湖南省醴陵二中高中生物《5.3 ATP的主要來源-細(xì)胞呼吸》課件2 新人教版必修1

1、第一節(jié)第一節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 一、酶的作用和本質(zhì)一、酶的作用和本質(zhì) 二、酶的特性二、酶的特性第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞的能量細(xì)胞的能量“通貨通貨”ATP第三節(jié)第三節(jié) ATP的主要來源的主要來源細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸第四節(jié)第四節(jié) 能量之源能量之源光與光合作用光與光合作用 一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 二、光合作用的原理和應(yīng)用二、光合作用的原理和應(yīng)用第五章第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用例例1.下圖是有氧呼吸的過程圖解，請(qǐng)依圖回答：下圖是有氧呼吸的過程圖解，請(qǐng)依圖回答：C6H12O123O2酶酶酶酶456酶酶H H (1)寫出長(zhǎng)方框內(nèi)寫出長(zhǎng)方框內(nèi)

2、1、2、3所依所依次代表的物質(zhì)名稱：次代表的物質(zhì)名稱：_ 、_ 、 。(2)依次填出橢圓框內(nèi)依次填出橢圓框內(nèi)4、5、6所代表的能量的多少所代表的能量的多少 、 _ 、 。(3)有氧呼吸的主要場(chǎng)所是有氧呼吸的主要場(chǎng)所是 _，進(jìn)入該場(chǎng)所的呼吸，進(jìn)入該場(chǎng)所的呼吸底物是底物是_ 。(4)用含用含18O的葡萄糖跟蹤有氧的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，呼吸過程中的氧原子，18O轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移的途徑是移的途徑是_葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸二氧化碳二氧化碳H2O丙酮酸丙酮酸CO2少量少量少量少量大量大量線粒體線粒體丙酮酸丙酮酸6C C6 6H H1212O O6 66CO6CO2 2少量能量少量能量ATPATP熱量

3、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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2 2丙酮酸丙酮酸酶酶有氧呼吸的過程有氧呼吸的過程C6H12O6O22丙酮酸丙酮酸 +4H2層層4層層階段性檢測(cè)階段性檢測(cè) 一個(gè)綠色植物的葉肉細(xì)胞內(nèi)，葉綠體合成的葡萄糖、釋一個(gè)綠色植物的葉肉細(xì)胞內(nèi)，葉綠體合成的葡萄糖、釋放的氧氣被用于有氧呼吸，至少得穿過幾層選擇透過性膜？放的氧氣被用于有氧呼吸，至少得穿過幾層選擇透過性膜？無氧呼吸的過程無氧呼吸的過程C6H12O6酶酶2C3H4O34【H】能量】能量(少

4、量少量) 指細(xì)胞在指細(xì)胞在無氧無氧條件下，通過條件下，通過酶酶的催的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解成為化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解成為不徹底氧化產(chǎn)物不徹底氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放出少量能，同時(shí)釋放出少量能量，生成量，生成少量少量ATPATP的過程。的過程。無氧呼吸的無氧呼吸的概念概念細(xì)菌、真菌、馬鈴薯塊莖、蘋果果實(shí)、動(dòng)細(xì)菌、真菌、馬鈴薯塊莖、蘋果果實(shí)、動(dòng)物骨骼肌細(xì)胞物骨骼肌細(xì)胞 3、總反應(yīng)式、總反應(yīng)式有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系 有氧呼吸有氧呼吸 無氧呼吸無氧呼吸不不同同點(diǎn)點(diǎn) 場(chǎng)所場(chǎng)所 條件條件 產(chǎn)物產(chǎn)物分解程度分解程度釋放能量釋放能量相相同同點(diǎn)點(diǎn) 聯(lián)系聯(lián)系 實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)

5、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需氧氣和酶需氧氣和酶需酶，不需氧氣需酶，不需氧氣H2O、CO2酒精和酒精和CO2或乳酸或乳酸徹底徹底不徹底不徹底多多第一階段完全相同第一階段完全相同 實(shí)質(zhì)相同實(shí)質(zhì)相同分解有機(jī)物，釋放能量分解有機(jī)物，釋放能量少少有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸葡萄糖數(shù)葡萄糖數(shù)1mol1mol需需O2數(shù)數(shù)6mol0產(chǎn)生產(chǎn)生CO2數(shù)數(shù)6mol2mol或0ATP個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)38個(gè)個(gè)2個(gè)個(gè)1 1、消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸與無氧呼吸產(chǎn)生、消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸與無氧呼吸產(chǎn)生的的COCO2 2（ATPATP）物質(zhì)的量之比：）物質(zhì)的量之比：2 2、產(chǎn)生等量的、產(chǎn)生等量

