应封口后放置一段时间,再连接……其目的何在?封口放置一段时间后,酵母菌会将瓶中的氧气消耗完,确保通入澄清石灰水的二氧化碳是酵母菌无氧呼吸产生的 探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤三:鉴定是否有酒精产生
A组B组橙色
橙色
设计实验步骤
(1)2ml酵母菌培养液分析实验结果
变混浊/快无变化变混浊/慢出现灰绿色有大量二氧化碳有少量的二氧化碳无酒精有酒精探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸,均能产生二氧化碳
在有氧的条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳。
在无氧的条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的二氧化碳。分析实验结果得出实验结论
实验总结实验原理:
1酵母菌是(结构上为单细胞真菌)兼性厌氧菌,既能进行有氧呼吸(产CO2和H2O)也能进行 无氧呼吸(产酒精和CO2)
2酒精和CO2的检测
澄清的石灰水+CO2 变浑浊,且浑浊度与CO2产量有关
蓝色的溴麝香草酚蓝水溶液+CO2 变绿再变黄,且变黄时间长短与CO2产量有关
橙色重铬酸钾溶液+酒精(酸性) 变灰绿色有氧和无氧产CO2的多少及酒精的有无温度、营养物质的浓度和量实验分析: 在本实验中,有一组同学在检测因变量时发现,有氧装置中的酵母菌培养液也能使酸性重铬酸钾变为灰绿色。你知道为什么吗? 探究探究 有同学认为,在有氧呼吸实验装置中10%的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳,有可能对实验结果产生干扰,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? 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,你如何看待这种观点? 葡萄糖
水溶液 葡萄糖
水溶液继续探究继续探究 为了控制无氧呼吸实验装置中的氧气,对酵母菌培养瓶采取用T形夹夹住橡皮管的方法进行密封处理,结果发生了锥形瓶爆裂或橡皮塞被顶脱的现象,这是为什么呢?由此说明什么问题?再探究 在实验中,有同学发现和有氧装置相连的澄清石灰水在出现浑浊后又慢慢变澄清了。因此,他觉得该实验现象不能说明酵母菌通过有氧呼吸产生了CO2。你如何看待这个问题?先浑浊
后澄清适宜的温度条件下,在下列装置中都加入活酵母,
其中适于产生酒精的装置是( )训练迁移ABCD加入葡萄糖和水加入葡萄糖加入水加入葡萄糖和水
并不断搅拌A单细胞真菌
兼性厌氧菌思考:
怎样控制有氧和无氧的条件?
如何判断产物中有酒精产生?讨论:
酵母菌的细胞呼吸有几种方式?
每种方式的条件和产物有什么区别?2、有氧呼吸:
(1)主要场所——线粒体
(2)总反应式:
(3)过程:
(4)概念:
指细胞在氧的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放大量能量的过程。2870KJ/mol1161KJ38ATP内膜——酶
基质——酶C6H12O62 丙酮酸酶能量 4 [H]+ 6 H2O酶20 [H]2 ATP6 CO2+能量有氧呼吸的全过程+ 6 O2酶12 H2O + 能量ADP + Pi2 ATPADP
+
Pi34 ATPADP
+
Pi酶酶酶思考:1,丙酮酸进入线粒体的方式?
2.CO2和H2O分别在哪个阶段生成?
3. O2在哪个阶段参与反应?
4.产生能量的阶段是?产生大量能量 的阶段是?
5.写出总反应方程式:
6.产物 H2O 和 CO2 中的O来自葡萄糖还是氧气?
第一阶段:第二阶段:第三阶段:(细胞质基质)(线粒体基质)(线粒体内膜) 在细胞内,1 mol的葡萄糖彻底氧化分解后产生2870 KJ的能量,其中有1161 KJ的能量储存在ATP中,其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下,有氧呼吸的能量转换效率大约是多少?这些能量大约能使多少格ADP转化为ATP?丙酮酸丙酮酸3、无氧呼吸:
(1)进行场所:细胞质基质
(2)过程:
(3)总反应式:
(4)概念:
是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成为不彻底氧化产物,同时释放出少量能量的过程。C6H12O6酶酶196.65KJ/mol61.08KJ2ATPC6H12O64[ H ]2C2H5OH + 2CO2酶酶2C3H6O32CH3COCOOH酶2ATP动物:乳酸
植物:酒精
玉米胚
马铃薯块茎
——乳酸
乳酸发酵:
酒精发酵:无氧呼吸全过程场 所主要在线粒体内细胞质基质是否需氧需不需分解产物C2H5OH + CO2
或 C3H6O3释放能量2870KJ、38ATP196.65KJ、2ATP有氧呼吸无氧呼吸4、有氧呼吸与无氧呼吸之间的区别:CO2 和 H2O5、细胞呼吸原理的应用:
——分析细胞呼吸原理的应用 资料分析:水果的低温保鲜粮食的保存水生植物的通气组织 影响呼吸作用速率的外界因素:
温度、CO2 、O2、水分、PH、呼吸底物
呼吸作用与农业生产:
作物栽培、粮食贮藏、果蔬保鲜
呼吸作用与人类生活:
伤口处理、运动健身、酿酒制醋制味精珠江啤酒厂P100课堂练习:讨论:
1、据资料分析说一说人们在生产和生活中应用了细胞呼吸原理的哪些方面?
