人教版必修一高中生物5．3：ATP的主要来源--细胞呼吸（共48张PPT）

(共48张PPT)
生物的生命活动需要能量
2、发生场所：
3、分解底物：
4、呼吸产物：
5、能量变化：
6、本质：
1、概念：
一、细胞呼吸
活细胞内
生物体内的有机物
CO2或其他产物
有机物中化学能释放，生成ATP
有机物氧化分解，释放能量
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。
呼吸：生物体与环境之间O2和CO2交换的过程
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CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。
对比
呼吸和细胞呼吸的区别
想一想
呼吸与细胞呼吸有什么联系呢？
生物体呼吸为细胞呼吸提供所需要的O2，同时将
细胞呼吸产生CO2通过气体交换排出体外。
单细胞生物的呼吸与细胞呼吸联系
+
糖
类
+
水
+
细胞呼吸（本质）
气体交换（现象）
呼吸
+
糖
类
+
水
细胞呼吸（本质）
高等生物的呼吸与细胞呼吸的联系
呼吸运动（现象）
气体运输
+
呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸
细胞呼吸的方式
二、细胞呼吸的方式
外膜
内膜
基质
嵴
线粒体
1
2
3
4
三、有氧呼吸
5、产物
H2O
和
CO2
中的O来自什么物质？
4、有氧呼吸在哪个阶段才需要大量的氧气？
7、O2和CO2以怎样的方式进出线粒体的？
6、产物
H2O
中的H来自什么物质？
8、尝试说出有氧呼吸的概念？
阅读教材93-94页，尝试将有氧呼吸各阶段，在线粒体结构模式图中展示出来，并回答下列问题。
10分钟
细胞质基质
C6H12O6(葡萄糖)
丙酮酸
CO2
O2
H2O
大量能量
第一阶段
第二阶段
第三阶段
线粒体基质
线粒体内膜
葡萄糖的初步分解
C6H12O6
酶1
2丙酮酸+4
[H]
+
少量能量
①
丙酮酸彻底分解
酶2
6CO2
+20
[H]
+
少量能量
②
2丙酮酸
[H]的氧化
酶3
12H2O
+
大量能量
③
24[H]
+
6O2
+
6H2O
场所：细胞质基质
场所：线粒体基质
场所：线粒体内膜
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％
有氧呼吸产生的能量
线粒体基质
少量
葡萄糖
热能
ATP
细胞质基质
线粒体内膜
丙酮酸和水
[H]和氧气
丙酮酸和[H]
二氧化碳和[H]
水
少量
大量
不需氧
不需氧
需氧
有氧呼吸各阶段场所、反应物、产物、释能小结
第一个阶段
第二个阶段
第三个阶段
场所
反应物
生成物
产生的能量
是否需要氧
能量转化
稳定的化学能→
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，生成大量ATP的过程。
有氧呼吸的概念
①主要场所：
线粒体
②能量去向：
一部分以热能形式散失
另一部分转移到ATP中　
③总反应式：
④有氧呼吸概念：
细胞在____的参与下，通过_______的催化作用，把_______等有机物_______________，产生_____和_____，释放______,生成_________的过程。
(1709kJ/mol,约60%)
(1161kJ/mol,约40%)
氧
多种酶
葡萄糖
CO2
H2O
能量
彻底氧化分解
大量ATP
1、生物的生命活动所需要的能量主要来自：
Ａ、糖类的氧化分解
Ｂ、脂类的氧化分解
Ｃ、蛋白质的氧化分解
Ｄ、核酸的氧化分解
2、人体进行有氧呼吸的主要场所是
Ａ、肺细胞
Ｂ、内环境
Ｃ、线粒体
Ｄ、细胞质基质
A
C
当堂检测
四、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？
细胞质基质
C6H12O6
少量能量
2丙酮酸（C3H4O3）
[H]
2C2H5OH
（酒精）
酶2
酶3
2C3H6O3
（乳酸）
酶1
第一阶段
第二阶段
无氧呼吸的过程
2CO2
第一阶段：葡萄糖的初步分解
第二阶段：丙酮酸不彻底分解
C6H12O6
酶
+4[H]
+
能量
2CH3COCOOH
2CH3COCOOH
酶
2C3H6O3
场所：细胞质基质
场所：细胞质基质
2CH3COCOOH
2C2H5OH
+
2CO2
酶
无氧呼吸的过程
无氧呼吸是指细胞在无氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物进行不彻底地氧化分解，产生乳酸或酒精和二氧化碳，释放少量能量，生成少量ATP的过程。
无氧呼吸的概念
产生酒精
产生乳酸
高等动物和人体
高等植物某些器官
（马铃薯块茎、甜菜块根）
乳酸菌等微生物
高等植物
酵母菌等微生物
无氧呼吸的类型
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％。
无氧呼吸产生的能量
高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。
人在剧烈运动时，需要在相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。
