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1、生物：5.3ATP的主要来源细胞呼吸课件(新人教版必修1)(2)能能源源来来源源能量直接来源能量直接来源主要能源物质主要能源物质生物体内重要储能物质生物体内重要储能物质动物细胞内的储能物质动物细胞内的储能物质植物细胞内的储能物质植物细胞内的储能物质最终能源来源最终能源来源ATPATP糖类、葡萄糖糖类、葡萄糖脂肪脂肪糖原糖原淀粉淀粉太阳能太阳能有关能源物质的回顾与小结：有关能源物质的回顾与小结：一、一、ATP的分子结构的分子结构 ATPATP的结构式的结构式APPP高能磷酸键高能磷酸键腺苷腺苷磷酸基团磷酸基团普通磷酸键普通磷酸键为什么说为什么说ATP是是细胞内的一种细胞内的一种高能磷酸化合物？高
2、能磷酸化合物？的结构简式：的结构简式：高能磷酸化合物：高能磷酸化合物：是指水解是指水解1mol1mol该物该物质能释放质能释放20.9220.92千焦千焦以上以上能量的磷酸化能量的磷酸化合物合物 ，ATPATP水解释水解释放放30.5430.54千焦。千焦。ADP，磷酸肌酸，磷酸肌酸，3磷酸甘油酸磷酸甘油酸 等也是高能磷酸化合物等也是高能磷酸化合物APPPADPAMPATP二、二、ATP ATP的利用的利用能量能量+ADP+Pi APPP合成酶合成酶光能光能能源能源光合作用光合作用 生理过程生理过程及合成场所及合成场所类囊体类囊体 稳定稳定化学能化学能呼吸作用呼吸作用细胞质基质细胞质基质 及线
3、粒体及线粒体活跃的活跃的化学能化学能磷酸肌酸水解磷酸肌酸水解骨骼肌细胞骨骼肌细胞1 1对动物和人来说，主要来对动物和人来说，主要来自自2 2对绿色植物来说，主要来对绿色植物来说，主要来自自呼吸作用呼吸作用呼吸作用和光合作用呼吸作用和光合作用三、三、ATP形成途径形成途径 四、四、ATP ATP和和ADPADP可以相互转化可以相互转化细胞内细胞内ATPATP和和ADPADP快速相互转化的意义？快速相互转化的意义？D1.1.下列与下列与ATPATP有关的描述中，正确的是有关的描述中，正确的是A.A.ATPATP所含化学能主要储存在腺苷与磷酸基团所含化学能主要储存在腺苷与磷酸基团 之间的化学键中之间
4、的化学键中B B.组成生物体的主要元素在组成生物体的主要元素在ATPATP中都能找到中都能找到C C.若右图纵轴表示若右图纵轴表示ATPATP的生成量，横轴表示呼的生成量，横轴表示呼吸作用强度，正确表示两者之间关系的曲线是吸作用强度，正确表示两者之间关系的曲线是c cD D.若右图纵轴表示细胞中若右图纵轴表示细胞中ATPATP的含量，横轴表的含量，横轴表 示运动时间，则某同学百米赛跑过程中，细示运动时间，则某同学百米赛跑过程中，细 胞内胞内ATPATP含量的变化曲线最接近于含量的变化曲线最接近于b b细胞呼吸细胞呼吸探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式实验原理实验原理1 1、酵母菌
5、是单细胞真菌属于、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生水和进行有氧呼吸产生水和COCO2 2 ，无氧呼吸产生，无氧呼吸产生酒精和酒精和COCO2 2 。2 2、CO CO2 2的检测方法的检测方法（1 1）COCO2 2使使澄清石灰水澄清石灰水变浑浊变浑浊（2 2）CO CO2 2使使溴麝香草酚蓝水溶液溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿由蓝变绿再变黄再变黄3 3、酒精的检测、酒精的检测橙色的重酪酸钾溶液橙色的重酪酸钾溶液在在酸性酸性下与酒精发生反下与酒精发生反应，变成应，变成灰绿色灰绿色。基本原理基本原理检测原理检测原理在上图的装置中在上图的装置中,培养酵母菌培养酵母菌,一段时
6、间以后一段时间以后,发发现澄清石灰水变浑浊现澄清石灰水变浑浊此装置是在研究酵母菌的何种呼吸方式此装置是在研究酵母菌的何种呼吸方式有氧呼吸有氧呼吸往锥形瓶中放入葡往锥形瓶中放入葡萄糖与酵母菌，使其萄糖与酵母菌，使其混匀，其混合液表面混匀，其混合液表面滴加一薄层液体石蜡，滴加一薄层液体石蜡，在锥形瓶中培养一在锥形瓶中培养一段时间以后，观察装段时间以后，观察装有澄清石灰水的瓶子有澄清石灰水的瓶子（如图），发现澄清（如图），发现澄清石灰水变浑浊。拔掉石灰水变浑浊。拔掉B的塞子后闻到一股酒的塞子后闻到一股酒味。味。问题问题 1.此装置探究的是酵母菌的何种呼吸形式此装置探究的是酵母菌的何种呼吸形式?2.在