2、生活和生产中还有哪些应用细胞呼吸原理的事例? 体验生活!你知道家庭酿制米酒的过程是怎样的吗?收 获1、酒曲是什么?
2、为什么要等米饭冷却了才加酒曲?
3、为什么不能将米饭装满整个容器?
4、为什么一开始不能密封容器?为什么两天以后必 须密封容器?不密封会怎样?
5、米饭是怎样变成酒精的?
思考:
从酿酒的过程对酒坛的处理来看,证明酵母菌可以适应什么样的生活环境?酵母菌可能有几种呼吸方式?
谢谢大家要探究的问题:酒精和CO2是酵母菌在什么条件下产生的?1、自变量:指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件。2、因变量:指实验中由于自变量而引起的变化和结果,是实验中要观察的现象或结果或要记录的实验数据。3、对比实验:设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫做对比实验。课件40张PPT。第3节 ATP的主要来源-细胞呼吸 有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成CO2或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。呼吸作用(细胞呼吸)的概念有机物 CO2(或其他产物)+能量氧化分解“呼吸”和“呼吸作用”有什么区别吗?呼吸作用有氧呼吸无氧呼吸呼吸: 机体与环境之间O2和CO2交换的过程。细胞呼吸也称呼吸作用是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,
生成CO2或其他物质,释放出能量并生成ATP
的过程。对比呼吸和呼吸作用的区别⒈呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点? 问题探讨⒉呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那样剧烈吗?⒊在无氧条件下,细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗?举例说明。都是氧化分解过程;都释放能量并产生CO2。不能能通过无氧呼吸释放能量,如蛔虫等细胞呼吸(氧化分解反应)绝大多数生物的主要呼吸方式细胞呼吸的方式什么是有氧呼吸?有氧呼吸:细胞在氧气的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放大量能量的过程。(一)有氧呼吸有氧呼吸的场所_______ __细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体的内膜和基质上含有许多与呼吸作用相关的酶。外膜内膜嵴基质有氧呼吸最常利用的物质是________,其反应式:葡萄糖(38ATP)
葡萄糖产生[H]、水、能量的阶段分别是:有氧呼吸的三个阶段葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH +4 [H] + 2 ATP
(丙酮酸) 场所:细胞质基质①丙酮酸彻底分解酶6CO2 +20 [H] + 2 ATP 场所:线粒体基质②2CH3COCOOH(丙酮酸)[H]的氧化酶12H2O + 34 ATP场所:线粒体内膜③24[H] + 6O2+6H2OC6H12O6(葡萄糖)丙酮酸 CO2 O2 H2O大量能量有氧呼吸的过程细胞质基质线粒体第一阶段第二阶段第三阶段细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸、[H]少量[H]、O2线粒体基质丙酮酸、H2O[H]、CO2少量线粒体内膜H2O大量 有氧呼吸是指细胞在_____的参与下,通过_____的催化作用,把糖类等有机物_____氧化分解,产生_____和____,同时释放出能量,生成许多______的过程。有氧呼吸概念氧酶ATPH2OCO2彻底
上述反应生成物中的CO2和H2O 中的O分别来自反应物中的什么物质?思考能量ADP+PiATP1161kJ1709kJ能量的利用率:1161/2870×100%=40%ATP: 1161/30.54 = 38molCO2、 H2O中的O来自哪里?无氧呼吸:一般是指细胞在缺氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化的产物,同时释放出少量能量的过程。葡萄糖过程:(二)、无氧呼吸主要场所:细胞质基质C6H12O6能量(少) 2丙酮酸
