課時ATP與細(xì)胞呼吸課件

第10課時ATP在能量代謝中的作用ATP的主要來源—細(xì)胞呼吸考綱展示考綱解讀ATP在能量代謝中的作用Ⅱ細(xì)胞呼吸的基本過程及其原理的應(yīng)用Ⅱ1一、ATP分子中具有高能磷酸鍵ATP——三磷酸腺苷~

——高能磷酸鍵1、ATP的結(jié)構(gòu)簡式：2、ATP是高能磷酸化合物:簡式：A-P~P~PA——腺苷T——三個P——磷酸基團ATP水解時能放出能量高達30.54KJ/mol2P

P

P

A—P～P～P

腺嘌呤高能磷酸鍵核糖腺苷(A)ATP分子結(jié)構(gòu)簡式三個磷酸基團三磷酸腺苷～～3+A-P~PA-P~PP~PATPADPPi(磷酸)

能量+酶注意：ATP分子去掉兩個磷酸基后剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的組成成分。4A—P~P~PADP+Pi+能量水解酶能量+ADP+PiA—P~P~P合成酶光能能源光合作用

生理過程及合成場所葉綠體類囊體薄膜

穩(wěn)定化學(xué)能呼吸作用細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)及線粒體生命活動細(xì)胞內(nèi)ATP和ADP快速相互轉(zhuǎn)化的意義？上述兩個反應(yīng)可逆否？二.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化5此反應(yīng)不是可逆反應(yīng)，其理由是：（1）從反應(yīng)條件上來看:ATP的合成反應(yīng)的酶是ATP激酶屬于合成酶，ATP的分解反應(yīng)的酶是ATP酯酶屬于水解酶，即條件不同；（2）從能量上看：正反應(yīng)的能量來源于有機物氧化分解釋放的化學(xué)能或太陽能，逆反應(yīng)釋放能量是儲存于高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能，即能量來源不同；（3）從ATP合成與分解的場所來看：ATP合成場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，而ATP分解發(fā)生在葉綠體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞核等，即合成與分解場所不同，意味著反應(yīng)并不是同時進行，6ATP是生物體新陳代謝所需能量的直接來源。ATP如何釋放其中的能量？A物質(zhì)運輸B.物質(zhì)合成C.

細(xì)胞分裂D.

肌肉收縮E.生物發(fā)光等7ATP主動運輸發(fā)光發(fā)電肌肉收縮大腦思考物質(zhì)合成ADPPi能量酶光合呼吸Pi能量酶呼吸8（1）ATP作為生命活動的

，在①過程中是由于

鍵斷裂而釋放出能量。（2）在綠色植物體內(nèi)與②相應(yīng)的生理活動是在細(xì)胞內(nèi)的

中進行的。

ATPADP＋pi(磷酸)＋能量直接能源遠(yuǎn)離A的高能磷酸細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體A例題1、根據(jù)以下反應(yīng)式，回答下列問題①②（3）下列有關(guān)該反應(yīng)的幾種說法，不正確的是（）A、完成①過程中的能量可用于②過程B、在人體內(nèi)完成②過程所需能量主要來自細(xì)胞呼吸C、光合作用吸收的光能和有機物氧化分解所釋放的能量可用②過程D、完成①過程釋放的能量可用于主動運輸9⑷為生命活動直接提供能量的是（）A、糖類等有機物的分解B、ATP的水解C、ADP轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP的過程D、氫和氧結(jié)合產(chǎn)生的能量B解析：新陳代謝需要能量的供應(yīng).這個能量并不是指儲存在細(xì)胞里的能源物質(zhì)糖類、脂類等，而是這些物質(zhì)所儲存的能量在酶的催化下氧化分解被釋放出來后再用以合成ATP。當(dāng)ATP水解時釋放的能量才能為生命活動的直接利用，ATP才是生命活動中的“能量貨幣”。10111．以下是對生物體ATP的有關(guān)敘述，其中正確的一項是 A．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，在活細(xì)胞中其循環(huán)是永無休止的B．ATP與ADP是同一種物質(zhì)的兩種形態(tài)C．生物體內(nèi)的ATP含量很多，從而保證了生命活動所需能量的持續(xù)供應(yīng)D．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，使生物體內(nèi)的各項化學(xué)反應(yīng)能在常溫常壓下快速而又順利地進行【答案：A】122.人的骨骼肌中，ATP的含量僅供劇烈運動3秒鐘內(nèi)的能量供給。某運動員參加短路比賽過程中，骨骼肌細(xì)胞中的ATP的相對含量隨時間變化的曲線如右圖。01/s3abcATP的相對含量（1）a→b的過程中說明ATP被水解，釋放的能量用于

