课件78张PPT。
我们知道,汽车的行使需要燃料提供能量,而燃料的燃烧需要氧气.同样,生物体的一切生命活动的进行也需要能量的供应.ATP是生命活动所需能量的直接供应者,那么ATP中的能量又来源于哪里呢思考??细 胞 呼 吸学习指导1.呼吸作用和呼吸有什么不同?
2.细胞呼吸的概念是什么?
3.有氧呼吸和无氧呼吸的概念、反应式、反应
场所、各个反应阶段和能量变化是怎样?
4.无氧呼吸有哪两种方式?各自的例子有哪些?
5.有氧呼吸和无氧呼吸有什么异同点?
6.细胞呼吸在生活和生产中有什么应用?
7.进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。 “呼吸”和“呼吸作用”有什么区别? “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。思考 “呼吸”是“呼吸作用”的前提和基础,没有呼吸过程吸入的氧气,就不能进行呼吸作用;而“呼吸作用”是“呼吸”的继续。 + 糖 类+ 水 呼吸作用(本质)高等动物的呼吸现象和呼吸作用呼吸(现象)气体运输+ 概念:在活细胞内进行的将糖类等有机物氧化分解为无机物或小分子有机物,并且释放出能量的过程。 实质:生物氧化,储存在葡萄糖化学键中的能量(化学能)通过氧化还原作用释放出来。 特征:1、温和条件下逐步进行2、需酶的作用3、能量分段释放一、细胞呼吸物质燃烧也是物质的氧化分解
燃烧和细胞呼吸有何异同呢?想一想化学本质相同,均为氧化放能过程是否可控由酶调控,能量分步释放不可控,能量瞬间释放能量转化转化为热能和ATP中的
化学能转化为光能和热能二、细胞呼吸的类型(一)需氧呼吸1、概念: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。自主构建需氧呼吸的场所是什么需氧呼吸分为哪几个阶段哪个阶段会产生还原性辅酶,它们的去向如何每个阶段都释放能量吗 各阶段释放能量的量有何不同有机物中储存的能量去向如何各个阶段发生了什么化学反应哪个阶段会产生还原性辅酶,它们的去向如何哪个阶段会产生还原性辅酶,它们的去向如何1、需氧呼吸的总反应式:C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量 1mol葡萄糖释放2870KJ,有1161KJ转移至ATP(合成38molATP),其余的能量都以热能的形式散失了。分为三个阶段:糖酵解、柠檬酸循环和电子传递链酶第一阶段:糖酵解反应场所:细胞溶胶 3大变化:六碳的链被分为两个三碳的链(丙酮酸)
形成2分子ATP
葡萄糖中的一部分氢原子变成还原型辅酶(NADH)。 反应式如下:
C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi
2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP酶第二阶段:柠檬酸循环反应场所:线粒体基质过程第二阶段:柠檬酸循环反应场所:线粒体基质产物(以一分子葡萄糖为例):6分子CO2、2分子ATP、
8分子NADH、2分子FADH2第三阶段:电子传递链反应场所:线粒体内膜,电子传递链由3种蛋白质复合体组成产生:26个ATP最后反应:2H++2e-+1/2O2 H2O酶需氧呼吸三个阶段的比较细胞溶胶主要是葡萄糖2丙酮酸、2NADH、2H+少量(2ATP)2丙酮酸、H2O6CO2、 8NADH、2FADH2少量(2ATP)[H]、O2H2O大量(26ATP)需氧呼吸的三个阶段丙酮酸的生成二氧化碳的生成水的生成能量的转移和利用体温调节等吸收、分泌肌肉收缩生物合成神经传导例1.下图是需氧呼吸的过程图解,请依图回答:
(1)写出长方框内1、2、3所依次代表的物质名称: 、 _____、 。
(2)依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的多少 、 ____、 。
(3)需氧呼吸的主要场所是 ______,进入该场所的呼吸底物是_____。
(4)用含18O的葡萄糖跟踪需氧呼吸过程中的氧原子,18O转移的途径是_______________葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳H2O丙酮酸CO2
少少大量线粒体丙酮酸6思考题1.C6H12O6在细胞内分解到丙酮酸的过程中,下列叙述正确的是:
A、在线粒体中进行厌氧呼吸 B、需在的氧条件下进行
C、不产生CO2 D、反应速度不受温度的影响
2. C6H12O6 是细胞进行需氧呼吸最常利用的物质。将一只实验小鼠放入含有放射性18O2气体的容器内, 18O2进入细胞后,最先出现的放射性化合物是:
A、丙酮酸 B、乳酸 C、 CO2 D、 H2OCD刘翔在训练时常会在第二天早上肌肉发酸,为什么? 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的氧化产物,同时释放少量能量的过程。1.概念:(二)、厌氧呼吸自主构建厌氧呼吸的场所是什么厌氧呼吸分为哪几个阶段各阶段发生了什么样的反应每个阶段都释放能量吗 各阶段释放能量是大量还是少量厌氧呼吸产生的产物有哪些2 厌氧呼吸的过程葡萄糖的初步分解(糖酵解)场所:细胞溶胶①②丙酮酸不彻底分解场所:细胞溶胶 A.乳酸发酵2C3H6O3(乳酸)+ NAD+B.乙醇发酵CH3CHO(乙醛)+ CO2CH3COCOOH+NADH+H+CH3COCOOHC6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi
2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATPCH3CHO+NADH+H+CH3CH2OH + NAD+酶酶酶酶例:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯块茎、甜菜块根等)例:大多数植物、酵母菌乳酸发酵总反应式:C6H12O6 +2ADP+2Pi 2C3H6O3(乳酸)+ 2ATP2C2H5OH(酒精)+2CO2+2ATPC6H12O6 +2ADP+2Pi 乙醇发酵总反应式:酶酶C6H12O6能量(少) 2丙酮酸
(2CH3COCOOH)[H]能量(少)2C2H5OH
+2CO2酶酶能量(少)2C3H6O3酶细胞溶胶第一阶段第二阶段厌氧呼吸无氧呼吸能量去向1mol葡萄糖分解为乳酸后,共放出196.65kJ的能量,其中有61.08KJ的能量储存在ATP中,其余的能量以热能的形式散失,未释放的能量储存在何处?问:为什么不同生物厌氧呼吸的产物不同?探究酵母菌细胞呼吸的方式
酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧呼吸的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。
酵母菌简介酵母菌发酵会产生酒精,是在
有氧还是在无氧条件下产生的?
酵母菌细胞呼吸产生二氧化碳是有
有氧还是在无氧条件下产生的多?提出问题探究酵母菌细胞呼吸的方式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
酵母菌在无氧条件下产生酒精,同时产生产量二氧化碳
在有氧条件下产生的二氧化碳多
如何设置实验组呢?实验组
组A:有氧条件
组B:无氧条件探究酵母菌细胞呼吸的方式假设产生的气体是二氧化碳
方法一:澄清石灰水+CO2
澄清 浑浊 浑浊程度
蓝 绿 黄 变黄的时间长短分析、解决问题方法二:溴麝香草酚蓝+CO2
方法步骤:
培养液配制-实验-检测二氧化碳 的产生-观察记录-检测酒精产生探究酵母菌细胞呼吸的方式 探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤一:配制酵母菌培养液
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
10%NaOH酵母菌培养液
澄清石灰水
(浑浊)探究酵母菌细胞呼吸的方式
设计实验步骤步骤二:B实验组(无氧情况下)
酵母菌培养液
澄清石灰水
(浑浊) 探究酵母菌细胞呼吸的方式 步骤三:鉴定是否有酒精产生
设计实验步骤
橙色
橙色
灰绿色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和水。
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
需氧呼吸和厌氧呼吸有何异同?提出问题细胞溶胶、线粒体(主要)细胞溶胶一、二阶段不需氧,第三阶段需氧,需酶不需氧,需酶较 多较 少①两者第一阶段相同②都分解有机物、释放能量(三)、需氧呼吸与厌氧呼吸的比较二氧化碳和水酒精和二氧化碳或乳酸葡萄糖丙酮酸6H2O+6CO2+能量(大量)2C2H5OH +2CO2+能量(少量)
2C3H6O3 +能量(少量)或酶酶需氧呼吸与厌氧呼吸之间的联系:30ATP2ATP2ATP我们进行运动、思考问题等生命活动都需要消耗能量,所以我们天天要为自己补充能量。
(1)你每天通过什么途径为自己补充能量?
(2)是否所吃的都能为人体提供能量?
(3)糖、脂质、蛋白质能直接用于各项生命活动吗?糖、脂质、蛋白质
ATP中的能量
各项生命活动 ①②设问: ①如何完成的??细胞呼吸三、细胞呼吸与细胞代谢四、细胞呼吸意义1.为生命活动提供能量
2.为体内其他化合物的合成提供原料
什么因素会影响生物的呼吸作用呢?1、温度
2、氧气(CO2)浓度
3、水五、影响细胞呼吸的因素1、温度:植物最适25-30℃温度呼吸速率应用:贮存水果时,适当降低温度能延长保存时间
在农业上,夜晚适当降低温度,可以减少呼 吸作用对有机物的消耗
2、O2 (CO2)浓度/CO2释放量O2浓度一定范围内,需氧呼吸随氧气浓度升高而增大,厌氧呼吸则受到抑制。问:中耕松土有何作用?
