人教版高中生物必修一ATP的主要来源——细胞呼吸.pptx

L/O/G/O第三节第三节 ATPATP的主要来源的主要来源 细胞呼吸细胞呼吸C6H12O6(葡萄糖葡萄糖)酶酶H丙酮酸丙酮酸能量能量散失散失ATPATP能量能量散失散失ATPATP CO2 H2O 酶酶 H O2 H2O酶酶散失散失ATPATP能量能量有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程细胞质基质反应阶段反应阶段场所场所反应式反应式第一阶段第二阶段第三阶段 C C6 6H H1212O O6 6 2C2C3 3H H4 4O O3 3+4H+4H+少量能量少量能量酶细胞质基质线粒体基质2C2C3 3H H4 4O O3 3+6H+6H2 2O O 6CO6CO2 2+20H+20H+少量能量少量能量酶线粒体内膜24H+624H+6O O2 2 12H12H2 2O+O+大量能量大量能量酶有氧呼吸的三个阶段C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO 6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶（2870KJ2870KJ）用于合成ATP约1161KJ热能总反应式：总反应式：Q:1mol的葡萄糖通过有氧呼吸彻底氧化分解所生成的能量转化成ATP，其转换效率大约为多少？这些能量可以使多少mol的ADP转化成ATP？40%38molC6H12O6 H 2C2H5OH+2CO2酶酶酶酶2C3H6O3（乳酸）（乳酸）丙酮酸丙酮酸酶酶少量能量少量能量（形成（形成2个个ATP）动物：乳酸植物：酒精甜菜的块根马铃薯块茎乳酸乳酸发酵：酒精发酵：无氧呼吸全过程第第阶段阶段（细胞质（细胞质基质）基质）第第阶段阶段（细胞质（细胞质基质）基质）第第阶段也有少量能量放出，但不足以形成阶段也有少量能量放出，但不足以形成ATPATP。反应阶段反应阶段场所场所反应式反应式第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段细胞质细胞质基质基质C6H12O6 2C3H4O3+4H+少量能量少量能量酶细胞质细胞质基质基质动物：动物：2C2C3 3H H4 4O O3 3+4H 2C+4H 2C3 3H H6 6O O3 3酶植物：植物：2C2C3 3H H4 4O O3 3+4H 2C+4H 2C2 2H H5 5OHOH+2CO+2CO2 2酶 对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使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。物对无机盐的吸收。水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物过气腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足，稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足，水稻根的细胞就会进行无氧呼吸产生酒精，水稻根的细胞就会进行无氧呼吸产生酒精，时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。使根系变黑、腐烂。较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆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，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，患者应及时请医伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。生处理。有氧运动是指人体细胞充分获得氧有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺等无氧运动，是人体细胞反，百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞来获取能量。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周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。乏力的感觉。酵母菌：酵母菌：是一种是一种单细胞真菌单细胞真菌，依赖，依赖外来的有机物进行外来的有机物进行异养生活异养生活，以，以出芽生殖出芽生殖的方式产生后代，属于的方式产生后代，属于兼性厌氧兼性厌氧菌。菌。四、探究酵母菌的呼吸方式四、探究酵母菌的呼吸方式探究目的探究目的：探究酵母菌细胞呼吸的方式。：探究酵母菌细胞呼吸的方式。探究原理探究原理：溴麝香草酚兰试剂：溴麝香草酚兰试剂(BTB试剂）通入大试剂）通入大量量CO2会从蓝色变成绿色再变成黄色，重铬酸钾会从蓝色变成绿色再变成黄色，重铬酸钾溶液具有强氧化性，能够与酒精发生氧化还原反溶液具有强氧化性，能够与酒精发生氧化还原反应，颜色从橙色变成灰绿色。应，颜色从橙色变成灰绿色。