。肌肉收縮等生命活動細(xì)胞呼吸（2）b→c的過程中，ATP含量增加說明

加強，釋放更多

供ADP形成ATP，以補充細(xì)胞中ATP含量的不足。（3）從整個曲線來看，肌細(xì)胞中ATP含量不會降為零，說明

。能量ATP在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化十分迅速，從而使細(xì)胞中的ATP總是處在一種動態(tài)的平衡中。13D3.下列與ATP有關(guān)的描述中，正確的是ATP所含化學(xué)能主要儲存在腺苷與磷酸基團之間的化學(xué)鍵中B.組成生物體的主要元素在ATP中都能找到C.若右圖縱軸表示ATP的生成量，橫軸表示呼吸作用強度，正確表示兩者之間關(guān)系的曲線是cD.若右圖縱軸表示細(xì)胞中ATP的含量，橫軸表示運動時間，則某同學(xué)百米賽跑過程中，細(xì)胞內(nèi)ATP含量的變化曲線最接近于b144.在某細(xì)胞培養(yǎng)液中加入32P標(biāo)記的磷酸分子，短時間內(nèi)分離出細(xì)胞的ATP，發(fā)現(xiàn)其含量變化不大，但部分ATP的末端磷酸基已帶上放射性標(biāo)記，該現(xiàn)象能夠說明（）①ATP中遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵在一定條件下容易水解②部分32P標(biāo)志的ATP是伴隨著能量儲存而重新合成的③ATP是細(xì)胞內(nèi)所有化學(xué)變化的直接能源物質(zhì)④該過程中ATP既有合成又有分解A．①②③④B．①②③ C．①②④D．②③④C15實驗：證明ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)

螢火蟲的尾部有發(fā)光器，我們在夜間能夠看到它的發(fā)光，螢火蟲的發(fā)光是由其體內(nèi)的ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化的。請用螢火蟲為實驗材料，設(shè)計一個實驗證明ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)。

器材試劑：

試管、活螢火蟲數(shù)十只、小刀、研體、ATP制劑、0.1%葡萄糖溶液、生理鹽水、蒸餾水。用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器切下，放到研體中研磨備用16實驗步驟：

⑴取3支試管分別加入2ml的生理鹽水，然后再加入等量的發(fā)光器研磨液；

⑵等到發(fā)光物質(zhì)的微光消失，再向1、2、3號試管中各加入等量的ATP制劑、0.1%葡萄糖溶液和蒸餾水，觀察實驗現(xiàn)象。實驗結(jié)果：1號試管重新發(fā)出熒光（或微光），2、3號試管不發(fā)光。實驗結(jié)論：ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)。17細(xì)胞呼吸18你知道：

“呼吸”和“細(xì)胞呼吸”有什么區(qū)別嗎？

“呼吸”是指生物體或細(xì)胞吸入氧氣和呼出二氧化碳的過程?！凹?xì)胞呼吸”是指有機物在細(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。19探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式一、實驗原理1、酵母菌是單細(xì)胞真菌屬于兼性厭氧菌。進行有氧呼吸產(chǎn)生成水和CO2，無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2

2、CO2的檢測方法（1）CO2使澄清石灰水變渾濁（2）CO2使溴麝香草酚酞水溶液由藍變綠再變黃。3、酒精的檢測橙色的重酪酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色。二、實驗假設(shè)酵母菌在有氧情況下進行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2，在無氧情況下進行無氧呼吸，產(chǎn)生CO2和酒精。20三、實驗步驟