无氧呼吸的意义
1.酒精发酵
2.乳酸发酵
酵母菌
乳酸菌
乳酸菌、酵母菌等微生物的无氧呼吸也称为发酵。
微生物发酵
产生乳酸
产生酒精
发
酵
进行无氧呼吸的生物
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
酶和适宜温度、有O2
酶和适宜温度、无O2
CO2和H2O
CO2和酒精
/
乳酸
不彻底
彻底
较多
较少
有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段完全相同
分解有机物、释放能量、生成ATP
供生命活动需要
有氧呼吸与无氧呼吸异同点
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
场所
条件
产物
分解程度
释放能量
相同点
联系
实质
五、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。
葡萄糖
丙酮酸
12H2O+6CO2+能量
2C2H5OH
+2CO2+能量
2C3H6O3
+能量
或
酶
有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系：
酶
在有氧时
在无氧时
相同阶段
不同阶段
（有氧呼吸）
（无氧呼吸）
思考
…
…
低效率的无氧呼吸为什么得以保存至今？
大多数生物不能长时间地进行无氧呼吸，为什么？
继续思考
…
…
保存新鲜蔬菜应该密封保存，还是敞开保存？
为什么要定期为种庄稼的土地松土？
六、呼吸作用的意义
第一、细胞呼吸能为生物体的生命活动提供能量。
第二、细胞呼吸能为体内其他化合物的合成提供原料。
细胞呼吸
中产物
合成氨基酸
合成脂类
转化为其他糖类
细胞质基质
C6H12O6(葡萄糖)
丙酮酸
CO2
O2
H2O
大量能量
第一阶段
第二阶段
第三阶段
线粒体基质
线粒体内膜
丙酮酸
细胞质基质
C6H12O6
少量能量
2丙酮酸（C3H4O3）
[H]
2C2H5OH
（酒精）
酶2
酶3
2C3H6O3
（乳酸）
酶1
第一阶段
第二阶段
无氧呼吸的过程
2CO2
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
酶和适宜温度、有O2
酶和适宜温度、无O2
CO2和H2O
CO2和酒精
/
乳酸
不彻底
彻底
较多
较少
有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段完全相同
分解有机物、释放能量、生成ATP
供生命活动需要
有氧呼吸与无氧呼吸异同点
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
场所
条件
产物
分解程度
释放能量
相同点
联系
实质
七、影响呼吸速率的因素及应用
（一）内部因素----遗传因素
1.不同的植物种类，呼吸速率各有不同，
如旱生植物小于水生植物；
2.同一植物的不同器官或组织，呼吸速率也有明显的差异，
如生殖器官大于营养器官。
3.同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，
如幼苗期细胞大于成熟期细胞
（二）外
部
因
素-------温
度、氧气、CO2、水
①温度：温度能影响呼吸作用，实质是影
响呼吸酶的活性。
应用：低温贮存蔬菜、水果和种子，大棚蔬菜栽培过程中夜间适当降温。
温度
呼吸强度
②氧气：氧气是植物正常呼吸的重要因子，氧气不仅直接影响呼吸速度，也影响到呼吸的性质。
CO2
的
释
放
量
0
5
10
15
20
25
O2%
A
B
C
D
(1)图中各点表示的生物学意义:
A点:不耗O2,产生CO2?只进行无氧呼吸
D点:耗O2量=产生CO2量?只进行有氧呼吸
AD段(不包含A、D点):产生CO2量>耗O2量?同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
C点:产生CO2最少?组织细胞呼吸最弱点
(2)在保存蔬菜、水果时,应选择C点对应的O2浓度,同时保持低温条件。
如下图表示大气中氧浓度对酵母菌细胞产生CO2的影响，请据图回答：
(1)A点产生CO2较多的原因
____________。
(2)由A→B，CO2越来越少的原因是________
。
(3)由B→C，CO2释放增多的原因是_________
。
无氧呼吸旺盛
有氧呼吸微弱，无氧呼吸逐渐被抑制
有氧呼吸越来越旺盛
③CO2：从化学平衡的角度分析，
CO2浓度增加，呼吸速率下降。
应用：在蔬菜水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。在冬天北方地区常用地窖来贮藏大白菜、甘薯等。
在一定范围内，呼吸速率随组织含水量的增加而加强。随着含水量的减少而减弱。　　
应用：种子在贮藏时应处于风干状态，使呼吸作用降至最低，以减少有机物的消耗。
●思考：
储存水果和储存粮食如何区别？
④水分：
▲答案：二者都需要在低温低氧（高CO2）中储存，但粮食必须晒干，减少自由水含量，而水果则需保鲜，减少水分散失。
辨析有氧呼吸与无氧呼吸
1.“三看法”判定细胞呼吸类型
(1)一看反应物和产物
?