水稻生产中适时露田和晒田的目的是什么?呼吸作用的强度3、水
细胞含水量高,代谢增强。所以,稻谷等种子在贮藏前要晾晒,甚至风干,减少水分,降低呼吸消耗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
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、细胞的分裂、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。实例练习1:种子在浸水和不浸水的情况下进行细胞呼吸都能产生( )
葡萄糖 B.丙酮酸 C.乳酸 D.酒精
B提示:种子在浸水时进行无氧呼吸;
不浸水是进行有氧呼吸。
有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同巩 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,有氧呼吸很微弱氧气充足时,有氧呼吸加强,释放CO2量增多B点。因为这时有氧呼吸很微弱,无氧呼吸又受到抑制,糖类等有机物分解得最慢。1、 葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在——————2、 人在剧烈运动时,骨骼肌处于暂时缺氧
状态,可以通过无氧呼吸获取能量,此
时葡萄糖被分解为——————线粒体乳酸3、在有氧呼吸过程中,氧气的作用是——————
————————————————4、生物的呼吸作用可分为————————
和 ————————— 两种类型,一般情况
下供给肌肉活动的能量是通过—————— 呼吸
提供,其能源物质主要是 ———————— 有氧呼吸无氧呼吸有氧葡萄糖4. 要检验绿色植物在呼吸过程中放出CO2,必须的条件是A. 要用一株叶子多的植物.
B.要在黑暗条件下实验
C.把植物淹没在水中
D.要用一株幼小植物5. 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CO26. 下列各类生物在细胞代谢过程中,产生的化合物属于正确的是( )A.马铃薯产生乳酸
B人体产生酒精
C.乳酸菌产生CO2
D.酵母菌产生乳酸和CO27. 下列生理过程中,释放能量最多的是( )A.葡萄糖氧化分解为CO2和H2O
B葡萄糖分解为酒精和CO2
C.葡萄糖分解为乳酸
D.葡萄糖分解为丙酮酸你作对了!8. 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9.如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时,分解葡萄糖产生等量的CO2 那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是A、1:2
B、1:3
C、1:4
D、1:610、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、有机物分解不彻底你作对了!11、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D12、同样消耗1mol的葡萄糖,有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的
A、20倍
B、15倍
C、6倍多
D、12.7个百分点B13、有氧呼吸中产生二氧化碳的阶段,氧气利用的阶段,水参加反应的阶段,有水产生的阶段分别是( )
(1)第一阶段 (2)第二阶段
(3)第三阶段
A、(2)(3)(2)(3)
B、(1)(2)(3)(3)
C、(2)(1)(3)(2)
D、(3)(2)(2)(3)
14、在马拉松长跑运动中,运动员所消耗的能量主要来自( )
A、有氧呼吸
B、高能化合物的转移
C、无氧呼吸
D、脂肪的氧化
15、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C16、一运动员正在进行长跑锻练,从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质,其浓度变化如下图。图中P、Q、R三曲线依次代表?
A、 O2、CO2、乳酸 B、乳酸、CO2、O2
C、 CO2、O2、乳酸 D、 CO2、乳酸、O2
17、酵母菌无氧呼吸产生A摩尔的二氧化碳,人在正常情况下消耗同样量的葡萄糖,可以形成多少二氧化碳?3A摩尔
18、酵母菌在有氧的条件下进行有氧呼吸,在无氧条件下进行无氧呼吸。将酵母菌研磨、离心后,得到
上清液(含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)。
把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的均浆分别
防入甲、乙、丙3个试管中,进行四项独立实验(见右图)
(1)向3个试管中分别加入等量的葡萄糖,各试管的最终产物 是:甲 乙 丙
(2)向3个试管中分别加入等量的丙酮酸,各试管的最终产物 是:甲 乙 丙
(3)在隔绝空气的情况下,重复实验(1),各试管的最终产物 是:甲 乙 丙 丙酮酸无反应CO2和H2O无反应CO2和H2OCO2和H2O酒精和CO2无反应酒精和CO2下列转变需经哪些生理过程才能实现?光能糖类等有机物中稳定的化学能ATP中活跃的化学能直接用于各种生命活动①②③光合作用细胞呼吸ATP水解思考扩展:在一封闭的玻璃容器中,用18O标记的水培养植物,通过光合作用和呼吸作用,此水中的氧在容器中的循环途径是( )谢谢大家