ATP的主要來源-細(xì)胞呼吸課件 【新教材同步備課精研】高一上學(xué)期生物人教版必修1

回憶生命活動的直接能源物質(zhì)是動物和人呼吸作用植物呼吸作用光合作用ADP+PI+酶ATP能量ATP5.3ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸（一）細(xì)胞呼吸的概念：細(xì)胞呼吸與我們平時所說的呼吸有什么不同嗎？有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。酵母菌酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌，便于用來研究細(xì)胞呼吸的不同方式。一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1、提出問題①

酵母菌是在什么條件下，使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精？②酵母菌在有氧條件下與無氧條件下進(jìn)行呼吸作用所產(chǎn)生的CO2是否一樣多？③酵母菌在有氧和無氧條件下細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物分別是什么？一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式2、作出假設(shè)3、設(shè)計實驗在無氧條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精。在有氧條件下產(chǎn)生的CO2比在無氧條件下多。①怎樣控制有氧和無氧的條件？③怎樣保證酵母菌在整個實驗過程中能正常生活？實驗總體思路？①配制酵母菌培養(yǎng)液，分別放在有氧和無氧下條件培養(yǎng)

↓②檢測CO2的產(chǎn)生

↓③檢測酒精的產(chǎn)生②怎樣鑒定有無CO2產(chǎn)生？如何比較CO2產(chǎn)生的多少？怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？有氧裝置無氧裝置2.B裝置中，為什么要將B瓶封口放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶？1.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液的作用是什么？①怎樣控制有氧和無氧的條件？3.如果在B瓶的酵母菌培養(yǎng)液上方覆蓋一層石蠟油，可以達(dá)到控制無氧條件的目的嗎？（1）

CO2的檢測方法方法一：CO2使澄清石灰水變渾濁方法二：CO2使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃（2）酒精的檢測橙色的重酪酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色。這一原理在生活中有什么用處？②怎樣鑒定有無CO2產(chǎn)生？如何比較CO2產(chǎn)生的多少？怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？石灰水十分混濁培養(yǎng)液不能使酸性重鉻酸鉀溶液變成灰綠色石灰水有點混濁培養(yǎng)液使酸性重鉻酸鉀溶液變成灰綠色結(jié)論：有氧條件，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的CO2結(jié)論：無氧條件，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的CO24、實驗結(jié)果對比實驗二、有氧呼吸外膜、嵴、內(nèi)膜上、基質(zhì)中（含與有氧呼吸有關(guān)的酶）1.有氧呼吸的主要場所：線粒體外膜內(nèi)膜嵴基質(zhì)2.有氧呼吸的過程閱讀教材P93-94，思考討論：1.有氧呼吸經(jīng)歷了幾個階段？各階段發(fā)生的場所？物質(zhì)變化？是否需要O2參與？釋放能量多少？2.有氧呼吸各階段所用的酶一樣嗎？3.有氧呼吸的定義？4.同有機(jī)物在生物體外的燃燒相比，有氧呼吸有什么不同的特點？5.有氧呼吸過程中，O元素、C元素和H元素的轉(zhuǎn)移途徑？C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]少量能量少量能量酶6H2O20[H]12H2O6O2酶大量能量線粒體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)②①③線粒體內(nèi)膜2.有氧呼吸的過程第一階段：葡萄糖的初步分解第二階段：丙酮酸徹底分解第三階段：[H]的氧化過程場所反應(yīng)物產(chǎn)物釋放能量第一階段第二階段第三階段有氧呼吸各階段過程比較細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中主要是葡萄糖丙酮酸、4[H]少量能量線粒體基質(zhì)中丙酮酸和水CO220[H]少量能量線粒體內(nèi)膜上[H]、O2H2O大量能量1、哪個階段產(chǎn)生CO2？2、哪個階段有氧氣參與反應(yīng)？3、哪個階段產(chǎn)生能量最多？7、能產(chǎn)生ATP的場所是？細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體5、哪個階段產(chǎn)生水？4、哪個階段有水參與？6、哪個階段產(chǎn)生[H]最多?第二階段第三階段第三階段第二階段第三階段第二階段2.有氧呼吸的過程三、無氧呼吸C6H12O62C3H6O3（乳酸）

+

少量能量酶C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶或1.無氧呼吸的反應(yīng)式：2.無氧呼吸的過程閱讀教材P94-95，思考討論：1.無氧呼吸經(jīng)歷了幾個階段？各階段發(fā)生的場所？物質(zhì)變化？釋放能量多少？2.無氧呼吸各階段所用的酶一樣嗎？3.無氧呼吸過程中有機(jī)物的氧化分解是否徹底？4.參照有氧呼吸的概念，概括無氧呼吸的定義？5.什么是發(fā)酵？發(fā)酵有幾種類型？發(fā)酵等同于無氧呼吸嗎？6.知識拓展：（1）進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸或酒精和CO2的生物分別有哪些？（2）真核生物只能進(jìn)行有氧呼吸、原核生物只能進(jìn)行無氧呼吸嗎？無氧呼吸無氧呼吸是指細(xì)胞在無氧條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物質(zhì)分解為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放出少量能量,生成少量ATP的過程。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體C6H12O6(葡萄糖)散失ATP酶[H]能量丙酮酸酶C2H5OH(酒精)CO2C3H6O3（乳酸）酶2.無氧呼吸的過程C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量酶C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+大量能量酶同樣質(zhì)量的葡萄糖氧化分解，為什么無氧呼吸釋放的能量比有氧呼吸少？無氧呼吸氧化分解有機(jī)物不徹底，尚有大量的能量儲存在酒精或乳酸中。（畫教材P94）如果有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳一樣多，則有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖的比例是多少？資料二：1mol葡萄糖在分解為乳酸時（不徹底氧化分解），只釋放196.65KJ的能量，其中只有61.08KJ的能量儲存在ATP中，其余能量均以熱能形式散失了。3.有氧、無氧呼吸過程中的能量轉(zhuǎn)換效率資料一：1mol葡萄糖燃燒可以產(chǎn)生2870kJ能量，而經(jīng)過細(xì)胞有氧呼吸則可以使1161kJ能量儲存在ATP中，還有1709kJ以熱能的形式散失了。請你計算：（1）有氧、無氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率分別是多少？（2）這些能量大約分別能使多少摩爾ADP轉(zhuǎn)化成ATP？資料三：1molADP轉(zhuǎn)化為ATP需要吸收30.54kJ能量。4.有氧呼吸與無氧呼吸的比較

