人教版高中生物必修1-5.3 ATP的主要来源——细胞呼吸(30张PPT)

(共30张PPT)
第五章
细胞的能量供应和利用
第3节
ATP的主要来源--细胞呼吸
细胞呼吸
概念：
生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机物在活细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放能量、生成ATP的总过程，叫做细胞呼吸。
（又叫生物氧化）
细胞呼吸
VS
呼吸
细胞内
+
糖
类
+
水
能
量
O2
O2
肺通气
（呼吸的现象）
血液循环
呼吸器官
CO2
气体运输
+
CO2
细胞呼吸
（呼吸的本质）
细胞呼吸类型
细胞呼吸
有氧呼吸：
无氧呼吸
葡萄糖
C6H12O6
生物体主要的供能物质
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
条件
澄清石灰水/出现的时间
重铬酸钾--浓硫酸溶液
有氧
无氧
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。
有氧呼吸
场所──先在细胞质基质内，后在线粒体内
概念——指生物细胞在氧气的作用下，通过酶的催化作用把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出CO2和水，同时释放出大量能量的过程。
总反应式：
C6H12O6
+
6H2O
+
6O2
6CO2
+
12H2O
+
能量
酶
1.有氧呼吸过程
葡萄糖的初步分解
C6H12O6
酶
2CH3COCOOH
+4
[H]
+
能量
（丙酮酸）
（少量）
场所：细胞质基质
①
丙酮酸彻底分解
酶
6CO2
+20
[H]
+
能量
（少量）
场所：线粒体基质
②
2CH3COCOOH
（丙酮酸）
[H]的氧化
酶
12H2O
+
能量
（大量）
场所：线粒体内膜
③
24[H]
+
6O2
+6H2O
有氧呼吸
有氧细胞呼吸的过程示意图
1
有氧呼吸过程中，哪个阶段需要H2O？那个阶段产生H2O？那个阶段产生CO2？哪几个阶段有[H]产生?其去向如何？
2
有人说我们呼吸时吸进O2，呼出CO2
，是由于O2在体内变成了CO2，你认为这种说法对吗？可以用什么方法来检测？
3
大量的能量释放在第几阶段？
4
你是怎样理解线粒体是有氧呼吸的主要场所的？
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
水
CO2、[H]
少量
[H]、O2
H2O
大量
有氧呼吸
场
所
反应物
产
物
释能
第一阶段
第二阶段
第三阶段
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％
可以生成多少ATP?
38个ATP
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？
无氧呼吸
1.过程
☆与有氧呼吸第一阶段相同
葡萄糖的初步分解
C6H12O6
酶
2CH3COCOOH
+4
[H]
+
能量
（丙酮酸）
（少量）
场所：细胞质基质
①
丙酮酸不彻底分解
场所：细胞质基质
②
C6H12O6
酶
2CH3COCOOH（丙酮酸）
酶
2C3H6O3（乳酸）
+
能量
A.产生乳酸的无氧呼吸
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
2CH3COCOOH（丙酮酸）
酶
2C2H5OH（酒精）
+
2CO2
+
能量
B.产生酒精的无氧呼吸
例：大多数植物、酵母菌
酶
无氧呼吸
酶一样吗？
无氧呼吸的过程
第一阶段
第二阶段
（均在细胞质基质中完成）
1mol葡萄糖分解成乳酸，共释放196.65kJ能量，其中61.08kJ储存在ATP中。（产生2个ATP）
无氧呼吸
概念——指在无氧条件下，通过酶的催化作用，生物细胞把糖类等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
场所——始终在细胞质基质内进行
总反应式
无氧呼吸比有氧呼吸释放出的能量要少得多，未释放的能量储存在酒精或乳酸等不彻底的氧化产物中，酒精能燃烧，说明酒精中还储存有大量的能量。
有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系
葡萄糖
丙酮酸
12H2O+6CO2+能量
2C2H5OH
+2CO2+能量
2C3H6O3
+能量
或
酶
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）
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
需氧气、酶
酶
H2O
、
CO2
C2H5OH
、
CO2或C3H6O3
彻底
不彻底
较多
较少
第一阶段相同
氧化分解有机物，释放能量，合成ATP
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
四、影响呼吸作用的环境因素：
影响酶的催化作用
自由水的含量影响代谢强度
细胞呼吸的判断：
有水生成，_________________
有二氧化碳产生，_______________________
若吸收氧气的量和放出二氧化碳的量相等，则该生物进行
________
如不吸收氧气，但放出二氧化碳，则该生物为
_________________
若吸收的氧气的量比放出的二氧化碳的量少，
则该生物_____________________________
一定是有氧呼吸
一定不是产生乳酸的无氧呼吸
有氧呼吸
产生酒精的无氧呼吸
进行无氧呼吸又进行无氧呼吸
能量的释放、转移和利用
1、能量的释放：通过呼吸作用来完成的。
C6H12O6
+
6O2
+
6H2O
12H2O
+
6O2
+
能量
酶
2、能量的转移：有机物氧化分解所释放的能量，一部分以热能的形式散失，一部分则转移到ATP中
ADP
+
Pi
+
能量
ATP
酶
3、能量的利用：
ATP作为直接能源为生命活动提供能量
ATP
ADP
+
Pi
+
能量
酶
分析细胞呼吸原理的应用
粮食储藏和果蔬保鲜
原理：细胞呼吸消耗有机物，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
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、提高二氧化碳浓度或充氮气，保持适宜的湿度、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。