6、的COCO2 2時(shí)，有氧呼吸與無氧呼吸消耗時(shí)，有氧呼吸與無氧呼吸消耗葡萄糖（產(chǎn)生葡萄糖（產(chǎn)生ATPATP）的摩爾數(shù)之比：）的摩爾數(shù)之比：3:1 / 19:13:1 / 19:11:3 / 19:31:3 / 19:3小結(jié)：細(xì)胞呼吸狀況的判斷小結(jié)：細(xì)胞呼吸狀況的判斷1.1.無無COCO2 2釋放，細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。釋放，細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。2.2.不消耗不消耗O O2 2，但產(chǎn)生，但產(chǎn)生COCO2 2，細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的，細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。無氧呼吸。3.CO3.CO2 2的釋放量等于的釋放量等于O O2 2的吸收量，細(xì)胞只進(jìn)行有氧的吸收量，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸。

7、呼吸。4.CO4.CO2 2的釋放量大于的釋放量大于O O2 2的吸收量的吸收量, ,細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行有細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行有氧和無氧呼吸。氧和無氧呼吸。1 1、為生命活動(dòng)提供能量、為生命活動(dòng)提供能量2 2、為體內(nèi)其他化合物合成提供原料、為體內(nèi)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熱能散失能量轉(zhuǎn)移ATPADPPi能量細(xì)胞分裂生長(zhǎng)發(fā)育礦質(zhì)元素吸收肌肉收縮神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)C6H12O6CO2H2O鞏鞏 固固 練練 習(xí)習(xí)3 3、一運(yùn)動(dòng)員正在進(jìn)行長(zhǎng)跑鍛練，從他的大腿肌細(xì)胞、一運(yùn)動(dòng)員正在進(jìn)行長(zhǎng)跑鍛練，從他的大腿肌細(xì)胞中檢測(cè)到中檢測(cè)到3 3種化學(xué)物質(zhì)，其濃度變化如下

8、圖。圖中種化學(xué)物質(zhì)，其濃度變化如下圖。圖中P P、Q Q、R R三曲線依次代表三曲線依次代表 A A、 O O2 2、COCO2 2、乳酸、乳酸 B B、乳酸、乳酸、COCO2 2、O O2 2 C C、 COCO2 2、O O2 2、乳酸、乳酸 D D、 COCO2 2、乳酸、乳酸、O O2 24、有關(guān)有氧呼吸的敘述中，正確的是（ ）A、進(jìn)行有氧呼吸植物不能進(jìn)行無氧呼吸B、有氧呼吸的全過程都在線粒體中進(jìn)行。C、有氧呼吸是高等生物所特有的呼吸方式。D、有氧呼吸能將有機(jī)物徹底氧化分解5、水稻育秧期間，如果苗床長(zhǎng)期被水淹，會(huì)導(dǎo)致爛秧，是由于（ ）A、水稻細(xì)胞吸水過多 B、無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸過多C、

9、無氧呼吸產(chǎn)生的酒精過多 D、呼吸作用完全被抑制DC6 6、C C6 6H H1212OO6 6在細(xì)胞內(nèi)分解到丙酮酸的過程中，下列敘述正確的是（ ）7、與無氧呼吸相比，有氧呼吸的特點(diǎn)是：（ ）A、需要酶參加 B、分解有機(jī)物 C、釋放能量 D、有機(jī)物徹底分解CDA、在線粒體中進(jìn)行無氧呼吸 B、需在的氧條件下進(jìn)行C、不產(chǎn)生CO2 D、反應(yīng)速度不受溫度的影響水果的低溫保鮮水果的低溫保鮮糧食的保存糧食的保存水生植物的水生植物的通氣組織通氣組織 影響呼吸作用速率的外界因素： 溫度、CO2 、O2、水分、PH、呼吸底物 呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)： 作物栽培、糧食貯藏、果蔬保鮮 呼吸作用與人類生活： 傷口處理、運(yùn)動(dòng)

10、健身、釀酒制醋制味精珠江啤酒廠珠江啤酒廠四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用1 1、溫度：植物最適、溫度：植物最適25-3025-30溫度溫度呼吸呼吸速率速率 2 2、O O2 2：/CO/CO2 2釋釋放量放量O O2 2濃度濃度一定范圍內(nèi)，有氧呼吸隨氧氣濃度升高而增大，一定范圍內(nèi)，有氧呼吸隨氧氣濃度升高而增大，無氧呼吸則受到抑制。無氧呼吸則受到抑制。呼吸作用的強(qiáng)度A AB B3、水、水細(xì)胞含水量高，代謝增強(qiáng)。所以，稻谷等種子細(xì)胞含水量高，代謝增強(qiáng)。所以，稻谷等種子在貯藏前要晾曬，甚至風(fēng)干，減少水分，降低在貯藏前要晾曬，甚至風(fēng)干，減少水分，降低呼吸消耗呼吸消耗農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

