第五章第3节细胞呼吸公开课ppt

复习提问细胞内的主要能源物质是什么？生物体新陈代谢所需能量的直接来源是什么？葡萄糖ATP那么：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动所需要的直接能量ATP的呢？第3节ATP的主要来源——细胞呼吸1、细胞呼吸的概念细胞呼吸是指在细胞内,经过由酶催化的一系列，生成或其他产物，释放出并生成的过程。有机物氧化分解二氧化碳能量ATP一、细胞呼吸的方式细胞内+有机物+水CO2能量呼吸作用（本质）呼吸现象和呼吸作用O2O2呼吸（现象）呼吸器官血液循环血液循环呼吸器官CO2气体运输+探究酵母菌细胞呼吸的方式科学探究步骤提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果得出结论酵母菌：探究酵母菌细胞呼吸的方式一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。生活经验：＊面团通过酵母菌的发酵会变得松软多孔。＊酒的酿制是谷物在酵母菌的作用下产生酒精，在酿制的过程中会有气泡产生。根据以上的资料提出你所要探讨的问题提出问题酵母菌在有氧条件下还是无氧条件下产生CO2?如果都能产生，两种条件下产生的CO2是否一样多？酵母菌在有氧条件还是无氧条件下产生酒精？如果都能产生，两种条件下产生的酒精是否一样多？作出假设酵母菌在无(有)氧条件产生酒精。酵母菌在无(有)氧条件下产生CO2。酵母菌在无(有)氧条件下产生的酒精较多。酵母菌在有(无)氧条件下产生的CO2较多。设计实验该实验的自变量是？因变量是？无关变量呢？如何检测是否有CO2和酒精生成？怎样创造有氧和无氧条件？设计实验因变量无关变量自变量其他变量氧气的有无CO2和酒精的生成反应物的量、反应时间、pH、温度、酵母菌的活性设计实验CO2的检测：澄清的石灰水浑浊澄清溴麝香草酚蓝溶液（BTB）蓝色绿色黄色酒精的检测重铬酸钾溶液橙色灰绿色设计实验酸性条件下有何应用？设计实验如何创设有氧和无氧条件？A组酵母菌培养液NaOH溶液澄清石灰水或（BTB）吸收空气中的CO2，排除它对实验的干扰验证酵母菌有氧呼吸是否产生CO2该装置有没有需要改进的地方酵母菌培养液NaOH溶液澄清石灰水或（BTB）澄清石灰水或（BTB）验证空气中的CO2是否完全被吸收改进装置10%如何利用现有材料创设无氧条件？酵母菌溶液B组先封口放置一会澄清石灰水或（BTB）三、实验方案①酵母菌培养液的配制：新鲜酵母菌分成两等份分别注入240mL质量分数为5％的（煮沸冷却的）葡萄糖溶液②检测CO2的产生：装置如图三、实验方案①酵母菌培养液的配制：新鲜酵母菌分成两等份分别注入240mL质量分数为5％的（煮沸冷却的）葡萄糖溶液②检测CO2的产生：装置如图③检测酒精的产生：1.在AB中各取2mL酵母菌培养液的滤液，分别注人1号、2号干净的试管中2.在1号、2号试管中各滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液3.并轻轻振荡，观察试管中溶液的颜色变化进行实验步骤一：配制酵母菌培养液10g酵母菌+240mL5%葡萄糖溶液A组B组酵母菌培养液10%NaOH澄清石灰水或（BTB）酵母菌溶液B组澄清石灰水或（BTB）A组酒精的检测0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液12A组酵母菌培养液2mLB组酵母菌培养液2mL得出结论：酵母菌无氧呼吸可产生酒精分析结果CO2的检测：两组装置石灰水都变浑浊,说明装置(A)浑浊快且程度高,说明都有CO2产生有氧条件产生的CO2多如果用BTB检测，结果会怎样？实验结论在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生了大量的CO2。在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的CO2。在一杯温开水中加入一大勺糖和一小包酵母，进行搅拌。将这个杯子中的液体倒入透明的玻璃瓶或矿泉水瓶内，再往瓶内加一些温开水。实验前实验后8、下图是探究酵母菌呼吸作用方式的实验装置。以下说法正确的是（）A.装置甲中NaOH溶液的作用是吸收O2B.装置乙在C处可检测到有酒精生成C.装置乙应让B先反应一会儿再连接CD.两个装置均需要在黑暗条件下进行CC及时训练❀有氧呼吸的过程项目阶段场所反应物生成物释放能量第一阶段第二阶段第三阶段（一）有氧呼吸（P93)自主构建有氧呼吸的场所是什么有氧呼吸最常利用的物质是问题回顾：1.呼吸作用的场所是？主要是线粒体，还有细胞质基质2.线粒体的结构怎样？双膜结构，内膜向内折叠成嵴（增大了内膜的面积），嵴的周围充满了液态的基质，内膜和基质中都含有许多与呼吸作用有关的酶。