高中生物—细胞呼吸.pptx

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1、 细胞的能量“通货”ATP ATP的主要来源-细胞呼吸一、ATP的结构腺嘌呤核糖磷酸磷酸磷酸务实基础：考点一：ATP的结构和转化AMP腺嘌呤核糖核苷酸ADPATPRNA的基本单位之一一二三四2.主要能源物质：生物体内主要储能物质：能量的最终来源：太阳能糖类脂肪生物体内的能源物质：糖类、脂肪、蛋白质直接供能物质：ATP能量物质一、细胞呼吸的概念和类型 细胞呼吸是指细胞呼吸是指有机物有机物在在细胞内细胞内经过一系列的经过一系列的氧化分解氧化分解，生成，生成二氧化二氧化碳或其他产物碳或其他产物，释放出能量并，释放出能量并生成生成ATPATP的过程。的过程。有氧呼吸：主要形式有氧呼吸：主要形式无氧呼吸

2、无氧呼吸细胞呼吸细胞呼吸二、有氧呼吸1.1.场所场所：线粒体（主要）、细胞质基质：线粒体（主要）、细胞质基质线粒体外膜外膜嵴嵴内膜内膜线线粒粒体体外膜外膜内膜内膜基质含含有氧呼吸酶有氧呼吸酶嵴嵴思考：好氧细菌有氧呼吸的场所呢？有氧呼吸图解C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸酶6CO6CO2 24H4H 能2ATP2ATP热能2ATP2ATP热酶6H6H2 2O O20H20H 12H12H2 2O O6O6O2 2酶能34ATP34ATP热线粒体细胞质基质（1 1）葡萄糖的初步分解）葡萄糖的初步分解C6H12O6 2C3H4O3 +4 H+少量能量（丙酮酸）酶（2 2）丙酮酸的彻

3、底分解）丙酮酸的彻底分解6CO2+20 H+少量能量 酶 2C3H4O3+6H2O （3 3）H的氧化的氧化12H2O +大量能量24H+6O2酶（场所：细胞质基质）（场所：线粒体基质）（场所：线粒体内膜）有氧呼吸的三个阶段有氧呼吸的三个阶段酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量4.有氧呼吸的总反应式有氧呼吸的总反应式3.3.概念概念 场场 所：所：条条 件：件：物质变化：物质变化：能量去向：能量去向：细胞质、线粒体（主要）细胞质、线粒体（主要）需氧气，需酶需氧气，需酶有机物有机物彻底彻底分解成无机物分解成无机物ATP1161KJ热能一部分以一部分以热能热能形式散失（约形

4、式散失（约60%60%）（2870KJ）另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中（约中（约40%40%）巩固：巩固：下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：氧气参与的阶段（）氧气参与的阶段（）产生产生H H2 2O O的阶段（），的阶段（），H H2 2O O参与的阶段（参与的阶段（）产生产生COCO2 2的阶段（）的阶段（）产生产生ATPATP的阶段（的阶段（）产生产生ATPATP最多的阶段（）最多的阶段（）大量生成大量生成HH的的阶段（阶段（）产生产生HH的的阶段（阶段（）二二三三三三一、二、三一、二、三三三二二二二一二一二2C3H6O3C6H12O6 酶2分子

5、丙酮酸酶酶2C2H5OH+2CO2无 氧（酒精）（乳酸）没有能量释放释放少量能量第一阶段第二阶段2molATP 热能2.2.过程过程1.1.场所：场所：细胞质基质细胞质基质三、无氧呼吸C6H12O6酶酶2C3H6O3（乳酸）（乳酸）+少量能量少量能量A.A.乳酸发酵乳酸发酵 例：高等动物、例：高等动物、乳酸菌乳酸菌、高等植物的某些器官、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）C6H12O6酶酶2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2+少量能量能量B.B.酒精发酵酒精发酵 例：大多数植物、例：大多数植物、酵母菌酵母菌2 2、总反应式、总反应式 无氧呼

6、吸是指细胞在无氧呼吸是指细胞在无氧无氧条件下，通过条件下，通过酶酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底不彻底的氧化产物，释放出的氧化产物，释放出少量能量少量能量，生成，生成少量少量ATPATP的过程。的过程。3、概念：、概念：同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？能释放少量能量？无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中分能量存留在酒精或乳酸中 类型类型项目项目 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 区区 别别 场场 所所 条条 件件 产产 物物 释释 能能 联联 系系细胞质基质