11、 細(xì)胞呼吸為植物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、細(xì)胞的分裂、植細(xì)胞呼吸為植物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、細(xì)胞的分裂、植株的生長(zhǎng)和發(fā)育等提供能量和各種原料，因此，在農(nóng)株的生長(zhǎng)和發(fā)育等提供能量和各種原料，因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，要設(shè)法適當(dāng)業(yè)生產(chǎn)上，要設(shè)法適當(dāng)增強(qiáng)細(xì)胞呼吸，以促進(jìn)作物的增強(qiáng)細(xì)胞呼吸，以促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。生長(zhǎng)發(fā)育。 例：水稻生產(chǎn)中的適時(shí)露田和曬田等措施的實(shí)質(zhì)例：水稻生產(chǎn)中的適時(shí)露田和曬田等措施的實(shí)質(zhì)就是為了改善土壤通氣條件以增強(qiáng)根系的細(xì)胞呼吸。就是為了改善土壤通氣條件以增強(qiáng)根系的細(xì)胞呼吸。糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮 細(xì)胞呼吸要消耗有機(jī)物，使有機(jī)物積累減少。因此，對(duì)細(xì)胞呼吸要消耗有機(jī)物，使有機(jī)物積累減少。因此，

12、對(duì)糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮來說，又要設(shè)法糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮來說，又要設(shè)法降低細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度，降低細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度，盡可能減少有機(jī)物的消耗等盡可能減少有機(jī)物的消耗等。 糧食儲(chǔ)藏時(shí)，要注意糧食儲(chǔ)藏時(shí)，要注意降低溫度和保持干燥，抑制細(xì)胞呼降低溫度和保持干燥，抑制細(xì)胞呼吸，吸，延長(zhǎng)保存期限。延長(zhǎng)保存期限。 例：稻谷等種子含水量超過例：稻谷等種子含水量超過14.5時(shí)，呼吸速率就會(huì)驟時(shí)，呼吸速率就會(huì)驟然增加然增加 ，釋放出的熱量和水分，會(huì)導(dǎo)致糧食霉變。，釋放出的熱量和水分，會(huì)導(dǎo)致糧食霉變。 為了抑制細(xì)胞呼吸，果蔬儲(chǔ)藏時(shí)采用為了抑制細(xì)胞呼吸，果蔬儲(chǔ)藏時(shí)采用降低氧濃度、沖氮降低氧濃度、沖氮?dú)饣蚪档蜏囟鹊确椒?。氣或降?/p>

13、溫度等方法。 例：蘋果、梨、柑、橘等果實(shí)在例：蘋果、梨、柑、橘等果實(shí)在01時(shí)可儲(chǔ)藏幾個(gè)時(shí)可儲(chǔ)藏幾個(gè)月不壞；荔枝一般只能短期保鮮，但采用低溫速凍等方法可月不壞；荔枝一般只能短期保鮮，但采用低溫速凍等方法可保鮮保鮮68個(gè)月。個(gè)月。 農(nóng)村廣泛采用密閉的土窖保存水果蔬菜，也是利用農(nóng)村廣泛采用密閉的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果水果自身產(chǎn)生的二氧化碳抑制細(xì)胞呼吸的原理。自身產(chǎn)生的二氧化碳抑制細(xì)胞呼吸的原理。選用選用“創(chuàng)可貼創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口，既為傷口敷上等敷料包扎傷口，既為傷口敷上了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖，從而有利于傷口的避免厭

14、氧病原菌的繁殖，從而有利于傷口的痊愈。痊愈。 酵母菌是兼性厭氧微生物。酵母菌在適宜酵母菌是兼性厭氧微生物。酵母菌在適宜的通氣、溫度和的通氣、溫度和pH等條件下，進(jìn)行有氧等條件下，進(jìn)行有氧呼吸并大量繁殖；在無氧條件下則進(jìn)行呼吸并大量繁殖；在無氧條件下則進(jìn)行酒精發(fā)酵。酒精發(fā)酵。醋酸桿菌是一種好氧細(xì)菌。在氧氣充足醋酸桿菌是一種好氧細(xì)菌。在氧氣充足和具有酒精底物的條件下，醋酸桿菌大和具有酒精底物的條件下，醋酸桿菌大量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸。量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒狀桿菌是一種好氧細(xì)菌。在有氧條件下，谷氨酸棒狀谷氨酸棒狀桿菌是一種好氧細(xì)菌。在有氧條件下，谷氨酸棒狀桿菌能將葡萄糖和含氮物