7、这种呼吸形式中在这种呼吸形式中,产物是什么产物是什么?无氧呼吸无氧呼吸乙醇和二氧化碳乙醇和二氧化碳AB探究探究:酵母菌细胞呼吸的类型酵母菌细胞呼吸的类型要通过实验探究酵母菌的细胞要通过实验探究酵母菌的细胞呼吸类型呼吸类型,还要同时设计另一个还要同时设计另一个实验实验,简要说出思路简要说出思路?结果预测和结论结果预测和结论:结果预测结果预测(红色红色液滴移动情况液滴移动情况)相应结论相应结论装置装置A A装置装置B B1 12 23 3左移左移不动不动只有有氧呼吸只有有氧呼吸右移右移不动不动只有无氧呼吸只有无氧呼吸左移左移右移右移两种呼吸类型都有两种呼吸类型都有 一、有氧呼吸一、有氧呼吸1.主要
8、场所：主要场所：线粒体线粒体 指细胞在指细胞在氧氧的参与下，通过多种的参与下，通过多种酶酶的的催化作用，把葡萄糖等有机物催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分彻底氧化分解解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多许多ATPATP的过程。的过程。C6H12O6能量（少量）能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）4H酶酶C6H12O6酶酶2C3H4O34【H】能量】能量(少量少量)2.有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程(三个阶段）三个阶段）第一阶段：第一阶段：细胞质基质细胞质基质C6H12O6能量（少量）能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）4H酶酶2C3H4
9、O3+6H2O 6CO220【H】能量】能量（少量）（少量）酶酶能量（少量）能量（少量）20H6CO26H2O酶酶第二阶段：第二阶段：线粒体基质线粒体基质C6H12O6能量（少量）能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）4H酶酶 24【H】+6O2 12H2O+能量能量（大量）（大量）酶酶6H2O能量（少量）能量（少量）20H酶酶6CO212H2O+能量（大量）能量（大量）酶酶6O2第三阶段：第三阶段：线粒体内膜线粒体内膜酶酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量能量总反应式：总反应式：C6H12O6酶酶2C3H4O3 4【H】能量】能量(少量少量)24【H】+6O2
10、 12H2O+能量能量（大量大量）酶酶2C3H4O3+6H2O 6CO220【H】能量】能量（少量少量）酶酶以上反应式中的以上反应式中的能量能量是否全部储存到是否全部储存到ATP 中？中？其中只有一小部分的能量储存到其中只有一小部分的能量储存到ATPATP中其余以中其余以热能热能形式散失形式散失 第一阶段第一阶段（糖酵解）（糖酵解）第二阶段第二阶段（柠檬酸循环）（柠檬酸循环）第三阶段第三阶段（电子传递（电子传递链）链）场所场所 反应物反应物 生成物生成物 产生能量产生能量细胞质基质细胞质基质葡萄糖葡萄糖丙酮酸、丙酮酸、HH少量少量线粒体基质线粒体基质丙酮酸、丙酮酸、H H2 2O O COCO
11、2 2、HH少量少量线粒体内膜线粒体内膜大量大量H H2 2O OHH、O O2 23、有氧呼吸全过程的比较、有氧呼吸全过程的比较 指细胞在指细胞在无氧无氧条件下，通过条件下，通过酶酶的催化的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻不彻底氧化产物底氧化产物，同时释放出少量能量，生，同时释放出少量能量，生成成少量少量ATPATP的过程。的过程。二、无氧呼吸二、无氧呼吸1、概念、概念C6H12O64 H 2C2H5OH+2CO2酶酶酶酶2C3H6O32 2丙酮酸丙酮酸酶酶少量能量少量能量第一阶段第一阶段(细胞质基质细胞质基质)第二阶段第二阶段(细胞质基质细胞质基质)2