通氣橡皮球通過直導(dǎo)管向培養(yǎng)液內(nèi)鼓入空氣、加石蠟油浮于培養(yǎng)液表面，形成油膜，并試管加塞。實驗變量是什么?如何形成?21四、實驗結(jié)果預(yù)測1、酵母菌在有氧和無氧情況下均產(chǎn)生了CO2，能使澄清石灰水變渾濁。2、酵母菌的有氧呼吸比無氧呼吸釋放的CO2要多而快3、酵母菌在有氧情況下，沒有酒精生成，不能使重鉻酸鉀溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；在無氧情況下，生成了酒精，使重鉻酸鉀溶液發(fā)生灰綠色顯色反應(yīng)。22五、觀測、記錄條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時間重鉻酸鉀--濃硫酸溶液有氧無氧變混濁／快無變化變混濁／慢出現(xiàn)灰綠色使澄清的石灰水變渾濁或者使藍色BTB變黃色。(因為PH=7.6呈藍色，PH=6.0呈黃色)產(chǎn)物酒精的檢驗方法:產(chǎn)物二氧化碳的檢驗方法:取1毫升培養(yǎng)液加入少重鉻酸鉀和3滴濃H2SO4于小試管中，搖勻后在酒精燈上加熱，觀察顏色變化。23六、實驗結(jié)論酵母菌在有氧和無氧條件下均能進行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下，通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的CO2，在無氧條件下通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的CO2。24再探究：有同學(xué)認(rèn)為，在有氧呼吸實驗裝置中１０％的氫氧化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能對實驗結(jié)果有干擾，你同意嗎？你如何避免這種可能性的發(fā)生，以保證實驗更嚴(yán)謹(jǐn)？25再探究：有人認(rèn)為：實驗裝置中酒精和二氧化碳的產(chǎn)生是葡萄糖水溶液的純化學(xué)反應(yīng)，與酵母菌無關(guān)，如何設(shè)置對照排除這種可能?26再探究：在實驗中，有同學(xué)發(fā)現(xiàn)和有氧裝置相連的澄清石灰水在出現(xiàn)渾濁后又慢慢變澄清了。因此，他覺得該實驗現(xiàn)象不能說明酵母菌通過有氧呼吸產(chǎn)生了CO2。你如何看待這個問題？先渾濁后澄清27（1）酵母菌呼吸作用的原料是什么？5%葡萄糖液（2）設(shè)計生物學(xué)實驗的三原則是：對照、單一變量和平行重復(fù)原則（3）本實驗的單一變量是：有氧和缺氧怎么來制造有氧和缺氧條件：橡皮球通過直導(dǎo)管向培養(yǎng)液內(nèi)鼓入空氣、加石蠟油浮于培養(yǎng)液表面，形成油膜，并試管加塞。（4）怎樣制造酵母菌培養(yǎng)液的適宜培養(yǎng)條件：水浴加熱，溫度保持在35—38。C。28（5）怎樣說明酵母菌有氧呼吸的產(chǎn)物是二氧化碳？使澄清的石灰水變渾濁或者使蘭色BTB變黃色。因為PH=7.6呈蘭色，PH-6.0呈黃色。（6）怎樣說明酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物是二氧化碳和酒精？二氧化碳同上。酒精：取1毫升培養(yǎng)液加入少重鉻酸鉀和3滴濃H2SO4于小試管中，搖勻后在酒精燈上加熱，觀察顏色變化。（7）試管加熱時注意：均勻和勿把管口對著同學(xué)。29C30B313.下圖是探究酵母菌呼吸作用方式的實驗裝置。以下說法不正確的是（）A.裝置甲中NaOH溶液的作用是吸收CO2

B.裝置乙在C處可檢測到有酒精生成C.裝置乙應(yīng)讓B先反應(yīng)一會再連接D.兩個裝置均需要在黑暗條件下進行CBD32ABCDE甲乙33NaOH溶液排除空氣中CO2對實驗的干擾澄清的石灰水檢測CO2的產(chǎn)生3435細(xì)胞呼吸的類型根據(jù)是否需要氧:1、有氧呼吸2、無氧呼吸361.有氧呼吸過程圖解:C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP熱能2ATP熱酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能34ATP熱線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)②①③一、有氧呼吸(細(xì)胞呼吸的主要形式)37有氧呼吸場所反應(yīng)物產(chǎn)物釋放能量第一階段第二階段第三階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖丙酮酸[Ｈ］少量少量線粒體丙酮酸H2OCO2[H]大量少量線粒體[H]、O2H2O大量場所:主要是線粒體,(或先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)后在線粒體)有氧呼吸各階段過程比較38葡萄糖丙酮酸酶能量[H]細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)[H]酶水能量二氧化碳氧氣能量酶水線粒體ATPADP+Pi呼吸作用圖解39酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量有氧呼吸總反應(yīng)式：C6H12O6酶2C3H4O3＋【H】＋能量（少量）【H】+6O212H2O+能量（大量）