材料用具材料用具：20g新鲜的食用酵母菌、新鲜的食用酵母菌、600ml的质量的质量分数为分数为5%的葡萄糖溶液、澄清石灰水、溴麝香草的葡萄糖溶液、澄清石灰水、溴麝香草酚兰试剂、质量分数为酚兰试剂、质量分数为10%的的NaOH溶液、体积分溶液、体积分数为数为95%-97%的含一定浓度重铬酸钾的浓硫酸的含一定浓度重铬酸钾的浓硫酸溶液、锥形瓶溶液、锥形瓶5个、洁净的试管、小气泵个、洁净的试管、小气泵思考思考P92P92三个问题三个问题想一想：为会么想一想：为会么B B瓶应封口放置一段一时瓶应封口放置一段一时间后，再连通盛有石灰水的锥形瓶？间后，再连通盛有石灰水的锥形瓶？消耗完锥形瓶中的氧气，从而确保是无氧呼吸产生消耗完锥形瓶中的氧气，从而确保是无氧呼吸产生的的C02通过澄清的石灰水中通过澄清的石灰水中 怎样鉴定有无酒精产生？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这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒橙色橙色的重铬酸钾的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色灰绿色具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸具体做法：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，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重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬实验结果：实验结果：实验结果：实验结果：甲、乙装置结果分析：甲、乙装置结果分析：1、2号试管结果分析：号试管结果分析：BTB显著变色时间，甲装置快，原因是有氧呼吸产生的显著变色时间，甲装置快，原因是有氧呼吸产生的CO2多多 乙装置慢，原因是乙装置在相同时间内无乙装置慢，原因是乙装置在相同时间内无 氧呼吸产生的氧呼吸产生的CO2少少1号试管中无颜色变化号试管中无颜色变化2号试管中有颜色变化。橙色号试管中有颜色变化。橙色灰绿色灰绿色实验结论：实验结论：实验结论：实验结论：甲装置中甲装置中A瓶酵母菌进行有氧呼吸瓶酵母菌进行有氧呼吸乙装置中乙装置中B瓶酵母菌进行无氧呼吸瓶酵母菌进行无氧呼吸同一植物在不同生长发育期呼吸速率同一植物在不同生长发育期呼吸速率 。种子萌发、幼苗生长、开花期呼吸速率。种子萌发、幼苗生长、开花期呼吸速率 ，成熟期，成熟期 。五影响植物呼吸作用的因素及在生产实践中的应用五影响植物呼吸作用的因素及在生产实践中的应用（1）内因：）内因：不同种植物的呼吸速率不同种植物的呼吸速率 。一般规律：水生一般规律：水生 陆生；阳生陆生；阳生 阴生阴生同一植物的不同器官呼吸速率同一植物的不同器官呼吸速率 。一般来。一般来讲，生殖器官讲，生殖器官 营养器官。营养器官。不同不同大于大于大于大于不同不同较高较高较低较低不同不同大于大于（2 2）外因：）外因：温度：温度：因为温度影响因为温度影响 的活性，从而影响的活性，从而影响呼吸速率。呼吸速率。生产实践中的应用：生产实践中的应用：酶酶呼呼吸吸强强度度温度温度用于低温储存蔬菜水果；大棚栽培中夜用于低温储存蔬菜水果；大棚栽培中夜间适当降低温度，降低呼吸作用增加产间适当降低温度，降低呼吸作用增加产量。量。水分水分自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。生产实践中的应用：生产实践中的应用：种子入库前要种子入库前要 ，以，以 呼吸速率；呼吸速率；晒干晒干降低降低种子播种前要种子播种前要 ，以，以 呼吸速率；呼吸速率；浸泡浸泡提高提高有氧：有氧：C C6 6H H1212O O6 66 6O O2 26H6H2 2O O 6 6COCO2 212H12H2 2O O无氧：无氧：C C6 6H H1212O O6 62C2C2 2H H5 5OHOH2 2COCO2 2COCO2 2释放释放O O2 2浓度浓度0氧气：氧气：下图表示植物非绿器官在不同下图表示植物非绿器官在不同O2浓度下浓度下,CO2释放量和释放量和O2吸收量吸收量的变化曲线的变化曲线O O2 2浓度浓度COCO2 2释放释放0A A：，B B：，C C：，D D：。O2%510O2：注意各点的含义：注意各点的含义：只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸细胞呼吸最弱，细胞呼吸最弱，O2约为约为5%只进行有氧呼吸，只进行有氧呼吸，O2为为10%以上以上有氧呼吸达到平衡，不再随有氧呼吸达到平衡，不再随O2%升高而升高升高而升高植物某器官细植物某器官细胞呼吸图：胞呼吸图：生产实践中的应用：生产实践中的应用：种子、果实储存时应使氧含量维持在种子、果实储存时应使氧含量维持在 点。点。BCO2释放释放量量有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸ABCDCO2释放的释放的总量总量CO2浓度浓度增加增加CO2CO2浓度，对细胞呼吸有浓度，对细胞呼吸有 作用。作用。抑制抑制 作为呼吸产物，据化学反应平衡原理，作为呼吸产物，据化学反应平衡原理，CO2浓度高浓度高会抑制反应向正反应方向进行；会抑制反应向正反应方向进行；CO2浓度增高，会浓度增高，会降低细胞内降低细胞内PH，使呼吸酶的活性降低，使呼吸酶的活性降低 同理，低浓度的同理，低浓度的CO2会在一定浓度上促进细胞呼吸。会在一定浓度上促进细胞呼吸。思考题思考题?2.2.