高中生物人教版必修一第5章第3节ATP的主要来源—细胞呼吸教学课件 (共81张PPT)

课件81张PPT。生物体生命活动的主要能源物质是生物体新陈代谢所需能量的直接来源是葡萄糖(糖类）ATP复习第3节ATP的主要来源—细胞呼吸“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程;
“呼吸作用”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。“呼吸”和“呼吸作用”
有什么区别吗？？ 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。细胞呼吸（呼吸作用）讨　论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？酵母菌的细胞呼吸会产生CO2吗？如果有，用什么来检测？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？ 酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精，怎样鉴定有无酒精？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． 如何设计实验来
探究酵母菌细胞的呼吸方式？设计实验该实验的自变量？因变量？无关变量呢？怎样创造有氧和无氧条件？如何检测是否有CO2和酒精生成？探究酵母菌的呼吸方式（看书）CO2检测方法：
澄清的石灰水变浑浊；
使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄；
使溶液中的PH变小。
酒精检测方法：
橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应变成灰绿色。
葡萄糖煮沸后冷却的原因：
排除其中的氧气
变混浊／快无变化变混浊／慢出现灰绿色(通入空气)无氧酒精的检测:12A组酵母菌培养液2mLB组酵母菌培养液2mL得出结论：酵母菌无氧呼吸可产生酒精实验结论:探究酵母菌细胞呼吸的方式 (1)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
(2)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
(3)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对比实验对照实验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。除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。分为实验组和空白对照组。细胞呼吸的方式有氧呼吸无氧呼吸 将酵母菌细胞进行研磨，得到细胞研磨液匀浆。将其中一部分匀浆进行离心，得到上清液（细胞质基质）和沉淀，从沉淀中分离出线粒体，再分别进行下列试验：探究性分析：注:上清液
(细胞质基质)线粒体、细胞质基质一、有氧呼吸1、场所线粒体、细胞质基质一、有氧呼吸1、场所线粒体、细胞质基质一、有氧呼吸1、场所线粒体、细胞质基质一、有氧呼吸1、场所线粒体、细胞质基质一、有氧呼吸1、场所线粒体、细胞质基质一、有氧呼吸1、场所线粒体、细胞质基质一、有氧呼吸1、场所线粒体、细胞质基质含有与有氧呼吸有关的酶一、有氧呼吸1、场所2、过程：分析上述材料，找出分解葡萄糖的场所以及其分解产物？澄清石灰水 分析上述材料,找出第一阶段产物继续反应的场所、利用的物质以及其部分分解产物?注:上清液
(细胞质基质) 如在A瓶插一根温度计，发现在前面的实验过程中，如果发生了相应的化学变化，温度计的温度都会有一定程度的上升。 分析上述材料，温度计温度上升的可能原因是什么？注:上清液
(细胞质基质)C6H12O63、有氧呼吸过程：6CO212H2O线粒体细胞质基质②①③葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4[H]+能量场所：细胞质基质中①丙酮酸彻底分解酶6CO2+20[H]+能量场所：线粒体基质中②2CH3COCOOH[H]的氧化酶12H2O + 能量场所：线粒体内膜上③24[H] + 6O2+6H2O（大量）（少量）（少量） 2CH3COCOOH2、过程：C6H12O6+6H2O+6O2 酶6CO2+12H2O+能量3、总反应式：有氧呼吸三个阶段的比较细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸[H]少量丙酮酸CO2、[H]少量[H]、O2H2O大量对比有氧呼吸产生的能量其余1709kJ主要以热能的形式散失掉。1mol葡萄
糖释放能量2870kJ有1161kJ转移至ATP