酶2C3H4O3+6H2O6CO2＋【H】＋能量（少量）酶40能量（2870kJ）1161kJ其余以熱能形式散失ATPC6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶1moL以下反應(yīng)式中的能量能否寫成ATP？41

D42

丙酮酸H2OCO2少量能量少量能量大量能量線粒體丙酮酸43

6乳酸少細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)44C6H12O64[H]2C2H5OH+2CO2酶酶2C3H6O32丙酮酸酶少量能量第一階段(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))第二階段(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))二、無氧呼吸乳酸酒精大多數(shù)植物、酵母菌高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚45乳酸式無氧呼吸的總反應(yīng)式：C6H12O62CO2+2C2H5OH（酒精）+少量能量

酶酒精式無氧呼吸的總反應(yīng)式：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量

酶（發(fā)生在絕大多數(shù)植物細(xì)胞以及酵母菌等細(xì)胞中）（發(fā)生在動物細(xì)胞、馬鈴薯塊莖和甜菜塊根等細(xì)胞）思考：細(xì)胞能否長期進行無氧呼吸？為什么？46反應(yīng)式：C6H12O6酶2C2H5OH＋2CO2＋少量能量C6H12O6酶2C3H6O3＋少量能量能量（196.65kJ）61.08kJATP其余以熱能形式散失1moL以下反應(yīng)式中的能量能否寫成ATP？47葡萄糖丙酮酸6CO2+12H2O+能量（大量）2C2H5OH+2CO2+能量(少量)2C3H6O3+能量（少量）或酶O2酶有氧呼吸與無氧呼吸的關(guān)系：48比較有氧呼吸無氧呼吸場所是否需氧分解產(chǎn)物釋放能量實質(zhì)聯(lián)系細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需氧不需氧CO2,H2O酒精和CO2、乳酸較多,ATP多較少,ATP少分解有機物，釋放能量，供生命活動第一階段完全相同4950D51B52181260現(xiàn)有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液，通入不同濃度的氧氣時，其產(chǎn)生的酒精和CO2的量如圖所示。問：在O2濃度為a時A、酵母菌只進行發(fā)酵B、67％的葡萄糖用于發(fā)酵C、33％的葡萄糖用于發(fā)酵D、酵母菌停止發(fā)酵aO2%CO2酒精B53小結(jié)：細(xì)胞呼吸狀況的判斷1.無CO2釋放,細(xì)胞只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。2.不消耗O2,但產(chǎn)生CO2,細(xì)胞只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。3.CO2的釋放量等于O2的吸收量,細(xì)胞只進行有氧呼吸。4.CO2的釋放量大于O2的吸收量,細(xì)胞同時進行有氧和無氧呼吸。何種呼吸占優(yōu)勢？分以下三種情況：（1）.VCO2/VO2=4/3,有氧呼吸與無氧呼吸速率相等。（2）.VCO2/VO2〉4/3，有氧呼吸小于無氧呼吸。（3）.VCO2/VO2<4/3，有氧呼吸大于無氧呼吸。思考:若CO2釋放量小于O2的吸收量?則細(xì)胞呼吸狀況?細(xì)胞呼吸底物不是糖類,可能是脂肪。54對應(yīng)訓(xùn)練B55D56三.影響細(xì)胞呼吸的因素1.影響細(xì)胞呼吸的內(nèi)因2.影響細(xì)胞呼吸的外因571.影響細(xì)胞呼吸的內(nèi)部因素①不同種類的植物呼吸吸速率不同。

如旱生植物小于水生植物；陰生植物小于陽生植物。②同一植物在不同的生長發(fā)育期呼吸速率不同

如幼苗，開花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。③同一植物的不同器官呼吸速率不同。

如生殖器官大于營養(yǎng)器官；幼嫩器官大于衰老器官。582.影響細(xì)胞呼吸的外界因素(1)、溫度：植物最適30-35℃溫度呼吸速率應(yīng)用：貯存水果時，適當(dāng)降低溫度，可降低與細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性，而延長保存時間59(2)、水分自由水含量越多，代謝越旺盛，細(xì)胞呼吸越強。應(yīng)用：糧油種子貯藏前風(fēng)干、晾曬：減少水分，