(2CH3COCOOH)[H]能量(少)2C2H5OH(酒精)
+2CO2酶酶能量(少)2C3H6O3(乳酸)酶细胞质基质第一阶段第二阶段无氧呼吸总反应式C6H12O6酶2 C3H6O3(乳酸)+ 少量能量C6H12O62 C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量酶例: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)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?发酵微生物的无氧呼吸(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中葡萄糖2丙酮酸12H2O+6CO2+能量(大量)2C2H5OH +2CO2+能量(少量)
2C3H6O3 +能量(少量)或O2,酶酶有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系:第一阶段完全相同第一阶段第二阶段无氧呼吸的第一、二阶段都在细胞质基质中进行第二、三阶段C6H12O6酶2C3H6O3 +196.65KJ61.08KJC6H12O6 +6H2O+6O2酶12H2O+6CO2+2870KJ1161KJ38ATP2ATP19︰1
能量比较:
1mol葡萄糖在有氧和无氧条件下分解释放的能量比较总反应式:C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量
酶细胞质基质(2molATP)(2molATP)人和高等动物骨骼肌缺氧状态、成熟红细胞;C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)
+少量能量
酶玉米胚、马铃薯块茎、甜菜的块根等;乳酸菌此过程不产生CO2(2molATP) 细胞在_____条件下,通过_____的催化作用,把葡萄糖等有机物_______氧化分解,同时释放出_____能量的过程。无氧呼吸总结无氧酶不彻底少量C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+2molATP
酶有氧呼吸与无氧呼吸相比,同样是1mol葡萄糖,为何后者释放的能量少?未释放的能量哪去了?
乳酸、酒精对细胞有毒害吗?细胞质基质细胞质基质1、二个反应是否都会产生CO2?
2、人的骨骼肌缺氧状态时,发生哪个反应?有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点相同点场所条件产物能量
变化联系实质细胞质基质、线粒体细胞质基质需分子氧O2(O2用于第三
阶段和氢反应生成水) 、酶不需分子氧(故无氧
呼吸产物中无水)、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸释放大量能量,合成
38ATP释放少量能量,合成
2ATP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ATP动物无氧呼吸不产生酒精;无氧呼吸
在有氧存在时受到抑制。呼吸作用的意义:呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。有机物热能可转移的能量 丙酮酸葡萄糖少量能量H2OCO2少量能量[H] O2H2O大量能量复
习
回
顾有氧呼吸过程的图解[H]细胞质基质线粒体基质线粒体内膜细胞质基质葡萄糖丙酮酸 H2O[H]
O2丙酮酸少量[H]CO2
大量[H]少量有氧呼吸三个阶段的比较少量H2O大量有氧呼吸和无氧呼吸的比较需O2 ,需酶细胞质基质、线粒体细胞质基质CO2、 H2O酒精和CO2或乳酸较多较少第一阶段是相同的(葡萄糖生成丙酮酸,产生少量能量和[H])分解有机物、释放能量的过程相同点过程实质不需O2,需酶呼吸作用的概念呼吸作用类型有氧呼吸无氧呼吸呼
吸
作
用葡萄糖的初步分解丙酮酸彻底分解[H]的氧化丙酮酸不彻底分解乳酸发酵酒精发酵葡萄糖的初步分解VS1、场所3、物质变化4、能量变化2、条件三、细胞呼吸原理的应用资料分析讨论:
1、分析课本实例,人们在生产和生活中应用了细胞呼吸原理的哪些方面?