1C6H12O6(葡萄糖)酶4[H]2丙酮酸少量能量少量能量6CO26H2O酶20[H]6O212H2O酶大量能量有氧呼吸的过程细胞质基质线粒体第一阶段第二阶段第三阶段C6H12O6(葡萄糖)酶[H]丙酮酸少量能量少量能量CO2H2O酶[H]O2H2O酶大量能量有氧呼吸的过程细胞质基质线粒体第一阶段第二阶段第三阶段有氧呼吸场所反应物产物释能第一阶段第二阶段第三阶段细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸、[H]少量[H]、O2线粒体基质丙酮酸、H2O[H]、CO2少量线粒体内膜H2O大量有氧呼吸的三个阶段葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2C3H4O3+4[H]+少量能量（丙酮酸）场所：细胞质基质①丙酮酸彻底分解酶6CO2+20[H]+少量能量场所：线粒体基质②2C3H4O3（丙酮酸）[H]的氧化酶12H2O+大量能量场所：线粒体内膜③24[H]+6O2+6H2OCO2、H2O中的O来自哪里？1、有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段？2、呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段？第二阶段第三阶段3、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：①产生CO2的阶段（）②产生H2O的阶段（）③氧气参与的阶段（）④产生ATP的阶段（）⑤产生ATP最多的阶段（）二三三一、二、三三有氧呼吸？细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。有氧呼吸总反应式：C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量能量热能(散失)可转移的能量ADP＋PiATP1161kJ2870kJ1mol葡萄糖1709kJ能量的利用率：1161/2870×100％=40％ATP:1161/30.54=38molC6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+38molATP思考?反应式中的能量能直接写成ATP吗?C6H12O6→2C3H4O3＋4[H]＋能量(少)2C3H4O3＋6H2O→6CO2＋20[H]＋能量(少)24[H]＋6O2→12H2O＋能量(多)需要呼吸热能2ATP热能2ATP热能34ATP总反应：C6H12O6＋6H2O＋6O2→6CO2＋12H2O+能量(多)热能38ATP第一阶段：（细胞质基质中）第二阶段：（线粒体基质中）第三阶段：（线粒体内膜上）问题探讨1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？2.呼吸作用与物质在体外燃烧有什么区别吗？物质分解的过程、产物都相同，并且都能释放等量的能量有。①细胞呼吸是在温和的条件下进行的；②能量的释放是在一系列的反应过程中逐步释放的；③释放的能量部分的以热能的形式散失，部分的转移贮存到ATP中。CO2、H2O中的O来自哪里？例1.下图是有氧呼吸的过程图解，请依图回答：C6H12O123O2酶酶456酶[H][H](1)写出长方框内1、2、3所依次代表的物质名称：、_____、。(2)依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的多少、____、。(3)有氧呼吸的主要场所是______，进入该场所的呼吸底物是_____。(4)用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是_______________葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳H2O丙酮酸CO2少少大量线粒体丙酮酸62丙酮酸1葡萄糖少量能量6H2O6CO2少量能量20[H]6O212H2O大量能量有氧呼吸过程的图解4[H]细胞质基质线粒体基质线粒体内膜刘翔在训练后常会肌肉发酸,为什么?无氧呼吸是怎样进行的呢？无氧呼吸指细胞在无氧或缺氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放少量能量的过程。1.概念：总结无氧呼吸细胞进行无氧呼吸的场所是细胞质基质。2、无氧呼吸的过程葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+能量（少量）场所：细胞质基质①2丙酮酸+4[H]②丙酮酸不彻底分解场所：细胞质基质A.乳酸发酵酶2C3H6O3(乳酸)B.