1、汉水丑生侯伟作品,第五章 细胞的能量供给和利用第三节 ATP的主要来源细胞呼吸,第一页，共四十页。,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。,本质：分解有机物，释放能量,细胞呼吸的概念,第二页，共四十页。,细胞呼吸,有氧呼吸,无氧呼吸,包括,一.细胞呼吸的方式,第三页，共四十页。,C6H12O6,6CO2,4H,20H,12H2O,线粒体,细胞质基质,有氧呼吸怎样进行？以葡萄糖为例,第四页，共四十页。,第一阶段,第二阶段,第三阶段,场所：细胞质基质,场所：线粒体基质,场所：线粒体内膜,1.1有氧呼吸过程：,线粒体是有氧呼吸的主要场所,
2、第五页，共四十页。,1.2有氧呼吸总反响式：,一,2870kJ,其中1161kJ40左右能量储存在ATP中(38mol,其余以热能60形式散失,1mol,二,三,二,三,一二三,彻底氧化分解,第六页，共四十页。,1.3反响场所：,细胞质基质、线粒体,1.4能量去向：,一局部以热能形式散失(约60%)；另一局部转移到ATP中(约40%)。,1.5有氧呼吸概念：,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。,1.6有氧呼吸的意义：,是大多数生物特别是人和高等动植物获取能量的主要途径。,第七页，共四十页。,有氧呼
3、吸三个阶段的比较,细胞质基质,葡萄糖,丙酮酸H,少量,丙酮酸、H2O,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,比照,第八页，共四十页。,水稻田需要定期排水，否那么水稻幼根会变黑、腐烂。为什么？,剧烈运动后，为什么感到肌肉酸胀？,思考：,第九页，共四十页。,第一阶段：,第二阶段：,大多数高等植物、酵母菌缺氧时进行这种无氧呼吸，产生酒精。,高等动物和人、一些高等植物的某些器官如：马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚等、乳酸菌缺氧时进行这种无氧呼吸，可以产生乳酸。,2.1无氧呼吸过程：,场所：细胞质基质,场所：细胞质基质,A.酒精发酵,B.乳酸发酵,酶,酶,无能量释放,微生物的无氧呼吸叫发酵,第十页，共
4、四十页。,无氧呼吸是指细胞在无氧的参与下，通过酶的催化作用，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生成少量ATP的过程。,2.3无氧呼吸概念：,2.2无氧呼吸总反响式：,细胞质基质,细胞质基质,酶种类的不同决定无氧呼吸第二阶段的途径和产物！,第十一页，共四十页。,1.同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量 能量？,无氧呼吸中，葡萄糖分解成为不彻底的氧化产物，分子中的大局部能量存留在酒精或乳酸中。,思考：,第十二页，共四十页。,2.没有线粒体的原核生物也能进行有氧呼吸，含有与 有氧呼吸有关的酶即可。如：硝化细菌，根瘤菌等,注 意,1.不同细胞其体内的酶不同，催化的化学反响
5、也不同，所以同一种生物不能同时存在两种无氧呼吸方式。,3.无线粒体的真核生物只能进行无氧呼吸，如哺乳 动物成熟的红细胞和蛔虫等。,4.葡萄糖只能在细胞质基质中被氧化酶的专一性。,第十三页，共四十页。,练习1、呼吸作用过程中有CO2放出时，那么可判断此过程()A一定是无氧呼吸 B一定是有氧呼吸 C一定不是乳酸发酵 D一定不是酒精发酵,练习2、呼吸作用过程中有H2O产生时，那么可判断此过程:一定是_(有氧呼吸/无氧呼吸/酒精发酵/乳酸发酵)。,C,有氧呼吸,第十四页，共四十页。,2.4有氧呼吸与无氧呼吸区别与联系,细胞质基质、线粒体,需氧气、多种酶,二氧化碳和水,二氧化碳、酒精或乳酸,较多(287
6、0kJ),较少(196.65kJ),第一阶段完全相同,细胞质基质,不需氧气、多种酶,都能将有机物分解，释放能量。,第十五页，共四十页。,2、供原料：为其他化合物的合成提供原料丙酮酸。,呼吸作用是三大类营养物质蛋白质、糖类、脂肪转化的枢纽。,二.细胞呼吸的意义,-用于各种耗能的生命活动,注意：不消耗ATP的过程有：,-可用于维持体温,自由扩散、协助扩散、渗透作用、吸胀作用、蒸腾作用,1、供能,热 能,形成ATP,第十六页，共四十页。,三.细胞呼吸的影响因素及应用,1.内因,1遗传特性：不同种类植物呼吸速率不同。如：旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物,2生长发育时期：同一植物在不同的生长发
7、育时期不同。如：幼苗期呼吸速率大于成熟期呼吸速率。,3器官类型：同一植物的不同器官呼吸速率不同。如：生殖器官大于营养器官。,第十七页，共四十页。,2.外因,6CO2+12H2O*+能量,C6H12O6+6H2O+6O2*,怎样才能促进有氧呼吸？,提高氧气浓度,适当升高温度,酶,增加自由水,第十八页，共四十页。,2.1温度(1)原理:_,影响呼吸酶的活性,零上低温下贮存蔬菜、水果。,(2)应用：,大棚蔬菜夜间适当降温以降低呼吸消耗，提高产量。,例题：右图表示恒温动物和变温动物的呼吸速率与环境温度的关系，请分析A、B分别是什么类型的动物。,答：A是变温动物如蛙 B是恒温动物如小鼠,第十九页，共四十
8、页。,将种子晒干，以减弱呼吸消耗，有利于贮藏！,2.2含水量,(1)规律：在一定的范围内，细胞的呼吸强度随含水量的增加而加强，超过这个范围后，细胞的呼吸强度不再增加。,(2)应用：,第二十页，共四十页。,练习：取适量干重相等的4份种子进行不同处理：甲-风干，乙-消毒后浸水萌发，丙-浸水后萌发，丁-浸水萌发后煮熟冷却、消毒。然后分别放入4个保温瓶中。一段时间后，种子堆内温度最高的是：()A 甲 B 乙 C 丙 D 丁,C,第二十一页，共四十页。,2.3 O2浓度,如：破伤风杆菌等厌氧生物会随着O2浓度增大而死亡。,(1)无氧呼吸：随氧气浓度增加而受抑制，氧气浓度越高，抑制作用越强，氧气浓度到达一
