第三節(jié)ATP的主要來源-細胞呼吸

1、復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí) 提提 問問生物體生命活動的主要生物體生命活動的主要能源物質(zhì)是什么？能源物質(zhì)是什么？生物體新陳代謝所需能量生物體新陳代謝所需能量的直接來源是什么？的直接來源是什么？葡萄糖葡萄糖ATPATP那么：葡萄糖中儲存的能量如何轉(zhuǎn)化為生命那么：葡萄糖中儲存的能量如何轉(zhuǎn)化為生命活動所需要的直接能量活動所需要的直接能量ATPATP的呢？的呢？ 概念：概念：有機物在有機物在活細胞活細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化氧化分解分解生成二氧化碳和其他產(chǎn)物，生成二氧化碳和其他產(chǎn)物，釋放釋放能量并生成能量并生成ATPATP的過程。的過程。 實質(zhì)：實質(zhì)： 生物氧化生物氧化 特征：特征：1 1、溫和條件下逐步進行

2、、溫和條件下逐步進行2 2、需酶的作用、需酶的作用3 3、能量分段釋放、能量分段釋放一、細胞呼吸一、細胞呼吸二、細胞呼二、細胞呼 吸的方式吸的方式有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸酒精和酒精和COCO2 2是酵母菌在什么條件產(chǎn)生的是酵母菌在什么條件產(chǎn)生的（有氧？無氧？）（有氧？無氧？）COCO2 2有氧有氧產(chǎn)生產(chǎn)生無氧無氧COCO2 2和酒精和酒精產(chǎn)生產(chǎn)生探究酵母菌細胞呼吸的方式探究酵母菌細胞呼吸的方式1.1.提出問題提出問題2.2.作出假設(shè)作出假設(shè)3.3.設(shè)計實驗設(shè)計實驗實驗思路？實驗思路？分析變量分析變量自變量自變量: :因變量因變量: :無關(guān)變量無關(guān)變量: :細胞呼吸的條件細胞呼吸的條件細

3、胞呼吸的產(chǎn)物細胞呼吸的產(chǎn)物 有氧有氧無氧無氧影響實驗結(jié)果的可變因素影響實驗結(jié)果的可變因素 酒精、酒精、COCO2 2分別給酵母菌提供分別給酵母菌提供有氧和無氧有氧和無氧的條件，一段時間后檢測其產(chǎn)的條件，一段時間后檢測其產(chǎn)物是否含物是否含酒精或二氧化碳酒精或二氧化碳 COCO2 2的檢測：的檢測：1.1.通入澄清的石灰水：通入澄清的石灰水：澄清澄清渾濁渾濁2.2.溴麝香草酚藍水溶液：溴麝香草酚藍水溶液：藍藍綠綠黃黃 酒精的檢測：酒精的檢測：橙色的重鉻酸鉀溶液在橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性酸性下與酒下與酒精發(fā)生反應(yīng)：精發(fā)生反應(yīng)： 橙色橙色灰綠色灰綠色思考思考: : 有氧和無有氧和無氧條件下氧條件下CO

4、CO2 2和酒和酒精產(chǎn)生量的多少精產(chǎn)生量的多少如何判斷？如何判斷？對比實驗對比實驗設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結(jié)果設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素與實驗對象的的比較分析，來探究某種因素與實驗對象的關(guān)系，這樣的實驗叫做對比實驗關(guān)系，這樣的實驗叫做對比實驗酵母菌酵母菌培養(yǎng)液培養(yǎng)液酵母菌酵母菌培養(yǎng)液培養(yǎng)液澄清的澄清的石灰水石灰水澄清的澄清的石灰水石灰水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的的NaOH溶液溶液接橡皮球接橡皮球(或氣泵或氣泵)4.4.進行試驗進行試驗實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：條件條件 澄清石灰水澄清石灰水/ /出現(xiàn)的時間出現(xiàn)的時間 重鉻酸鉀重鉻酸鉀-濃硫酸溶液濃硫酸

5、溶液有氧有氧無氧無氧變混濁快變混濁快無變化無變化變混濁慢變混濁慢出現(xiàn)灰綠色出現(xiàn)灰綠色5.5.分析結(jié)果得出結(jié)論分析結(jié)果得出結(jié)論酵母菌酵母菌有氧條件下產(chǎn)生有氧條件下產(chǎn)生大量大量COCO2 2無氧條件下產(chǎn)生無氧條件下產(chǎn)生酒精和少量酒精和少量COCO2 2呼吸作用的類型呼吸作用的類型有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜基質(zhì)基質(zhì)嵴嵴三、有氧呼吸三、有氧呼吸1 1、場所：場所：2 2、有氧呼吸最常利用的物、有氧呼吸最常利用的物質(zhì)質(zhì)-葡萄糖葡萄糖(C(C6 6H H1212O O6 6) )細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體( (主要主要) )C C6 6H