7、、线粒体（主要）细胞质基质需氧、酶等不需氧、需酶大量少量两者第一阶段完全相同都分解有机物，释放能量，合成ATPATP四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较二氧化碳和水酒精、二氧化碳或乳酸易错提示：易错提示：1.1.1.1.无氧呼吸产生乳酸这反应主要发生在动物中，但并不绝对，无氧呼吸产生乳酸这反应主要发生在动物中，但并不绝对，如马铃薯块茎和甜菜块根也会发生此反应。如马铃薯块茎和甜菜块根也会发生此反应。2.2.2.2.酵母菌可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸。微生物酵母菌可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸。微生物的无氧呼吸也称为发酵，但动植物的无氧呼吸不能称为发酵。的无氧呼吸

8、也称为发酵，但动植物的无氧呼吸不能称为发酵。4 4 4 4不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因在于催化反应的酶不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因在于催化反应的酶不同。不同。5 5 5 5原核生物无线粒体，有些原核生物原核生物无线粒体，有些原核生物(如硝化细菌、蓝藻如硝化细菌、蓝藻)仍仍可进行有氧呼吸。可进行有氧呼吸。6 6 6 6只能进行无氧呼吸的真核生物只能进行无氧呼吸的真核生物(如蛔虫如蛔虫)，其细胞内无线粒，其细胞内无线粒体。体。7.7.7.7.有氧呼吸的三个阶段均有有氧呼吸的三个阶段均有ATPATPATPATP产生，无氧呼吸只在第一阶产产生，无氧呼吸只在第一阶产生生ATPATPATPAT

9、P。五、细胞呼吸类型的判断 在以C6H12O6为呼吸底物的情况下，CO2的释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸方式的重要依据，方法如下：气体变化特点气体变化特点气体变化特点气体变化特点判断方法判断方法判断方法判断方法实例实例实例实例无无无无COCO2 2释放释放释放释放细胞只进行产生乳酸的无氧呼细胞只进行产生乳酸的无氧呼细胞只进行产生乳酸的无氧呼细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。此种情况下，容器内气体吸。此种情况下，容器内气体吸。此种情况下，容器内气体吸。此种情况下，容器内气体体积不发生变化体积不发生变化体积不发生变化体积不发生变化马铃薯块马铃薯块马铃薯块马铃薯块茎的无氧茎的无氧茎的无氧茎的无氧呼吸呼

10、吸呼吸呼吸不消耗不消耗不消耗不消耗OO2 2，但，但，但，但产生产生产生产生COCO2 2细胞只进行产生酒精和细胞只进行产生酒精和细胞只进行产生酒精和细胞只进行产生酒精和COCO2 2的的的的无氧呼吸。此种情况下，容器无氧呼吸。此种情况下，容器无氧呼吸。此种情况下，容器无氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积增大内气体体积增大内气体体积增大内气体体积增大酵母菌的酵母菌的酵母菌的酵母菌的无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸COCO2 2释释释释放量等放量等放量等放量等于于于于OO2 2的消耗量的消耗量的消耗量的消耗量细胞只进行有氧呼吸。此种情细胞只进行有氧呼吸。此种情细胞只进行有氧呼吸。此种情细胞只进行

11、有氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积不发生况下，容器内气体体积不发生况下，容器内气体体积不发生况下，容器内气体体积不发生变化，但若将变化，但若将变化，但若将变化，但若将COCO2 2吸收，可引吸收，可引吸收，可引吸收，可引起气体体积减小起气体体积减小起气体体积减小起气体体积减小人体细胞人体细胞人体细胞人体细胞的有氧呼的有氧呼的有氧呼的有氧呼吸吸吸吸气体变化特点气体变化特点判断方法判断方法实例实例CO2释释放量大放量大于于O2的的消耗量消耗量 /4/3有氧呼吸和无氧呼吸消有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等耗葡萄糖的速率相等酵母菌酵母菌在不同在不同O2浓度下浓度下的细胞的细胞呼吸呼吸 /4/3

12、无氧呼吸消耗葡萄糖的无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸速率大于有氧呼吸 /4/3有氧呼吸消耗葡萄糖的有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸速率大于无氧呼吸细胞呼吸类型的判断酵母菌培养液NaOH酵母菌培养液清水ab当a液滴 、b液滴 时，只进行有氧呼吸。当a液滴 、b液滴 时，只进行无氧呼吸。当a液滴 、b液滴 时，即有无氧呼吸也有有氧呼吸。右移左移不动不动左移右移根据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况(1)植物细胞呼吸的指标：植物细胞呼吸吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移(实验装置如下图)。根据单位时间内液滴左移的体积即可计算呼吸速率

13、。(2)条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。(3)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置及所测种子进行消毒处理。(4)对照组的设置：为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测定的生物灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。特别提醒（呼吸商=CO2释放量O2吸收量）由于脂肪含H量高于糖类，因此耗氧量多。若以脂肪为呼吸底物，进行有氧呼吸，会出现耗O2量CO2释放量的情况。六、细胞呼吸的作用六、细胞呼吸的作用、为生物体的生命活动提供能量。、为体内其它化合物的合成提供原料。七、七、影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素1.1.温度温度呼吸速率应用：