2、生活和生产中还有哪些应用细胞呼吸原理的事例?举例说明。运动减肥(细胞呼吸速率加快,加快有机物的分解,体重下降);蔬菜水果放于冰箱;粮食储藏前晒干,储藏时干燥、充氮气(降低呼吸速率,减少有机物的消耗)课堂巩固1、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段:①产生CO2的阶段( )
②产生H2O的阶段( )
③氧气参与的阶段( )
④产生[H]的阶段( )
⑤产生能量最多的阶段( )二三三一、二三2、有氧呼吸第一、二阶段的共同产物是[ ]
A.CO2、ATP B.[H]、ATP、O2
C.[H]、ATP D.[H]、ATP、CO2
C 3、有氧呼吸最常用的物质是
A、淀粉 B、糖原 C、葡萄糖 D、ATPC4、酵母菌进行有氧呼吸时产生CO2的场所是
A、细胞质基质 B、核糖体
C、线粒体 D、叶绿体C5、呼吸过程中能产生ATP的场所有
A 细胞质基质 B 线粒体基质
C 线粒体内膜 D 核糖体ABC6、让一只小白鼠吸入18O2,该白鼠体内最先出现18O的化合物是( )A、二氧化碳B、水C、丙酮酸D、ATPB 解析:氧气仅在第三阶段参与反应,所以生成的H2O中的“O”来自O27、下列反应中,消耗1摩尔葡萄糖产生ATP最多的是
A、有氧呼吸 B、无氧呼吸
C、乳酸发酵 D、酒精发酵
A8、长期生活在高原地区的人,一般情况下所需能量主要来自于( )
A、有氧呼吸 B、有氧呼吸或无氧呼吸
C、无氧呼吸 D、有氧呼吸和无氧呼吸 A9、下列有关有氧呼吸与无氧呼吸的相同点,不正确的是A.都有从葡萄糖分解成丙酮酸的过程
B.都有有机物的氧化分解
C.都有能量释放,并有ATP的生成
D.分解产物中都有CO210、与有氧呼吸相比,无氧呼吸最主要的特点是
A、分解有机物 B、释放能量
C、需要酶催化 D、有机物分解不彻底12、种在湖边的玉米,长期被水淹,生长不好,其原因是
A、根细胞吸收水分过多 B、营养缺乏
C、光合作用强度不够 D、细胞有氧呼吸受阻D11、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中,能适当延长保鲜时间的原因是A、光合作用减弱 B、促进了物质分解
C、呼吸作用减弱 D、呼吸作用加强C13.甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行无氧呼吸,消耗等量的葡萄糖,则它们产生的ATP的量之比是( )
A 1∶19 B 10∶1
C 1∶10 D 19∶1
产生的CO2的量是( )
A 2∶3 B 3∶2
C 3∶1 D 1∶3
CD14、生物进行无氧呼吸和有氧呼吸都曾产生的化合物是( )
A、乳酸 B、二氧化碳 C、酒精 D、丙酮酸D15、把小白鼠和青蛙从25℃的室温中移至5℃的环境中,这两种动物的需氧量会发生什么变化
A、两种动物的耗氧量都减少
B、两种动物的耗氧量都增加
C、青蛙耗氧量减少,小白鼠耗氧量增加
D、青蛙耗氧量增加,小白鼠耗氧量减少C638126616、用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸的氧原子,18O转移的途径( )
A 葡萄糖 - 丙酮酸 -水
B 葡萄糖 - 丙酮酸-氧
C 葡萄糖 - 氧 - 水
D 葡萄糖 -丙酮酸- 二氧化碳D巩 固 练 习 右图表示大气中氧的浓度对植物组织内CO2产生的影响,
试据图回答:
(1)A点表示植物组织释放CO2较多,这些CO2是 的产物。
(2)由A到B,CO2的释放量急剧减少,其原因是
。
(3)由B到C, CO2的释放量又不断
增加,其主要原因是
。
(4)为了有利于贮藏蔬菜或水果,
贮藏室内的氧气应调节到图中的
哪一点所对应的浓度?
采取这一措施的理由是_________ ______________。
A 无氧呼吸氧气增加,无氧呼吸受抑制氧气充足时,有氧呼吸加强,释放CO2量增多 B点所对应的浓度。
这时有氧呼吸明显降低,同时又抑制无氧呼吸,糖类等有机物分解得最慢。课件39张PPT。第3节 ATP的主要来源 ——细胞呼吸你知道: “呼吸”和“呼吸作用”有什么区别吗? “呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程,而“呼吸作用”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。细胞呼吸 细胞呼吸也称呼吸作用,是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。一、细胞呼吸的方式有氧呼吸 无氧呼吸 指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程。1. 概念—(一)有氧呼吸2. 主要场所:线粒体C6H12O6能量(少量)
2ATP 2丙酮酸
(2C3H4O3)4[H]酶3. 有氧呼吸的过程(三个阶段)C6H12O6能量(少量) 2丙酮酸
( 2C3H4O3 )[H]能量(少量)
2ATP20H]6CO26H2O酶酶C6H12O6能量(少量) 2丙酮酸
(2C3H4O3 )[H]能量(少量)[H]O212H2O+能量(大量)
34ATP6CO26H2O酶酶酶细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸、[H]少量线粒体基质丙酮酸、H2O CO2、[H]少量线粒体内膜大量H2O[H]、O2有氧呼吸全过程的比较细胞有氧呼吸中ATP的产生和消耗情况小结(1). C6H12O6+2NAD+
2ADP+2Pi
2CH3COCOOH+2NADH
2ATP
(2)2CH3COCOOH+6H2O+8NAD++2FAD
2ADP+2Pi
6CO2+8NADH+2FADH2
2ATP
(3).10NADH+5O2 10NAD++10H2O
30ADP+30Pi 30ATP
2FADH2+O2 2FAD+2H2O
4ADP+4Pi 4ATP3. 总反应式:思考:此过程原子转移途径?C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
以上反应式中的能量能否写成ATP ?能量(2870kJ)1161kJ其余以热能形式散失ATP酶思考1、有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段?2、呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段?3、如果你在思考上述问题的时候,消耗了2摩尔葡萄糖,那么有多少能量转移到了ATP中?第二阶段第三阶段1161kJx2 4、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段:①产生CO2的阶段( )
②产生H2O的阶段( )
③氧气参与的阶段( )
④产生ATP的阶段( )
⑤产生ATP最多的阶段( )二三三一、二、三三(二)无氧呼吸
1、实例
高等植物在水淹的情况下
C6H12O6解释:苹果储藏久了为什么会有酒味呢?