6、 H1212O O6 66CO6CO2 2少量能量少量能量ATPATP熱量熱量酶酶6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O大量大量能量能量ATPATP熱熱量量線粒體線粒體少量能量少量能量ATPATP熱熱量量4H4H6O6O2 2酶酶細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)2 2丙酮酸丙酮酸酶酶有氧呼吸有氧呼吸 場場 所所 反應(yīng)物反應(yīng)物 產(chǎn)產(chǎn) 物物 釋釋能能第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段有氧呼吸三個階段的比較有氧呼吸三個階段的比較細胞質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)基質(zhì)主要是主要是葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量丙酮酸丙酮酸,H,H2 2O O COCO2 2、HH少量少量HH、O O2 2H H

7、2 2O O大量大量線粒體線粒體線粒體線粒體對比對比線粒體線粒體 一部分以熱能形式散失一部分以熱能形式散失 另一部分轉(zhuǎn)移到另一部分轉(zhuǎn)移到ATPATP中中有氧呼吸有氧呼吸概念：概念：有氧呼吸小結(jié)有氧呼吸小結(jié)(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,約約60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,約約40%)40%)C C6 6H H1212O O6 6 + 6+ 6O O2 2 + 6H+ 6H2 2O O 6C 6CO O2 2 +12H+12H2 2O O +38 +38個個ATPATP酶酶葡萄糖葡萄糖無無O O2 2過程：過程：C C6 6H H1212O O6

8、6酶酶2 C2 C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )+ + 少量能量少量能量C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OHOH( (酒精酒精) )+ 2CO+ 2CO2 2 + + 少量能量少量能量酶酶同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？發(fā)酵發(fā)酵微生物的無氧呼吸微生物的無氧呼吸（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）五、有氧呼吸與無氧呼吸的比較五、有氧呼吸與無氧呼吸的比較知識總結(jié)知識總結(jié)呼吸作用的概念呼吸作用的概念呼吸作呼吸作用類型用類型有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸呼呼吸吸作作用用葡萄

9、糖的初步分解葡萄糖的初步分解丙酮酸徹底分解丙酮酸徹底分解HH的氧化的氧化丙酮酸不丙酮酸不徹底分解徹底分解乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵酒精發(fā)酵酒精發(fā)酵葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解VSVS能源物質(zhì)能源物質(zhì)氧化分解氧化分解COCO2 2+H+H2 2O O釋放釋放熱能熱能( (散失散失) )可以轉(zhuǎn)移可以轉(zhuǎn)移的能量的能量轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移能量能量利用利用肌肉收縮肌肉收縮神經(jīng)傳導(dǎo)和神經(jīng)傳導(dǎo)和生物電生物電合成代謝合成代謝吸收和分泌吸收和分泌ATPATPADPADPPiPi2535厭氧呼吸需氧呼吸細胞呼吸CO2釋釋放放量量相相對對值值O2（%）2 4 6 8 101 1溫度溫度 呼吸作用在最適溫度呼吸作用在最適溫度（2525

10、3535）時最強；超）時最強；超過最適溫度，呼吸酶活性降過最適溫度，呼吸酶活性降低甚至變性失活，呼吸作用低甚至變性失活，呼吸作用受抑制；低于最適溫度，酶受抑制；低于最適溫度，酶活性下降，呼吸作用受抑制?；钚韵陆担粑饔檬芤种啤?生產(chǎn)上常利用這一原理在低溫下儲存蔬菜、生產(chǎn)上常利用這一原理在低溫下儲存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當(dāng)降溫，水果。在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當(dāng)降溫，抑制呼吸作用，減少有機物的消耗，可達到提抑制呼吸作用，減少有機物的消耗，可達到提高產(chǎn)量的目的。高產(chǎn)量的目的。溫度溫度()()呼吸速率呼吸速率 在氧氣濃度為零時，只進行無氧呼吸；氧氣在氧氣濃度為零時，只進行無氧呼

11、吸；氧氣濃度為濃度為10%10%以下時，既進行有氧呼吸，又進行無氧以下時，既進行有氧呼吸，又進行無氧呼吸；氧氣濃度為呼吸；氧氣濃度為10%10%以上時，只進行有氧呼吸。以上時，只進行有氧呼吸。 生活中常利用降低氧氣濃度能抑制呼吸作用，減少有機物消耗這一原理來延生活中常利用降低氧氣濃度能抑制呼吸作用，減少有機物消耗這一原理來延長蔬菜水果的保鮮時間。但是，在完全無氧的情況下，無氧呼吸強，分解的有機長蔬菜水果的保鮮時間。但是，在完全無氧的情況下，無氧呼吸強，分解的有機物也較多，一樣不利于蔬菜水果的保質(zhì)、保鮮，所以一般采用低氧保存，此時有物也較多，一樣不利于蔬菜水果的保質(zhì)、保鮮，所以一般采用低氧保存，