12、2、无氧呼吸的过程、无氧呼吸的过程乳酸乳酸酒精酒精大多数植物、大多数植物、大多数植物、大多数植物、酵母菌酵母菌酵母菌酵母菌高等动物、高等动物、高等动物、高等动物、乳酸菌、乳酸菌、乳酸菌、乳酸菌、高等植物高等植物高等植物高等植物的某些器的某些器的某些器的某些器官如马铃官如马铃官如马铃官如马铃薯块茎、薯块茎、薯块茎、薯块茎、甜菜块根、甜菜块根、甜菜块根、甜菜块根、玉米胚玉米胚玉米胚玉米胚例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）薯块茎、甜菜块根等）例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌3.总反应式：总反应式：C C6 6H
13、 H1212O O6 6酶酶2CH2CH3 3CHOHCOOHCHOHCOOH(乳酸乳酸)+2ATP+2ATP+2ADP+2Pi+2ADP+2Pi乳酸发酵乳酸发酵乙醇发酵乙醇发酵C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C2 2H H5 5OHOH(乙醇乙醇)+2CO2CO2 2+2ATP+2ATP+2ADP+2Pi+2ADP+2Pi小结：有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系小结：有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸不不同同点点 场所场所 条件条件 产物产物分解程度分解程度释放能量释放能量相相同同点点 联系联系 实质实质细胞质基质和线粒体细胞质基质和线粒体细胞质基
14、质细胞质基质需氧气和酶需氧气和酶需酶，不需氧气需酶，不需氧气H2O、CO2酒精和酒精和CO2或乳酸或乳酸彻底彻底不彻底不彻底多多第一阶段完全相同，实质相同第一阶段完全相同，实质相同分解有机物，释放能量分解有机物，释放能量少少小结：细胞呼吸状况的判断小结：细胞呼吸状况的判断1.1.无无COCO2 2释放释放,细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。2.2.不消耗不消耗O O2 2,但产生但产生COCO2 2,细胞只进行产生酒精的细胞只进行产生酒精的 无氧呼吸。无氧呼吸。3.CO3.CO2 2的释放量等于的释放量等于O O2 2的吸收量的吸收量,细胞只进行有氧呼吸。细胞只进行有
15、氧呼吸。4.CO4.CO2 2的释放量大于的释放量大于O O2 2的吸收量的吸收量,细胞同时进行有氧和细胞同时进行有氧和无氧呼吸。何种呼吸占优势？分以下三种情况：无氧呼吸。何种呼吸占优势？分以下三种情况：（1）.VCO2/VO2=4/3,有氧呼吸与无氧呼吸速率相等。有氧呼吸与无氧呼吸速率相等。（2 2）.V.VCO2CO2/V/VO2O2 4/34/3，有氧呼吸小于无氧呼吸。，有氧呼吸小于无氧呼吸。（3 3）.V.VCO2CO2/V/VO2O24/34/3，有氧呼吸大于无氧呼吸。，有氧呼吸大于无氧呼吸。思考思考:若若COCO2 2释放量小于释放量小于O O2 2的吸收量的吸收量?则细胞呼吸状况
16、则细胞呼吸状况?细胞呼吸底物不是糖类细胞呼吸底物不是糖类,可能是脂肪。可能是脂肪。细胞呼吸意义细胞呼吸意义1 1、为生命活动提供能量、为生命活动提供能量2 2、为体内其他化合物合成提供原料、为体内其他化合物合成提供原料 ONH2 CH3CCOOHCH3CHCOOH丙酮酸丙氨酸呼吸作用能量热能散失能量转移ATPADPPi能量细胞分裂生长发育矿质元素吸收肌肉收缩神经冲动的传导C6H12O6CO2H2O三三.影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素1.1.影响细胞呼吸的内因影响细胞呼吸的内因2.2.影响细胞呼吸的外因影响细胞呼吸的外因1.影响细胞呼吸的内部因素影响细胞呼吸的内部因素不同种类的植物呼吸吸速
17、率不同。不同种类的植物呼吸吸速率不同。如旱生植物小于水生植物；如旱生植物小于水生植物；阴生植物小于阳生植物。阴生植物小于阳生植物。同一植物在不同的生长发育期呼吸速率不同同一植物在不同的生长发育期呼吸速率不同 如幼苗，开花期呼吸速率升高，如幼苗，开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。成熟期呼吸速率下降。同一植物的不同器官呼吸速率不同。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；如生殖器官大于营养器官；幼嫩器官大于衰老器官。幼嫩器官大于衰老器官。归纳：呼吸作用生理指标及其测定方法归纳：呼吸作用生理指标及其测定方法 呼吸速率呼吸速率呼吸速率是最常用的代表呼吸强弱的生理指标，它呼吸速率是