類型項目

有氧呼吸

無氧呼吸區(qū)別

場所

條件

產(chǎn)物

釋能

聯(lián)系細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需氧、酶等不需氧、需酶較多,形成大量ATP較少,形成少量ATP①兩者第一階段完全相同②都分解有機(jī)物、釋放能量二氧化碳和水酒精和二氧化碳或乳酸作業(yè)4.有氧呼吸與無氧呼吸的比較C6H12O6

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2C2H5OH+2CO2+能量6CO2+12H2O+能量2C3H6O3+能量2丙酮酸有O2線粒體無O2

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)共同進(jìn)行分別進(jìn)行四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用資料分析P95-96五、影響細(xì)胞呼吸的因素呼吸速率又稱呼吸強(qiáng)度。指在一定溫度下，單位時間內(nèi)細(xì)胞吸收氧氣或釋放二氧化碳的量，呼吸速率的大小可反映某生物體代謝活動的強(qiáng)弱。呼吸速率=釋放的CO2量或吸收的O2量測定綠色植物的呼吸速率必須在黑暗條件下進(jìn)行，以排除光合作用的影響。五、影響細(xì)胞呼吸的因素1.內(nèi)部因素：酶的種類和數(shù)量。2.外部因素主要有：氧氣、溫度、CO2和水分等。2.外因（1）溫度：應(yīng)用：貯存水果時，適當(dāng)降低溫度能延長保存時間。在農(nóng)業(yè)上，例如大棚蔬菜夜晚適當(dāng)降低溫度，可以減少呼吸作用對有機(jī)物的消耗，提高產(chǎn)量。新疆哈密瓜

通過影響呼吸酶的活性來影響呼吸速率。（2）氧氣濃度對于植物非綠色器官和酵母菌呼吸方式影響A點：B點：C點：D點：F點：只進(jìn)行無氧呼吸，且無氧呼吸速度最大無氧呼吸消失點，O2濃度再增加，只進(jìn)行有氧呼吸該點之后（CE），隨O2濃度增加，CO2全部由有氧呼吸產(chǎn)生無氧呼吸和有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量相同，消耗葡萄糖比例3:1細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2量最少，消耗的有機(jī)物最少。該點的O2濃度一般作為貯藏蔬菜、水果的最佳O2濃度五、影響細(xì)胞呼吸的因素圖中AF段CO2生成量急劇減少的主要原因：

O2濃度增加，無氧呼吸受到抑制，而有氧呼吸很弱。作業(yè)五、影響細(xì)胞呼吸的因素應(yīng)用：貯藏蔬菜、水果、糧食時，應(yīng)降低氧氣濃度，減少有機(jī)物的消耗農(nóng)作物生產(chǎn)中中耕松土通過增加氧氣濃度抑制無氧呼吸，如紗布透氣五、影響細(xì)胞呼吸的因素（3）水：在一定范圍內(nèi)，呼吸作用強(qiáng)度隨含水量的增加而增加。應(yīng)用：將種子曬干，以減弱呼吸作用，有利于儲存。含水量呼吸速率五、影響細(xì)胞呼吸的因素（4）二氧化碳對細(xì)胞呼吸有抑制作用。應(yīng)用：在蔬菜和水果保鮮中，適當(dāng)增加CO2濃度，可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物消耗可提高保鮮效果六、細(xì)胞呼吸方式的判斷(1)消耗O2→進(jìn)行有氧呼吸，但無法確定是否同時進(jìn)行了無氧呼吸。(2)有H2O生成→進(jìn)行有氧呼吸，但無法確定是否同時進(jìn)行了無氧呼吸。(3)無CO2生成→只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。2.根據(jù)反應(yīng)物、產(chǎn)物的類型判斷1.根據(jù)生物的類型判斷：原核生物無線粒體，大多進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸(如乳酸菌)或者酒精和二氧化碳，但也有些原核生物進(jìn)行有氧呼吸，如醋酸桿菌、藍(lán)藻等。高等動物無氧呼吸都是產(chǎn)生乳酸的，高等植物絕大部分無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，也有產(chǎn)生乳酸的，如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米的胚(可記憶為“馬吃甜玉米”)等。六、細(xì)胞呼吸方式的判斷2.根據(jù)反應(yīng)物、產(chǎn)物的類型判斷(4)有CO2生成①CO2生成量

＝

O2消耗量→只進(jìn)行有氧呼吸。②CO2生成量

>O2消耗量→有氧呼吸與無氧呼吸并存。③只生成CO2不消耗O2→只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。(5)有酒精生成①酒精量

＝

CO2量→只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。②酒精量<CO2量→既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸，多余的CO2來自有氧呼吸。(6)有乳酸生成①產(chǎn)生乳酸不產(chǎn)生CO2→只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。②同時產(chǎn)生乳酸和CO2→進(jìn)行產(chǎn)生