(2)二看反应场所
(3)看物质的量的关系
①不消耗O2,释放CO2?只进行无氧呼吸产生酒精和CO2。
②无CO2释放?只进行无氧呼吸产生乳酸。
③酒精产生量等于CO2释放量?只进行无氧呼吸产生酒精和CO2。
④CO2释放量等于O2的吸收量?只进行有氧呼吸。
⑤CO2释放量大于O2的吸收量?既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵;多余的CO2来自酒精发酵。
⑥酒精产生量小于CO2释放量?既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵;多余的CO2来自有氧呼吸。
2.“实验法”判断生物呼吸类型
(1)若甲红墨水滴左移,乙红墨水滴不动,则只进行有氧呼吸。
(2)若甲红墨水滴不动,乙红墨水滴右移,则只进行无氧呼吸。
(3)若甲红墨水滴左移,乙红墨水滴右移,则既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸。
(4)物理误差的校正:设置装置丙,除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均
与乙装置相同。
3.在有氧呼吸过程中,氧气的作用是
——————————————————————
4.生物的细胞呼吸可分为——————
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
————
。
与氢结合生成水，释放能量。
有氧呼吸
无氧呼吸
有氧
葡萄糖
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
课堂练习
5、下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于（
）
A．线粒体、线粒体和细胞质基质
B．线粒体、细胞质基质和线粒体
C．细胞质基质、线粒体和细胞质基质
D．细胞质基质、细胞质基质和线粒体
C
6、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
7、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
低温下，酶的活性受到抑制，从而降低了呼吸作用的强度，减少了有机物的消耗
8、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
9、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、19倍
Ｃ、６倍多
Ｄ、12.7个百分点
无氧呼吸释放的能量形成2个ATP，有氧呼吸释放的能量形成38个ATP
１0、陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，其原因是
①产生的酒精对细胞有毒害作用
　
②产生的乳酸对细胞有毒害作用
　
③没有专门的无氧呼吸结构
④产生的能量太少
　
A、①②　
B、②③　
C、③④　
D、①④
11、蛔虫在体外培养难成活的原因是
Ａ、失去运动能力　　　
Ｂ、失去捕食的能力
Ｃ、不能忍受较高氧分压　
Ｄ、感觉太迟钝
大多数植物无氧呼吸产生的是酒精！
蛔虫是严格的厌氧型生物！
12、豌豆发芽的早期，CO２释放量比O２吸收量多３－４
倍，这是因为种子此时的（
）
Ａ、无氧呼吸比有氧呼吸强　
Ｂ、光合作用比呼吸作用强
Ｃ、有氧呼吸比无氧呼吸强　
Ｄ、呼吸作用比光合作用强
13、贮存水果和粮食时，充加CO２或抽取空气，能延长贮存的时间，主要是由于（
）
Ａ、抑制有氧呼吸　
Ｂ、促进有氧呼吸
Ｃ、抑制无氧呼吸　
Ｄ、促进无氧呼吸
无氧呼吸生成酒精不吸收氧气但释放二氧化碳，有氧呼吸吸收的氧气和释放的二氧化碳比例为1
呼吸作用受空气中氧气浓度的影响，采取这些措施是为了降低氧气浓度，从而减弱呼有氧呼吸,