苹果在储藏过程中进行无氧呼吸产生了酒精2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量(少量)酶 一些高等植物的某些器官:马铃薯块茎、甜菜块根 、玉米胚、胡萝卜的叶等
C6H12O6 高等动物和人的某些组织、器官缺氧条件下
有些微生物(微生物的无氧呼吸一般叫做发酵)
乳酸菌、酵母菌等酶2C3H6O3(乳酸)+能量(少量) 通过上述实例,你能说出无氧呼吸产物有哪些物质吗?酒精和二氧化碳
乳酸 2、过程 :分两个阶段
第一个阶段:
第二个阶段:
3、场所:细胞质基质 (二)无氧呼吸 1、实例C6H12O6能量(少量) 2丙酮酸
(2C3H4O3)[H]2C2H5OH(酒精)+2CO22C3H6O3(乳酸)酶4. 反应式:C6H12O6C6H12O6酶酶2C2H5OH +2CO2+能量2C3H6O3+能量能量(196.65kJ)61.08kJATP其余以热能形式散失 一般是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成为不彻底氧化产物,同时释放出少量能量,生成少量ATP的过程。5. 概念:无氧呼吸是否有害??酒精和乳酸在细胞中大量积累对细胞有毒害作用,且释放的能量太少,不足维持生命活动的需求。大多数生物不能长时间用无氧呼吸维持生命!生物体或部分组织器官在缺氧条件下,无氧呼吸作为有氧呼吸的补充,是生物的适应性的表现! 有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而来的,由于有氧呼吸比无氧呼吸优越,有氧呼吸逐渐成为绝大多数生物的主要呼吸形式,但还保留着无氧呼吸的能力。葡萄糖丙酮酸6CO2 +12H2O+能量(大量)2C2H5OH +2CO2+能量(少量)
2C3H6O3 +能量(少量)或酶酶(三)有氧呼吸与无氧呼吸的关系:有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系: 细胞质基质、线粒体 细胞质基质
需O2、酶 不需O2、需酶
H2O、CO2 C2H5OH、CO2
或 C3H6O3
彻底 不彻底
较多 较少
有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段是相同的
分解有机物,释放能量
分析细胞呼吸原理的应用三、细胞呼吸原理的应用控制呼吸作用的反应条件抑制酶活性,抑制呼吸作用,减弱有机分解速度等影响细胞呼吸的环境因素:1.温度
2.氧浓度
3.含水量
4.二氧化碳含量例1、右图表示某种植物
的非绿色器官在不同氧
浓度下O2吸收量和CO2释
放量的变化,请据图回答:
(1)外界氧浓度在10%以
下时,该器官的呼吸作用
方式是 ______________。
(2)该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在P点相交后重合为一条线,此时该器官的呼吸作用方式是_________,进行此种呼吸方式所用的底物是____________。无氧呼吸和有氧呼吸葡萄糖有氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的 倍,转移到ATP的能量约相当于有氧呼吸的______倍。例1、右图表示某种植物
的非绿色器官在不同氧浓
度下O2吸收量和CO2释放量
的变化,请据图回答:
(3)当外界氧浓度为
4%~5%时,该器官CO2
释放量的相对值为0.6而
O2吸收量的相对值为
0.4 ,此时,无氧呼吸1.50.08O2吸收量 = 0 只进行无氧呼吸
O2吸收量 = CO2释放量 只进行有氧呼吸
O2吸收量 < CO2释放量 既进行有氧呼吸又进
行无氧呼吸
小结:呼吸作用的底物为葡萄糖时㈠1、与有氧呼吸相比,无氧呼吸最主要的特点是
A、分解有机物
B、释放能量
C、需要酶催化
D、有机物分解不彻底
练
习
题D2、高等植物的细胞呼吸只发生在
A、活细胞
B、含有叶绿体的细胞
C、不含叶绿体的细胞
D、气孔周围的细胞
练
习
题A3、种在湖边的玉米,长期被水淹,生长不好,其原因是
A、根细胞吸收水分过多
B、营养缺乏
C、光合作用强度不够
D、细胞有氧呼吸受阻练
习
题D4、假如在宇宙空间站内的绿色植物积累了120摩尔的O2,可供宇航员氧化分解多少摩尔的葡萄糖?分解葡萄糖所释放的能量大约有多少千焦转移给了ATP?练
习
题120/6=20摩尔1161*20=23220千焦C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量5、下列关于植物细胞呼吸的叙述,正确的是
A、细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜
B、是否产生CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别
C、高等植物进行有氧呼吸,不能进行无氧呼吸
D、种子库中贮藏的风干种子不进行细胞呼吸练
习
题A6、在有氧呼吸的过程中,进入细胞的氧将
与氢结合生成水
与碳结合生成CO2
在线粒体中被消耗
在线粒体与细胞质基质中被消耗
A、1、3 B、1、4
C、2、3 D、2、4练
习
题A7、有氧呼吸第三个阶段能顺利进行的必备条件,除需相应的酶参与外,还必需
A、在无氧条件下进行
B、在有氧条件下进行
C、有大量ATP参与
D、在黑暗条件下进行练
习
题B8、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中,适当延长保鲜时间的生理原因是
A、呼吸作用减弱
B、呼吸作用加强
C、光合作用减弱
D、促进了物质的分解练
习
题A课件13张PPT。第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸问题探讨 18世纪,法国化学家拉瓦锡发现物质燃烧时需氧气,并把呼吸作用比作“缓慢燃烧过程”。后来人们发现呼吸作用的实质是有机物氧化分解,并释放能量。
讨论:
1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点?
2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么快吗?
3.在无氧条件下,细胞还能够通过呼吸作用释放
能量吗?一、细胞呼吸的概念:
是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
二、细胞呼吸的方式:
1、探究酵母菌细胞呼吸的方式
有氧呼吸:
无氧呼吸:单细胞真菌
兼性厌氧菌思考:
怎样控制有氧和无氧的条件?
如何判断产物中有酒精产生?讨论:
酵母菌的细胞呼吸有几种方式?每种方式的条件和产物有什么区别?2、有氧呼吸:
(1)主要场所——线粒体
(2)总反应式:
(3)过程:
(4)概念:
指细胞在氧的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放大量能量的过程。2870KJ/mol1161KJ38ATP内膜——酶
基质——酶C6H12O62 丙酮酸酶能量 4 [H]+ 6 H2O酶20 [H]2 ATP6 CO2+能量有氧呼吸的全过程+ 6 O2酶12 H2O + 能量ADP + Pi2 ATPADP
+
Pi34 ATPADP
+
Pi酶酶酶[H]指的是氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)转化成还原型辅酶Ⅰ(NADH)思考:
产物 H2O 和 CO2 中的O来自葡萄糖还是氧气?
有氧呼吸在哪个阶段才需要大量的氧气?第一阶段:糖酵解第二阶段:三羧酸循环第三阶段:氧化磷酸化(细胞质基质)(线粒体基质)(线粒体内膜) 在细胞内,1 mol的葡萄糖彻底氧化分解后产生2870 KJ的能量,其中有1161 KJ的能量储存在ATP中,其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下,有氧呼吸的能量转换效率大约是多少?这些能量大约能使多少格ADP转化为ATP?3、无氧呼吸:
(1)进行场所:细胞质基质
(2)过程:
(3)总反应式:
(4)概念:
是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成为不彻底氧化产物,同时释放出少量能量的过程。C6H12O6酶酶196.65KJ/mol61.08KJ2ATPC6H12O64[ H ]2C2H5OH + 2CO2酶酶2C3H6O32CH3COCOOH酶2ATP动物:乳酸
植物:酒精
玉米胚
马铃薯块茎
——乳酸
乳酸发酵:
酒精发酵:无氧呼吸全过程场 所主要在线粒体内细胞质基质是否需氧需不需分解产物C2H5OH + CO2
或 C3H6O3释放能量2870KJ、38ATP196.65KJ、2ATP有氧呼吸无氧呼吸4、有氧呼吸与无氧呼吸之间的区别:CO2 和 H2O5、细胞呼吸原理的应用:
——分析细胞呼吸原理的应用 资料分析:水果的低温保鲜粮食的保存水生植物的通气组织 影响呼吸作用速率的外界因素:
温度、CO2 、O2、水分、PH、呼吸底物
呼吸作用与农业生产:
作物栽培、粮食贮藏、果蔬保鲜
呼吸作用与人类生活:
伤口处理、运动健身、酿酒制醋制味精珠江啤酒厂P100课堂练习:讨论:
1、据资料分析说一说人们在生产和生活中应用了细胞呼吸原理的哪些方面?