9、定值时，被完全抑制。如以下图：,第二十二页，共四十页。,(2)有氧呼吸：,在一定范围内，有氧呼吸速率随氧气浓度的增加而增强，但当氧气浓度增加到一定值时，由于受线粒体数量的限制，呼吸作用强度不再增大。如以下图：,第二十三页，共四十页。,(3)绝大多数植物的非绿色器官或酵母菌受氧气浓度的影响，两种呼吸及总呼吸速率的变化：(以葡萄糖为底物曲线如以下图：,P,O,CO2的释放总量,第二十四页，共四十页。,C点：只进行无氧呼吸，释放较多CO2。D点：无氧呼吸停止,CB线的含义？C、D、B、P、A点的含义？水果、蔬菜的最佳答案答案保存点？为什么？,B点：细胞只进行有氧呼吸，有氧呼吸曲线与总呼吸曲 线重合,
10、P点：有氧呼吸与无氧呼吸释放CO2相等，A点:总呼吸释放CO2最少,即消耗有机物最少,CB线：总呼吸曲线=有氧呼吸释放CO2量+无氧呼吸释放CO2量,最佳答案答案保存点：A点，此氧气浓度下，无氧呼吸受O2抑制较弱，有氧呼吸因O2浓度低也很微弱，总呼吸释放CO2最少，即消耗有机物最少。,第二十五页，共四十页。,1规律：二氧化碳对细胞呼吸有抑制作用。,2.4 CO2浓度,2应用：增加CO2浓度有良好的保鲜效果。,第二十六页，共四十页。,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、防止厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。,三.细胞呼吸的其他应用,第二十七页，共四
11、十页。,较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。,第二十八页，共四十页。,对于板结的土壤及时进行松土透气，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。,第二十九页，共四十页。,慢跑等有氧运动是人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体剧烈运动中，肌细胞因氧缺乏，要靠产生乳酸来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。,第三十页，共四十页。,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，要设法降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有
12、机物的消耗。粮食储藏：零上低温、枯燥、低氧果蔬保鲜：零上低温4、湿度适中、低氧,小结：,第三十一页，共四十页。,比照实验 探究酵母菌细胞呼吸的方式,一.提出问题 酵母菌是单细胞真菌，属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸产生CO2和无氧呼吸产生CO2一样多吗？产物一样吗？,二.实验假设 酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生大量CO2，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生少量CO2和酒精。,第三十二页，共四十页。,1.实验原理(1)酵母菌：酵母菌是一种单细胞真菌，其代谢类型是兼性厌氧型，可用于研究细胞呼吸的不同方式。(2)细胞呼吸产物的检测CO2的检测酒精的检测：在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液会与酒精发
13、生化学反响，变成灰绿色。,三.设计实验,第三十三页，共四十页。,2.实验步骤(1)配制酵母菌培养液详见书本P92。(2)设计比照实验,图甲中空气先通过NaOH溶液的目的是消除CO2，以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊的CO2是由酵母菌有氧呼吸产生的。图乙中B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的是耗尽氧气，以确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水中。,第三十四页，共四十页。,如何说明CO2产生的多少？,石灰水变浑浊的程度或者溴麝香草酚蓝由蓝变绿再变黄的快慢。,第三十五页，共四十页。,3.产物检测与实验现象,4.实验结论,第三十六页，共四十页。,四、进行实验略,第三
14、十七页，共四十页。,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。,五.分析结果，得出结论,六.表达与交流,七.进一步探究,第三十八页，共四十页。,鉴定 的物质 或结构,检测试剂,颜色反应,复原性糖,脂 肪,淀 粉,蛋 白 质,线 粒 体,CO2,酒 精,斐 林 试 剂,苏丹 试剂,碘 液,双缩脲试剂,甲基绿,吡罗红,健那绿,溴麝香草酚蓝,橙色重铬酸钾,砖红色沉淀,橘黄色,蓝 色,紫 色,绿 色,红 色,蓝绿色,由蓝变绿再变黄,灰绿色,第三十九页，共四十页。,内容总结,汉水丑生侯伟作品。1C6H12O6 2C3H4O3+4H+少量能量（2molATP+热能）。其中1161kJ40左右能量储存在ATP中(38mol。是大多数生物特别是人和高等动植物获取能量的主要途径。2C3H4O3+4H2C2H5OH（酒精）+2CO2。2 C2H5OH2CO2少量能量。1遗传特性：不同种类植物呼吸速率不同。2生长发育时期：同一植物在不同的生长发育时期不同,第四十页，共四十页。,