18、最常用的代表呼吸强弱的生理指标，它可以用单位时间单位重量可以用单位时间单位重量(干重、鲜重干重、鲜重)的植物组织的植物组织或单位细胞所放出的或单位细胞所放出的COCO2 2的量的量(Qco(Qco2 2)或吸收的或吸收的O O2 2的量的量(Qo(Qo2 2)来表示。来表示。呼吸商呼吸商植物组织在一定时间内，放出二氧化碳的量与吸收植物组织在一定时间内，放出二氧化碳的量与吸收氧气的量的比值叫做呼吸商氧气的量的比值叫做呼吸商(RQ)(RQ)。RQ=RQ=放出的放出的COCO2 2量量/吸收的吸收的O O2 2量量 判断呼吸作用强度和性质的指判断呼吸作用强度和性质的指标主要有呼吸速率和呼吸商。标主要
19、有呼吸速率和呼吸商。2.2.影响细胞呼吸的外界因素影响细胞呼吸的外界因素(1)(1)、温度：植物最适、温度：植物最适30-3530-35温度温度呼吸呼吸速率速率应用：贮存水果时，适当降低温度，可降应用：贮存水果时，适当降低温度，可降低与细胞呼吸有关酶的活性，而延长保存低与细胞呼吸有关酶的活性，而延长保存时间时间(2)(2)、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。应用：应用：粮油种子贮藏前风干、晾晒：减粮油种子贮藏前风干、晾晒：减少水分，少水分，呼吸作用呼吸作用 干种子萌发前浸泡：含水量增高，干种子萌发前浸泡：含水量增高，呼吸作用呼吸作用
20、降低细胞降低细胞提高细胞提高细胞1 1，亚麻；，亚麻；2 2，玉米；，玉米；3 3，小麦。，小麦。O O2 2：贮藏水果时下降到：贮藏水果时下降到_最有利贮藏。最有利贮藏。COCO2 2：增加：增加COCO2 2浓度，降低浓度，降低O O2 2浓度有良好的保鲜效果。浓度有良好的保鲜效果。COCO2 2释放释放O O2 2吸收吸收O O2 2浓度浓度气体气体交换交换相对相对值值a ab bc cd d0a点点有氧：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 62C2
21、C2 2H H5 5OHOH2 2COCO2 2思考：虚线代表思考：虚线代表什么含义？什么含义？(3)(3)、氧气、氧气：右图表示植物非绿右图表示植物非绿器官在不同器官在不同O O2 2浓度浓度下下,CO,CO2 2释放量和释放量和O O2 2吸收量的变化曲线吸收量的变化曲线无氧呼无氧呼吸产生吸产生的的COCO2 2量量3 3、贮藏种子，必须、贮藏种子，必须降低含水量降低含水量2 2、贮藏蔬菜和水果，适当、贮藏蔬菜和水果，适当降低温度和氧气浓降低温度和氧气浓度，增加度，增加COCO2 2的浓度的浓度1 1、中耕松土中耕松土，保证根的正常呼吸作用，保证根的正常呼吸作用，促进矿质元素的吸收促进矿质
22、元素的吸收小结：呼吸作用在农业生产中的应用小结：呼吸作用在农业生产中的应用4 4、把植物体下部变黄的枝叶去掉，减少养分、把植物体下部变黄的枝叶去掉，减少养分的消耗，使有机物向人们需要的器官积累的消耗，使有机物向人们需要的器官积累1 1、判断细胞呼吸的方式、判断细胞呼吸的方式氧气浓度为氧气浓度为B B时：时：。氧气浓度为氧气浓度为B B到到G G（不包括（不包括B B点和点和G G点）点）时：时：。氧气浓度大于氧气浓度大于G G（包括（包括G G点）时点）时 。2 2、绿色区域代表的含义是：、绿色区域代表的含义是：。3 3、如果、如果DE=3CDDE=3CD，那么有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的