12、此時有氧呼吸較弱，而無氧呼吸又受到抑制。氧呼吸較弱，而無氧呼吸又受到抑制。無土栽培通入空氣，農(nóng)耕松土等都是為了增加氧氣的含量，加強根部的有氧呼吸，無土栽培通入空氣，農(nóng)耕松土等都是為了增加氧氣的含量，加強根部的有氧呼吸，保證能量供應(yīng)，促進礦質(zhì)元素的吸收。保證能量供應(yīng)，促進礦質(zhì)元素的吸收。2 2氧氣濃度氧氣濃度COCO2 2釋釋放放量量相相對對值值無氧呼吸無氧呼吸O2（%）有氧呼吸有氧呼吸細胞呼吸細胞呼吸2 4 6 8 103 3二氧化碳濃度二氧化碳濃度 COCO2 2是呼吸作用產(chǎn)生的，從化學(xué)平衡角度分析，是呼吸作用產(chǎn)生的，從化學(xué)平衡角度分析，COCO2 2濃度增加，呼吸速率下降。濃度增加，呼吸速

13、率下降。 在密閉的地窖中，氧氣濃度低，在密閉的地窖中，氧氣濃度低，COCO2 2濃度較濃度較高，抑制細胞的呼吸作用，使整個器官的代謝高，抑制細胞的呼吸作用，使整個器官的代謝水平降低，有利于保存蔬菜水果。水平降低，有利于保存蔬菜水果。COCO2 2濃度濃度呼吸強度呼吸強度4 4含水量含水量 呼吸作用的各種化學(xué)反應(yīng)都是在水中進行呼吸作用的各種化學(xué)反應(yīng)都是在水中進行的，自由水含量增加，代謝加強。的，自由水含量增加，代謝加強。 糧油種子的貯藏，必須降低含水量，使種子糧油種子的貯藏，必須降低含水量，使種子處于風(fēng)干狀態(tài)，從而使呼吸作用降至最低，以減處于風(fēng)干狀態(tài)，從而使呼吸作用降至最低，以減少有機物消耗。如

14、果種子含水量過高，呼吸作用少有機物消耗。如果種子含水量過高，呼吸作用加強，使貯藏的種子堆中溫度上升，反過來又進加強，使貯藏的種子堆中溫度上升，反過來又進一步促進種子的呼吸作用，使種子的品質(zhì)變壞。一步促進種子的呼吸作用，使種子的品質(zhì)變壞。含水量含水量( () )呼吸強呼吸強度度1 1、包扎傷口，選用透氣消毒紗布，其目的是、包扎傷口，選用透氣消毒紗布，其目的是_創(chuàng)造透氣環(huán)境，避免厭氧菌的繁殖創(chuàng)造透氣環(huán)境，避免厭氧菌的繁殖2 2、酵母菌釀酒，先通氣，后密封，其原理是先讓、酵母菌釀酒，先通氣，后密封，其原理是先讓酵母酵母_，再，再_3 3、花盆經(jīng)常松土，能促進根部的、花盆經(jīng)常松土，能促進根部的_，有利

15、于吸收有利于吸收_等。等。有氧呼吸，大量繁殖有氧呼吸，大量繁殖無氧呼吸，產(chǎn)生酒精無氧呼吸，產(chǎn)生酒精有氧呼吸有氧呼吸礦物質(zhì)離子礦物質(zhì)離子4 4、稻田定期排水，能抑制、稻田定期排水，能抑制_產(chǎn)生酒產(chǎn)生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡。精，防止酒精中毒，爛根死亡。無氧呼吸無氧呼吸5 5、破傷風(fēng)桿菌（厭氧菌）感染傷口，須及時、破傷風(fēng)桿菌（厭氧菌）感染傷口，須及時清洗傷口，以防清洗傷口，以防_呼吸呼吸無氧無氧7 7、延長種子、蔬菜、水果等儲存時間的方法：、延長種子、蔬菜、水果等儲存時間的方法：（1 1）低溫（冰箱保存）：抑制）低溫（冰箱保存）：抑制_的活性，從而降的活性，從而降低呼吸速率，減少有機物的消耗。

16、低呼吸速率，減少有機物的消耗。（2 2）低氧（真空包裝，充）低氧（真空包裝，充COCO2 2、地窖保存等）：抑制、地窖保存等）：抑制_呼吸。呼吸。（3 3）低水分（曬干）：水分含量低，細胞代謝速率減）低水分（曬干）：水分含量低，細胞代謝速率減慢。慢。酶酶有氧有氧但蔬菜、水果的含水量必須適中，否則不能但蔬菜、水果的含水量必須適中，否則不能保鮮。保鮮。6 6、提倡慢跑等有氧運動，防止劇烈運動，使肌肉細胞、提倡慢跑等有氧運動，防止劇烈運動，使肌肉細胞無氧呼吸產(chǎn)生大量無氧呼吸產(chǎn)生大量_，從而使肌肉酸脹乏力。，從而使肌肉酸脹乏力。乳酸乳酸C CC CD D4.陸生植物不能長期忍受無氧呼吸，這是因為陸生植物不能長期忍受無氧呼吸，這是因為 產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害 產(chǎn)生的乳酸對細胞有毒害產(chǎn)生的乳酸對細胞有毒害 沒有專門的無氧呼吸結(jié)構(gòu)沒有專門的無氧呼吸結(jié)構(gòu) 產(chǎn)生的能量太少產(chǎn)生的能量太少 （ ） A. B. C. D.5、同樣消耗、同樣消耗mol的葡萄糖，有氧呼吸的能的葡萄糖，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)