2、生活和生产中还有哪些应用细胞呼吸原理的事例? 课件24张PPT。第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸细胞呼吸的概念
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并且生成ATP的过程。
实验课题 探究酵母菌细胞呼吸的方式一、实验原理
1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸
产生水和CO2 ,无氧呼吸产生酒精和CO2 。
2、 CO2的检测方法
(1)CO2使澄清石灰水变浑浊
(2)CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
3、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,变成灰绿
色。二、实验假设
酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸,产生CO2,在无氧情况下进行无氧呼吸,产生CO2和酒精。三、实验用具(略)1、NaOH的作用是什么?2、酵母菌进行什么呼吸?3、澄清的石灰水有什么作用?4、如何说明CO2产生的多少?5、如何控制无氧的条件?三、实验用具(略)四、实验结果预测1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了CO2,能使澄清石灰
水变浑浊。
2、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
液发生灰绿色显色反应。
3、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2要多五、实验步骤1、配制酵母菌培养液(等量原则)置于A、B锥形瓶
2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图,放置在25-35 ℃、
环境下培养8-9小时。
3、检测CO2的产生
4、检测酒精的产生
(1)取2支试管编号
(2)各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升注入试管
(3)分别滴加0.5毫升重酪酸钾--浓硫酸溶液,轻轻震荡、
混匀.A试管密封,B试管不密封.六、观测、记录变混浊/快无变化变混浊/慢出现灰绿色七、实验结果 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CO2,在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。
细胞呼吸有氧呼吸无氧呼吸包括1 细胞呼吸的方式2、有氧呼吸2.1有氧呼吸过程葡萄糖的初步分解C6H12O6酶丙酮酸(C3H4O3)+ [H] + 能量
(少量) 场所:细胞质基质①丙酮酸彻底分解酶CO2 +[H] + 能量
(少量)场所:线粒体基质②丙酮酸[H]的氧化酶H2O + 能量
(大量)场所:线粒体内膜③[H] + O2+ H2O2.2主要场所:线粒体2.3能量去向:一部分以热能形式散失(约60%);
另一部分转移到ATP中(约40%)。2.4总反应式:2.5概念: 有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程。3 无氧呼吸3.1 过程☆与有氧呼吸第一阶段相同葡萄糖的初步分解C6H12O6酶丙酮酸+ [H] + 能量
(少量) 场所:细胞质基质①细菌、真菌、马铃薯块茎、苹果果实、动物骨骼肌细胞丙酮酸不彻底分解场所:细胞质基质 ②C6H12O6酶丙酮酸酶2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量A.乳酸发酵 例:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯块茎、甜菜块根等)C6H12O6酶2C2H5OH(酒精)+ 2CO2B.酒精发酵 例:大多数植物、酵母菌酶+ 少量能量2C3H6O3(乳酸)2C2H5OH(酒精)+ 2CO23.2 实例a.高等植物在水淹的情况下,可以进行短时间的无氧呼吸。产生酒精和二氧化碳.b.高等动物和人体在剧烈运动时,骨骼肌细胞内就会进行无氧呼吸。肌肉酸胀是由于产生了乳酸.c.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。3.3 概念 无氧呼吸是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。3.4 有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系细胞质基质、线粒体内需氧CO2、H2O较多细胞质基质不需氧CO2、C2H5OH 或C3H6O3较少 5 细胞呼吸原理的应用 细胞呼吸的中间产物是各种有机物
之间转化的枢纽,细胞呼吸原理在生产
实践中有广泛的应用。
1.发酵技术
2.农业生产
3.粮食储藏和果蔬保鲜1.发酵技术生产啤酒、果酒和白酒等