能量效率高达40％2.主要场所：线粒体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%)。4.总反应式：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。1.有氧呼吸无氧呼吸1.苹果储存久了，会有什么气味散发出来？2. 剧烈运动后上肢和下肢骨骼肌往往会产生什么感觉？ 二、无氧呼吸１、总反应式二、无氧呼吸（1）产生酒精：C6H12O6１、总反应式二、无氧呼吸（1）产生酒精：C6H12O6１、总反应式二、无氧呼吸酶（1）产生酒精：C6H12O6１、总反应式二、无氧呼吸酶（1）产生酒精：C6H12O6 C2H5OH(酒精)+CO2+能量１、总反应式二、无氧呼吸酶（1）产生酒精：C6H12O6 C2H5OH(酒精)+CO2+能量１、总反应式2二、无氧呼吸酶（1）产生酒精：C6H12O6 C2H5OH(酒精)+CO2+能量酵母菌、苹果等多数植物组织１、总反应式2二、无氧呼吸酶（2）产生乳酸：C6H12O6（1）产生酒精：C6H12O6 C2H5OH(酒精)+CO2+能量酵母菌、苹果等多数植物组织１、总反应式2二、无氧呼吸酶（2）产生乳酸：C6H12O6（1）产生酒精：C6H12O6 C2H5OH(酒精)+CO2+能量酵母菌、苹果等多数植物组织１、总反应式2二、无氧呼吸酶（2）产生乳酸：C6H12O6（1）产生酒精：C6H12O6酶 C2H5OH(酒精)+CO2+能量酵母菌、苹果等多数植物组织１、总反应式2二、无氧呼吸酶（2）产生乳酸：C6H12O6（1）产生酒精：C6H12O6酶 C2H5OH(酒精)+CO2+能量C3H6O3(乳酸)+能量酵母菌、苹果等多数植物组织１、总反应式2二、无氧呼吸酶（2）产生乳酸：C6H12O6（1）产生酒精：C6H12O6酶 C2H5OH(酒精)+CO2+能量C3H6O3(乳酸)+能量酵母菌、苹果等多数植物组织１、总反应式22二、无氧呼吸人、动物, 马铃薯块茎和甜菜块根, 乳酸菌 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（酒精或乳酸），同时释放出少量能量的过程。２、概念：３．过程①葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+ 4[H] + 能量场所：细胞质基质（少量） 2CH3COCOOH②丙酮酸不彻底分解场所：细胞质基质 2CH3COCOOH + 4[H] 酶2C3H6O3(乳酸)A.产生酒精例：大多数植物、酵母菌2CH3COCOOH + 4[H] 2C2H5OH +2CO2B.产生乳酸例：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、玉米胚等）酶无氧呼吸两个阶段的比较第一阶段：葡萄糖的初步分解场所：细胞质基质释放出少量的能量第二阶段：丙酮酸不彻底分解场所：细胞质基质 A.产生酒精B.产生乳酸第二阶段不产生能量无氧呼吸产生的能量其余主要以热能的形式散失掉。1mol葡萄
糖分解为乳酸释放能量196.65kJ有61.08kJ转移至ATP
能量效率约为31％。不同生物无氧呼吸产物
多数高等植物、酵母菌、一些微生物等产生酒精。
马铃薯块茎、甜菜块根、胡萝卜和玉米胚及乳酸菌等产生乳酸。
高等动物和人体剧烈运动时，骨骼肌组织出现无氧呼吸，产生乳酸。 无氧呼吸进行无氧呼吸的生物与细胞
进行有氧呼吸的动植物保留无氧呼吸的能力。如细胞内失去线粒体，则只能进行无氧呼吸。
厌氧型微生物
无氧生活环境的部分动物。
兼性厌氧型生物哺乳动物成熟的红细胞蛔虫酵母菌反硝化细菌、产甲烷杆菌、乳酸菌、破伤风杆菌无氧呼吸微生物的发酵1.酒精发酵2.乳酸发酵酵母菌乳酸菌 乳酸菌、酵母菌等微生物的细胞呼吸也称为发酵。 工业上所说的发酵并非完全无氧的，如醋酸发酵就需要氧气。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!细胞呼吸的发生地球形成初期，大气中不含游离氧。当时的生物进行无氧呼吸。随着绿色植物出现，有氧呼吸渐渐发展起来，成为现今生物细胞呼吸的主要形式。 有氧呼吸与无氧呼吸哪种方式更普遍？为什么？思考有氧呼吸与无氧呼吸的区别和联系无氧呼吸丙酮酸细胞类型项目有氧呼吸无氧呼吸场 所条 件产 物释 能联 系区 别细胞质基质、线粒体(主要)细胞质基质需氧、酶等不需氧、需酶二氧化碳和水酒精、二氧化碳或乳酸较 少较 多① 两者第一阶段相同② 都分解有机物、释放能量分解程度彻底不彻底场 所主要在线粒体内细胞质基质是否需氧需要不需要分解产物CO2和水CO2和酒精 或乳酸释放能量较多较少有氧呼吸
无氧呼吸有氧呼吸与无氧呼吸之间的区别：61.08KJ1161KJ38ATP2ATP19︰1 能 量 比 较：有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系：分析细胞呼吸原理的应用 选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖, 从而有利于伤口的痊愈。 细胞呼吸原理的应用产生酒：酵母菌无氧条件下进行酒精发酵