酒精发酵酶2C2H5OH(酒精)+2CO22丙酮酸+4[H]2丙酮酸+4[H]C6H12O6酶无O2酶C2H50H（酒精）+CO2+少量能量丙酮酸C3H6O3（乳酸）+少量能量（大部分高等植物、酵母菌）（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚、人、高等动物、乳酸菌）C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+能量196.65kJ225.94kJC6H12O6C2H50H（酒精）+CO2+少量能量丙酮酸C3H6O3（乳酸）+少量能量ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ＋大量能量有Ｏ２酶无O2酶.用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子,以后可在下列何种物质中发现它A、丙酮酸B、CO2C、H2OD、H2O和CO2.苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸时的产物分别是A、乳酸和酒精B、酒精和乳酸、二氧化碳C、酒精、二氧化碳和乳酸D、都是酒精C6H12O6酶2C3H6O3+196.65KJ61.08KJC6H12O6+6H2O+6O2酶12H2O+6CO2+2870KJ1161KJ38ATP2ATP19︰1能量比较：1mol葡萄糖在有氧和无氧条件下分解释放的能量比较有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸区别条件场所产物释放能量需O2，需酶细胞质基质、线粒体细胞质基质CO2、H2O酒精和CO2或乳酸较多较少第一阶段是相同的（葡萄糖生成丙酮酸，产生少量能量和[H]）分解有机物、释放能量的过程相同点过程实质不需O2，需酶包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”等敷料。花盆里的土壤板结后，空气不足，会影响根系生长，需要及时松土透气。提倡慢跑等有氧运动的原因之一，是不致因剧烈运动导致氧的不足，而使肌细胞因无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。利用麦芽糖、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐，在控制通气的情况下，可以生产各种酒；利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌以及发酵罐，在控制通气的情况下，可以生产食醋或味精。破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖。（遇到这种情况，需要及时到医院治疗，如清理伤口，敷药并注射破伤风抗毒血清。）稻田也需要定期排水，否则水稻幼根因缺氧而变黑、腐烂。应用有氧呼吸原理应用有氧呼吸与无氧呼吸原理应用无氧呼吸原理应用有氧呼吸原理应用有氧呼吸原理应用有氧呼吸原理影响呼吸作用的因素•1.温度•2.氧气浓度•3.CO2浓度•4.水分①在一定温度范围内，随温度的升高，细胞呼吸增强；②在最适温度（a点所对应的温度），细胞呼吸最强；③温度高于最适温度，酶的活性下降（甚至变性失活），细胞呼吸受抑制。呼吸速率温度℃a(1)、温度:温度影响酶的活性温度应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间BAC(2)、O2氧气浓度A点：A点到B点：B点到C点：只进行厌氧呼吸，释放较多CO2。CO2释放急剧减少-----氧气增多，厌氧呼吸受抑制，需氧呼吸还很弱CO2释放量不断上升-----氧气增多，促进需氧呼吸应用：储藏蔬菜,水果和粮食(条件)③CO2：增加CO2的浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度得到解释。据此原理，在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。CO2释放量CO2浓度④水：在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。在种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗，延长作物的储存时间。水果、蔬菜要求低湿度。细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）1、若只产生CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸（如A点）。2、若产生的CO2的摩尔数比吸收O2的摩尔数多，则两种呼吸同时并存（图中AC段）。3、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（图中