生产乳酸类、柠檬酸类饮料
生产味精、酱油和醋
生产单细胞蛋白
应用于垃圾、废水的处理
利用发酵产生沼气 2.农业生产 细胞呼吸为植物吸收营养物质、细胞的分、
植株的生长和发育等提供能量和各种原料,因此,
在农业生产上,要设法适当增强细胞呼吸,以促
进作物的生长发育。
例:水稻生产中的适时露田和晒田等措施的
实质就是为了改善土壤通气条件以增强根系的细
胞呼吸。3.粮食储藏和果蔬保鲜 细胞呼吸要消耗有机物,使有机物积累减少。
因此,对粮食储藏和果蔬保鲜来说,又要设法降
低细胞的呼吸强度,尽可能减少有机物的消耗等。
粮食储藏
果蔬保鲜粮食储藏 粮食储藏时,要注意降低温度和保持
干燥,抑制细胞呼吸,延长保存期限。
例:稻谷等种子含水量超过14.5%时,
呼吸速率就会骤然增加 ,释放出的热量和
水分,会导致粮食霉变。果蔬保鲜 为了抑制细胞呼吸,果蔬储藏时采用降低氧浓
度、冲氮气或降低温度等方法。
例:苹果、梨、柑、橘等果实在0~1℃时可储
藏几个月不坏;荔枝一般只能短期保鲜,但采用低
温速冻等方法可保鲜6~8个月。
农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜,也是
利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。课件24张PPT。ATP的主要来源——细胞呼吸思考:生物体内主要的能源物质是什么?糖类等有机物中的能量是怎样被细胞
利用的呢?拉瓦锡等在研究人的呼吸作用拉瓦锡把呼吸
作用比作碳和
氢的“缓慢燃
烧过程”。探究:酵母菌细胞呼吸的方式讨 论2、酒的主要成分是酒精。它是酵母菌
在什么条件下产生的呢?
1、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
菌发挥这种作用需要什么条件呢? 酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的(有氧?无氧?)作出假设
提出问题设计实验设计实验1、配制培养液2、控制有氧、无氧环境自变量、因变量、无关变量设置对比实验通气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.橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液,
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
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.
设计实验1、配制培养液2、控制好有氧、无氧环境3、科学检测因变量4、限制好无关变量自变量、因变量、无关变量设置对比实验 酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的(有氧?无氧?)作出假设
提出问题进行实验设计实验 酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的(有氧?无氧?)
2、有氧呼吸产生大量CO2, 无氧呼吸产生少量CO2。实验结论:1、酵母菌有氧呼吸产生CO2,
无氧呼吸产生CO2和酒精。细胞呼吸的方式酶酶细胞呼吸的概念:细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量的过程。实验推论:思 考 在本实验中,有一组同学在检测因变量时发现,
有氧装置中的酵母菌培养液也能使酸性重铬酸钾变
为灰绿色。你 再探究:有同学认为,在有氧呼吸实验装置中10%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?再探究:
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,你如何驳斥这种错误观点? 葡萄糖
水溶液 葡萄糖
水溶液再探究:在某一次对有氧呼吸实验装置的操作中,将酵母菌培养液取样鉴定,鉴定出也含有酒精,这是为什么呢?如何改进实验操作?再探究:为了控制无氧呼吸实验装置中的氧气,对酵母菌培养瓶采取用T形夹夹住橡皮管的方法进行密封处理,结果发生了锥形瓶爆裂或橡皮塞被顶脱的现象,这是为什么呢?由此说明什么问题?再探究:在实验中,有同学发现和有氧装置相连的澄清石灰水在出现浑浊后又慢慢变澄清了。因此,他觉得该实验现象不能说明酵母菌通过有氧呼吸产生了CO2。你如何看待这个问题?先浑浊
后澄清适宜的温度条件下,在下列装置中都加入活酵母,
其中适于产生酒精的装置是( )训练迁移ABCD加入葡萄糖和水加入葡萄糖加入水加入葡萄糖和水
并不断搅拌A要探究的问题:酒精和CO2是酵母菌在什么条件下产生的?1、自变量:指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件。2、因变量:指实验中由于自变量而引起的变化和结果,是实验中要观察的现象或结果或要记录的实验数据。4、本实验中自变量是什么?因变量是什么?要设置几个实验组?3、对比实验:设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫做对比实验。