呼吸作用干種子萌發(fā)前浸泡：含水量增高，

呼吸作用

降低細(xì)胞提高細(xì)胞1，亞麻；2，玉米；3，小麥。60有氧呼吸無氧呼吸51015202530氧氣濃度CO2的釋放速率CO2釋放總量

應(yīng)用：貯藏水果時氧氣濃度在什么點最有利貯藏？(3)、氧氣：61

62

63

64【例3】如下圖表示大氣中氧濃度對酵母菌細(xì)胞產(chǎn)生CO2的影響，請據(jù)圖回答：(1)A點產(chǎn)生CO2較多的原因______________。(2)由A→B，CO2越來越少的原因是________

。(3)由B→C，CO2釋放增多的原因是_________

。(4)外界氧氣濃度為4%～5%，該器官CO2的釋放量的相對值為0.6，而氧氣的吸收量的相對值為0.4。此時無氧呼吸消耗葡萄糖的相對值相當(dāng)于有氧呼吸的

倍無氧呼吸旺盛有氧呼吸微弱，無氧呼吸逐漸被抑制有氧呼吸越來越旺盛1.5653、貯藏種子，必須降低含水量2、貯藏蔬菜和水果，適當(dāng)降低溫度和氧氣濃度，增加CO2的濃度1、中耕松土，保證根的正常呼吸作用，促進礦質(zhì)元素的吸收小結(jié)：呼吸作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用4、把植物體下部變黃的枝葉去掉，減少養(yǎng)分的消耗，使有機物向人們需要的器官積累66A67B68四.細(xì)胞呼吸的意義1、為生命活動提供能量2、為體內(nèi)其他化合物合成提供原料ONH2‖▕CH3—C—COOH→CH3—CH—COOH丙酮酸丙氨酸細(xì)胞呼吸能量熱能散失能量轉(zhuǎn)移ATPADPPi能量細(xì)胞分裂生長發(fā)育礦質(zhì)元素吸收肌肉收縮神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)C6H12O6CO2＋H2O69（1）只進行有氧呼吸；（2）只進行無氧呼吸；（3）有氧呼吸、無氧呼吸都有。探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式的實驗裝置1左移，2不動，1不動，2右移，1左移，2右移，預(yù)測液滴移動情況及相應(yīng)結(jié)論：70殺死的酵母菌71在上述這個裝置中，1、若把酵母菌改為乳酸菌，液滴移動有何變化？2、若采用以上裝置研究綠色植物的細(xì)胞呼吸，在外界條件上應(yīng)特別注意什么？72例：將剛萌發(fā)的且用消毒劑清洗過（不影響種子的生命活力）的小麥種子（以淀粉為主）放入下列裝置，在溫度不變，壓力為一個大氣壓的情況下進行實驗：請根據(jù)圖示回答下列問題：（1）請簡要解釋形成該實驗結(jié)果的原因。

萌發(fā)的種子有氧呼吸吸收氧氣，放出的二氧化碳被CO2吸收劑吸收，導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)氣體體積減少，壓力降低，有色液滴左移73（2）用等量的蒸餾水替代CO2吸收劑，其他條件不變，重復(fù)上圖所示實驗，如果發(fā)現(xiàn)有色液滴不移動，則說明種子進行了怎樣的生理活動?

萌發(fā)的小麥種子以葡萄糖為原料進行有氧呼吸，吸收的氧氣和呼出的CO2的體積相等74（3）如果將小麥種子換成等質(zhì)量的油菜種子（主要成分是硬脂酸，C、H比例高于葡萄糖），其他條件不變，重復(fù)上圖所示實驗，預(yù)計有色液滴移動的距離________（填大于、小于或等于）圖示實驗結(jié)果。（4）一段時間后，有色液滴停止移動，是否意味著種子停止呼吸？說明原因。

。（5）．若圖中實驗用小麥種子不經(jīng)消毒處理，則測得的數(shù)據(jù)與種子實際呼吸強度相比是偏大了還是偏??？簡述原因。