23、比值为，那么有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的比值为 ，若有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖，若有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖，CDCD和和DEDE的长度之比为：的长度之比为：。只有无氧呼吸只有无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸同时进行有氧呼吸和无氧呼吸同时进行只有有氧呼吸只有有氧呼吸不同氧气浓度下无氧呼吸的强度不同氧气浓度下无氧呼吸的强度1111DE=3CDDE=3CD例例2 2、下图是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。、下图是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。锥形瓶中放的活种子事先用清水浸泡，并在稀释的消毒剂中清锥形瓶中放的活种子事先用清水浸泡，并在稀释的消毒剂中清洗洗(
24、不影响种子生命力不影响种子生命力)。实验开始时，。实验开始时，U U形管左侧与右侧液面形管左侧与右侧液面相平，然后每隔半小时用标尺量出右侧管内的液面高度变化。相平，然后每隔半小时用标尺量出右侧管内的液面高度变化。实验结果见下表。回答下列问题：实验结果见下表。回答下列问题：(标尺读数单位为标尺读数单位为cm)cm)时时间间（h h）0 00.50.51.01.01.51.52.02.02.52.53.03.03.53.54.04.0标标尺尺读读数数(cm)(cm)2.32.33.13.13.93.94.84.85.65.66.46.47.07.07.37.37.37.3(1)(1)该实验的目的是
25、该实验的目的是；(2)(2)种子在稀释的消毒剂中清洗种子在稀释的消毒剂中清洗的目的是的目的是 ；(3)0(3)03.53.5小时内气体体积变化小时内气体体积变化的原因是的原因是；(4)3.5(4)3.54 4小时内标尺读数没变小时内标尺读数没变化，最可能的原因是化，最可能的原因是；例、下图是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。例、下图是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。锥形瓶中放的活种子事先用清水浸泡，并在稀释的消毒剂中清锥形瓶中放的活种子事先用清水浸泡，并在稀释的消毒剂中清洗洗(不影响种子生命力不影响种子生命力)。实验开始时，。实验开始时，U U形管左侧与右侧液面形管左
26、侧与右侧液面相平，然后每隔半小时用标尺量出右侧管内的液面高度变化。相平，然后每隔半小时用标尺量出右侧管内的液面高度变化。实验结果见下表。回答下列问题：实验结果见下表。回答下列问题：(标尺读数单位为标尺读数单位为cm)cm)时时间间（h h）0 00.50.51.01.01.51.52.02.02.52.53.03.03.53.54.04.0标标尺尺读读数数(cm)(cm)2.32.33.13.13.93.94.84.85.65.66.46.47.07.07.37.37.37.3(5)(5)该实验存在的问题是没有该实验存在的问题是没有设计对照实验，因此实验数据设计对照实验，因此实验数据还不能准确
27、反映真实情况。请还不能准确反映真实情况。请设置此实验的对照实验设置此实验的对照实验 。例、下图是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。例、下图是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。锥形瓶中放的活种子事先用清水浸泡，并在稀释的消毒剂中清锥形瓶中放的活种子事先用清水浸泡，并在稀释的消毒剂中清洗洗(不影响种子生命力不影响种子生命力)。实验开始时，。实验开始时，U U形管左侧与右侧液面形管左侧与右侧液面相平，然后每隔半小时用标尺量出右侧管内的液面高度变化。相平，然后每隔半小时用标尺量出右侧管内的液面高度变化。实验结果见下表。回答下列问题：实验结果见下表。回答下列问题：(标尺读数单位为标尺读数单位为cm)cm)时时间间（h h）0 00.50.51.01.01.51.52.02.02.52.53.03.03.53.54.04.0标标尺尺读读数数(cm)(cm)2.32.33.13.13.93.94.84.85.65.66.46.47.07.07.37.37.37.3此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