如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，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分解葡萄糖产生等量的COCO2 2 那么这两种呼吸那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是A A、1 1：2 2B B、1 1：3 3C C、1 1：4 4D D、1 1：6 6产生等量的产生等量的CO2时，无氧呼吸与时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖物质的量有氧呼吸消耗的葡萄糖物质的量之比为之比为3：1 1细胞呼吸类型的判断细胞呼吸类型的判断细胞呼吸类型的判断细胞呼吸类型的判断在葡萄糖为呼吸底物的情况下，在葡萄糖为呼吸底物的情况下，CO2释放量和释放量和O2的消耗的消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据：量是判断细胞呼吸类型的重要依据：（1）无）无CO2释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积不发生变化。此种情况下，容器内气体体积不发生变化。(2)不消耗不消耗O2，但产生，但产生CO2，细胞只进行产生酒精的无氧，细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。此种情况下容器内气体体积增大。呼吸。此种情况下容器内气体体积增大。（3）当）当CO2释放量等于释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼消耗量时，细胞只进行有氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积不变化，但若将吸。此种情况下，容器内气体体积不变化，但若将CO2吸收，可引起气体体积减小。吸收，可引起气体体积减小。（4）当）当CO2释放量大于释放量大于O2消耗量时，细胞同时进行产生消耗量时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式2.下面关于细胞呼吸的叙述，正确的是（下面关于细胞呼吸的叙述，正确的是（）A 甲乙两组等量的酵母菌分别进行有氧呼吸甲乙两组等量的酵母菌分别进行有氧呼吸和酒精发酵，如果两组产生的和酒精发酵，如果两组产生的CO2相等，则相等，则两组消耗的葡萄糖比为两组消耗的葡萄糖比为3:1B 甲乙两组等量的酵母菌分别进行有氧呼吸甲乙两组等量的酵母菌分别进行有氧呼吸和酒精发酵，如果两组消耗等量葡萄糖，和酒精发酵，如果两组消耗等量葡萄糖，则两组释放的则两组释放的CO2总量与吸收的总量与吸收的O2总量的总量的体积比是体积比是3:4C 丙酮酸可通过线粒体双层膜丙酮酸可通过线粒体双层膜D 人和乳酸菌都主要进行有氧呼吸人和乳酸菌都主要进行有氧呼吸C3.右图表示某绿色植物的非绿色器官在氧浓右图表示某绿色植物的非绿色器官在氧浓度为度为a、b、c、d时，时，CO2释放量和释放量和O2吸收量吸收量的变化。下列相关叙述正确的是的变化。下列相关叙述正确的是 A氧浓度为氧浓度为a时，最适时，最适于贮藏该植物器官于贮藏该植物器官B氧浓度为氧浓度为b时，无氧时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的氧呼吸的5倍倍C氧浓度为氧浓度为c时，无氧时，无氧呼吸最弱呼吸最弱D氧浓度为氧浓度为d时，无氧时，无氧呼吸的强度与有氧呼吸相等呼吸的强度与有氧呼吸相等B下图为某人用来研究温度对酵母菌酒精发酵的影响所制作的装下图为某人用来研究温度对酵母菌酒精发酵的影响所制作的装置。三角瓶内充满置。三角瓶内充满2%蔗糖液，其内悬浮有蔗糖液，其内悬浮有2.5 g 酵母。实验记酵母。实验记录小液滴移动的距离，数据如下表示（单位：录小液滴移动的距离，数据如下表示（单位：cm）。试回答：）。试回答：时间时间/分分510203555100.20.40.70201.01.31.60.130.11.92.22.81.240.23.13.34.40.350.34.04.44.40.4（1）实验中小液滴移动的方向是）实验中小液滴移动的方向是 理由是理由是 （2）从上述实验记载表中可知，酵母菌中参与）从上述实验记载表中可知，酵母菌中参与酒精发酵的作用的最适温度大约为酒精发酵的作用的最适温度大约为 左右左右向左向左 酵母菌无氧呼吸产生酵母菌无氧呼吸产生CO2，增大了三角瓶中气体压力，增大了三角瓶中气体压力 35（3）根据实验结果可以得出的结论是）根据实验结果可以得出的结论是（4）根据表中数据可以判断，）根据表中数据可以判断，35三角瓶内的三角瓶内的蔗糖完全被酵母菌利用至少大约需要蔗糖完全被酵母菌利用至少大约需要 分钟。分钟。下图为某人用来研究温度对酵母菌酒精发酵的影响所制作的装下图为某人用来研究温度对酵母菌酒精发酵的影响所制作的装置。三角瓶内充满置。三角瓶内充满2%蔗糖液，其内悬浮有蔗糖液，其内悬浮有2.5 g 酵母。实验记酵母。实验记录小液滴移动的距离，数据如下表示（单位：录小液滴移动的距离，数据如下表示（单位：cm）。试回答：）。试回答：时间时间/分分51020 3555100.20.40.70201.01.31.60.130.11.92.22.81.240.23.13.34.40.350.34.04.44.40.4在一定温度范围内，随着温度的升高，发酵在一定温度范围内，随着温度的升高，发酵作用增强，超过这一范围，发酵减弱作用增强，超过这一范围，发酵减弱 4