14、贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间。在农业上，夜晚适当降低温度，可以减少呼吸作用对有机物的消耗。通过影响酶的活性来影响呼吸速率。2.O2.O2 2浓度浓度一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增强，无氧呼吸则受到抑制。酵母菌细胞或植物器官呼吸作用强度与酵母菌细胞或植物器官呼吸作用强度与氧浓度的关系：氧浓度的关系：CO2的释放量5 10 15 20 25 30 O2%1、黑色代表有氧呼吸、黑色代表有氧呼吸时二氧化碳的生成量。二氧化碳的生成量。2、蓝色代表无氧呼吸产生的二氧化碳量。3、红色代表二氧化碳的总生成量。细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）若只产生CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸。若产生

15、的CO2的摩尔数比吸收O2的摩尔数多，则两种呼吸同时并存若产生CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔数相等，则只进行有氧呼吸O2%CO2释放量有氧呼吸无氧呼吸ABCDCO2的总量 5 10 15 20 25A点AC段C点以后B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（CO2释放量表示)D点O2浓度超过一定值（10%）以上时，无氧呼吸消失。说明有O2存在时，无氧呼吸受到抑制。COCO2 2释放量O O2 2浓度酵母菌呼吸作用（有氧呼吸和无氧呼吸）放出CO2随O2浓度变化的曲线3.CO2浓度CO2浓度过高抑制呼吸作用的进行4.水在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而增强。应用：稻谷等种子在贮藏前要晾晒，甚至风

16、干，减少水分，降低呼吸消耗。细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因此，对细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因此，对粮食储藏粮食储藏和和果蔬保果蔬保鲜鲜来说，又要设法减少细胞呼吸，尽可能减少有机物的消耗。来说，又要设法减少细胞呼吸，尽可能减少有机物的消耗。七、细胞呼吸原理的应用七、细胞呼吸原理的应用粮食储藏粮食储藏 粮食储藏时，要注意粮食储藏时，要注意降低温度降低温度和和保持干燥保持干燥，抑制细胞呼吸，延长保存期，抑制细胞呼吸，延长保存期限。限。果蔬保鲜 为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、补充降低氧浓度、补充N N2 2（COCO2 2）或或降

17、低温度降低温度等方法。等方法。缺氧的情况下，缺氧的情况下，厌氧病菌大量繁殖，厌氧病菌大量繁殖，不利于伤口痊愈。不利于伤口痊愈。酵母菌酵母菌：单细胞真菌：单细胞真菌,在有氧和无氧条件下在有氧和无氧条件下都能生存。都能生存。、鉴定有无鉴定有无二氧化碳二氧化碳产生：产生：二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊；二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊；也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。、鉴定有无酒精产生：、鉴定有无酒精产生：、鉴定有无鉴定有无二氧化碳二氧化碳产生：产生：二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊；二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊；也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。

18、也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。橙色的重铬酸钾橙色的重铬酸钾(K(K2 2CrCr2 2O O7 7)溶液，在酸性条件下与溶液，在酸性条件下与 酒精发生化学反应，变成灰绿色酒精发生化学反应，变成灰绿色步骤一：配制酵母菌培养液步骤一：配制酵母菌培养液10g10g酵母菌酵母菌+240mL5%+240mL5%葡萄糖溶液葡萄糖溶液A A组组B B组组实验步骤实验步骤 步骤二：步骤二：A A实验组实验组(有氧情况下有氧情况下)10%NaOH10%NaOH酵母菌培养液酵母菌培养液澄清石灰水澄清石灰水实验步骤实验步骤步骤二：步骤二：B B实验组实验组(无氧情况下无氧情况下)酵母菌培养液酵母菌培养液澄

19、清石灰水澄清石灰水实验步骤实验步骤步骤三：鉴定是否有步骤三：鉴定是否有CO2CO2产生产生;鉴定是否有鉴定是否有酒精产生酒精产生0.5mL0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液重铬酸钾的浓硫酸溶液A A组组B B组组橙色橙色实验步骤实验步骤橙色橙色条件条件 澄清石灰水澄清石灰水/出现的时间出现的时间重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸溶液有氧有氧无氧无氧变混浊快变混浊快无变化无变化变混浊慢变混浊慢出现灰绿色出现灰绿色五五 分析实验现象，得出结论分析实验现象，得出结论四四 进行实验进行实验 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞 呼吸，均能产生呼吸，均能产生二氧化碳二氧化碳在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产 生大量的生大量的二氧化碳二氧化碳。在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产 生生酒精酒精和少量的和少量的二氧化碳二氧化碳。五五 分析实验现象，得出结论分析实验现象，得出结论