15、質(zhì)（如尿素、硫酸銨、氨水）合成為桿菌能將葡萄糖和含氮物質(zhì)（如尿素、硫酸銨、氨水）合成為谷氨酸。谷氨酸經(jīng)過人們的進(jìn)一步加工，就成為谷氨酸鈉谷氨酸。谷氨酸經(jīng)過人們的進(jìn)一步加工，就成為谷氨酸鈉味味精。精。對(duì)于板結(jié)的土壤及時(shí)進(jìn)行松土透氣，可以使對(duì)于板結(jié)的土壤及時(shí)進(jìn)行松土透氣，可以使根細(xì)胞進(jìn)行充分的有氧呼吸，從而有利于根根細(xì)胞進(jìn)行充分的有氧呼吸，從而有利于根系的生長(zhǎng)和對(duì)無機(jī)鹽的吸收。此外，松土透系的生長(zhǎng)和對(duì)無機(jī)鹽的吸收。此外，松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長(zhǎng)繁殖，氣還有利于土壤中好氧微生物的生長(zhǎng)繁殖，這能夠促使這些微生物對(duì)土壤中有機(jī)物的分這能夠促使這些微生物對(duì)土壤中有機(jī)物的分解，從而有利于植物對(duì)無

16、機(jī)鹽的吸收。解，從而有利于植物對(duì)無機(jī)鹽的吸收。水稻的根系適于在水中生長(zhǎng)，這是因?yàn)樗镜母颠m于在水中生長(zhǎng)，這是因?yàn)樗镜那o和根能夠把從外界吸收來的氧水稻的莖和根能夠把從外界吸收來的氧氣通過氣腔運(yùn)送到根部各細(xì)胞，而且與氣通過氣腔運(yùn)送到根部各細(xì)胞，而且與旱生植物相比，水稻的根也比較適應(yīng)無旱生植物相比，水稻的根也比較適應(yīng)無氧呼吸。但是，水稻根的細(xì)胞仍然需要氧呼吸。但是，水稻根的細(xì)胞仍然需要進(jìn)行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。進(jìn)行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧氣不足，水稻根的細(xì)胞如果稻田中的氧氣不足，水稻根的細(xì)胞就會(huì)進(jìn)行酒精發(fā)酵，時(shí)間長(zhǎng)了，酒精就就會(huì)進(jìn)行酒精發(fā)酵，時(shí)間長(zhǎng)了，酒精就會(huì)對(duì)根

17、細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，使根系變黑、會(huì)對(duì)根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，使根系變黑、腐爛。腐爛。較深的傷口里缺少氧氣，破傷風(fēng)芽孢較深的傷口里缺少氧氣，破傷風(fēng)芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖。所以，傷口較深或被銹釘扎傷后，殖。所以，傷口較深或被銹釘扎傷后，患者應(yīng)及時(shí)請(qǐng)醫(yī)生處理。患者應(yīng)及時(shí)請(qǐng)醫(yī)生處理。 有氧運(yùn)動(dòng)是指人體細(xì)胞充分獲得氧有氧運(yùn)動(dòng)是指人體細(xì)胞充分獲得氧的情況下所進(jìn)行的體育鍛煉。人體細(xì)胞的情況下所進(jìn)行的體育鍛煉。人體細(xì)胞通過有氧呼吸可以獲得較多的能量。相通過有氧呼吸可以獲得較多的能量。相反，百米沖刺等無氧運(yùn)動(dòng)，是人體細(xì)胞反，百米沖刺等無氧運(yùn)動(dòng)，是人體細(xì)胞在缺氧條件下進(jìn)行

18、的高速運(yùn)動(dòng)。在缺氧條件下進(jìn)行的高速運(yùn)動(dòng)。 無氧運(yùn)動(dòng)中，肌細(xì)胞因氧不足，要無氧運(yùn)動(dòng)中，肌細(xì)胞因氧不足，要靠乳酸發(fā)酵來獲取能量。因?yàn)槿樗崮軌蚩咳樗岚l(fā)酵來獲取能量。因?yàn)槿樗崮軌虼碳ぜ〖?xì)胞周圍的神經(jīng)末梢，所以人會(huì)刺激肌細(xì)胞周圍的神經(jīng)末梢，所以人會(huì)有肌肉酸脹乏力的感覺。有肌肉酸脹乏力的感覺。8、酵母菌在有氧的條件下進(jìn)行有氧呼吸，在無氧條件下、酵母菌在有氧的條件下進(jìn)行有氧呼吸，在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸。進(jìn)行無氧呼吸。將酵母菌研磨、離心后，得到將酵母菌研磨、離心后，得到上清液（含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀物（含細(xì)胞器）。上清液（含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀物（含細(xì)胞器）。把等量的上清液、沉淀物和未曾離心的均漿分別把等量的上清液、沉淀物和未曾離心的均漿分別防入甲、乙、丙防入甲、乙、丙3個(gè)試管中，進(jìn)行四項(xiàng)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)（見右圖）個(gè)試管中，進(jìn)行四項(xiàng)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)（見右圖）（1）向）向3個(gè)試管中分別加入等量的葡萄糖，各試管的最終產(chǎn)物個(gè)試管中分別加入等量的葡