食醋：
淀粉酵母菌无氧条件酒精醋酸杆菌有氧条件醋酸味精：谷氨酸棒状杆菌在有氧条件下将葡萄糖和含氮物合成谷氨酸加工成松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。1、请写出呼吸作用的三个反应式
2、请写出有氧呼吸三个阶段的物质变化
和场所。
3、请比较两种呼吸方式的异同。温故知新呼吸强度测定：由于呼吸作用强度是一个抽象概念无法直接测出，所以只能间接测定。根据呼吸作用方程式：
有氧呼吸：
C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+ 能量
无氧呼吸：
C6H12O6 →2C2H5OH + 2CO2 + 能量
C6H12O6 →2 C3H6O3（乳酸） + 能量
我们可以通过测定一定时间内原料消耗或产物的生成的数量来定量表示呼吸作用强度。酶酶酶不同生物细胞，无氧呼吸的产物不同1、人体细胞、马铃薯块茎细胞、乳酸菌细胞等无氧呼吸的产物都是乳酸，苹果细胞、植物根细胞、酵母菌细胞等无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳。2、造成无氧呼吸的产物不同的直接原因是呼吸酶的种类不同，使生化反应过程向不同方向进行的结果，
本质原因是由于生物体内的遗传物质决定，即DNA决定了呼吸酶的种类。考点透析1、线粒体内膜的表面积大于外膜，原因是内膜通过向内腔折叠形成嵴来增大膜面积。
内膜上的蛋白质含量高于外膜，原因是线粒体内膜上有与有氧呼吸有关的酶。2、需氧型的生物细胞内不都有线粒体，无线粒体的生物不一定都进行无氧呼吸，如蓝藻。
有线粒体的生物，有的细胞在缺氧时也可进行无氧呼吸。
只能进行无氧呼吸的真核生物（蛔虫），其细胞内无线粒体。由于脂肪含H高于糖类，因此耗氧多。
若以脂肪为呼吸底物，进行有氧呼吸，会出现消耗氧气量大于二氧化碳释放量的情况。请你分析细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，容器内气体体积不发生变化马铃薯块茎的无氧呼吸细胞只进行产生酒精和CO2的无氧呼吸，气体体积增大酵母菌无氧呼吸只进行有氧呼吸，气体体积无变化，若将CO2吸收，引起气体体积减小人体细胞有氧呼吸有氧和无氧消耗葡萄糖的速率相等无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸酵母菌在不同O2浓度下的细胞呼吸你认为测定呼吸作用强弱的指标是什么？情况分析：
1、 无CO2释放——是否等于无呼吸？
2、 CO2释放量= O2的消耗量
3、 CO2释放量> O2的消耗量你能行酵母菌兼性厌氧呼吸情况分析：1、不消耗O2，释放CO2——仅无氧呼吸
2、O2吸收量=CO2释放量——仅有氧呼吸
3、O2吸收量 < CO2释放量——
既有有氧呼吸也有无氧呼吸。
4、 CO2释放量= C2H5OH释放量——仅无氧呼吸
5、 CO2释放量 >C2H5OH释放量——
既有无氧呼吸也有无氧呼吸。
第一阶段：细胞质基质 第二、三阶段：线粒体讨论下面一个问题：
结合有氧呼吸的反应式及反应过程分析说明影响有氧呼吸进行的环境因素与影响的机制。一定范围内水含量的增加，加速呼吸作用的进行，因为水既作为一种反应物参加反应，另一方面水是代谢的溶剂温度等因素影响酶的活性从而影响反应速度增加O2浓度利于呼吸第3阶段的进行高CO2浓度环境中氧气浓度低，呼吸作用速度下降贮藏：降低种子含水量，将种子置于袋中密封充气（ N2或CO2）后低温
保藏。农业上常将种子于阴凉、通风（利于散热）条件下保藏……进一步谈谈你对种子贮藏原理和方法的认识。
你认为影响呼吸作用的因素有哪些？试试看1、内部因素：
（1）不同种类的植物呼吸速率不同
（2）同一植物在不同的发育时期呼吸速率不同，幼苗、花期高，成熟期下降
（3）同一植物不同器官呼吸速率不同2、环境因素：低温储存水果蔬菜，大棚作物夜间适当降温（2）O2浓度： O2浓度为0时，只进行无氧呼吸；10%以下两种呼吸都有；10%以上只进行有氧呼吸（应用举例）降低氧气浓度减少有机物消耗，延长水果蔬菜的保鲜时间（1）温度：25 ℃---35 ℃，低温酶活性受抑制
（应用举例）
（3）CO2浓度：增加CO2浓度对细胞呼吸有明显抑制作用二、在生产实践中的应用：（1）作物栽培中要保证根部的呼吸作用
（中耕松土）
（2）粮油种子贮藏，必须降低含水量
（果蔬保鲜——低温低氧高CO2
种子保存——低温低氧高CO2干燥）
（3）作物去除变黄无光合能力但仍然消耗
养分的枝叶影响细胞呼吸的因素分析与应用1、温度：低温贮存水果、蔬菜；
大棚种植时夜晚适当降温
2、O2浓度：利用适当降低O2浓度抑制细胞呼吸，
减少有机物消耗的原理来延长水果蔬菜的保鲜时间
3、CO2浓度：水果蔬菜保鲜中，增加其浓度有良好效果
4、矿质元素：有些矿质元素是酶的激活剂，合理施肥