您好,欢迎访问三七文档
当前位置:首页 > 行业资料 > 冶金工业 > 5.3.2-ATP的主要来源——细胞呼吸1
生物体生命活动需要能量1、生物体内的主要能源物质?糖类2、细胞中的重要能源物质:3、糖类中储存能量的糖有:淀粉(植物)糖原(动物)4、良好的储能物质:脂肪6.直接能源物质葡萄糖5、最终能量来源太阳能ATP第3节ATP的主要来源——细胞呼吸一、细胞呼吸的概念和类型细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。有氧呼吸:主要形式无氧呼吸细胞呼吸二、有氧呼吸1.场所:线粒体(主要)、细胞质基质线粒体外膜嵴内膜线粒体外膜内膜基质含有氧呼吸酶嵴2.过程(以葡萄糖为例)葡萄糖少量能量2丙酮酸4[H]少量能量20[H]O212H2O6CO26H2O酶酶酶细胞质基质线粒体大量能量(1)葡萄糖的初步分解C6H12O62C3H4O3+4[H]+少量能量(丙酮酸)酶(2)丙酮酸的彻底分解6CO2+20[H]+少量能量酶2C3H4O3+6H2O(3)[H]的氧化12H2O+大量能量24[H]+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我是乡下长大的人,小时没有什么好吃的东西。记得是六七岁时跟长辈卖公粮才第一次进过县城。那时没有钱,长辈们就用粮食到餐馆换饭吃,菜是肉汤粉条,觉得好吃的不得了,但好在什么地方不知道。后来有两次从家中拿几个铜钱在供销社卖了,在县城里所谓高级馆子里吃过两角钱一碗的蒸肉。少了几个铜钱还让婆婆心疼了几天。读初中时离家有十几公里,就在那儿寄读,吃的是粗粮,陪伴的是自家做的咸菜,偶尔从家中带点黄豆,四五个同学齐动手,做一洗脸盆懒豆腐,虽然里面只有几朵油花,可大家还是吃的津津有味。我天天盼望放假,回家了可吃点好的,其实也没什么好东西,就是鸡蛋、面条,猪肉有点,也是半月才一次机会,每当闻到肉香,口水就直流。有一年夏天,民兵在学校集训,结束时会餐,老乡接我参加,吃的是猪肉炖粉条,那是家乡当时最好的美食。二十世纪七十年代末,我赶上了恢复高考,有了上大学的机会,那时国家有些补贴,生活也有改善,但年轻长身体,还没到吃饭时就饿了,到了下课的最后几分钟就准备了百米冲刺,以便能买点好吃的饭菜。学校每周加餐一到两次,如蒸肉、肉包子、鱼等等。记得有一名男同学一餐吃二两重的肉包子五个,可能是吃多了,站着不酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量4.有氧呼吸的总反应式3.概念(书P94黑体字)场所:条件:物质变化:能量去向:细胞质、线粒体(主要)需氧气,需酶有机物彻底分解成无机物ATP1161KJ热能一部分以热能形式散失(约60%)(2870KJ)另一部分转移到ATP中(约40%)巩固:下列分别属于有氧呼吸的第几阶段:①氧气参与的阶段()②产生H2O的阶段(),H2O参与的阶段()产生CO2的阶段()④产生ATP的阶段()⑤产生ATP最多的阶段()二三三一、二、三三暂时缺氧状态下的活细胞,还能进行细胞呼吸吗?二思考:•1、进行有氧呼吸的生物一定有线粒体吗?•有无线粒体是判断能否进行有氧呼吸的标准吗?•2、向线粒体直接注入葡萄糖能否产生CO2?三、无氧呼吸葡萄糖丙酮酸2C2H5OH(酒精)+2CO22C3H6O3(乳酸)1.场所:细胞质基质第一阶段第二阶段2.过程2酶酶少量能量2C3H6O3C6H12O6酶2分子丙酮酸酶酶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.过程1.场所:细胞质基质三、无氧呼吸C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量A.乳酸发酵例: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、玉米胚等)C6H12O6酶2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量B.酒精发酵例:大多数植物、酵母菌2、总反应式无氧呼吸是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物,释放出少量能量,生成少量ATP的过程。3、概念:同样是分解葡萄糖,为何无氧呼吸只能释放少量能量?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类型项目有氧呼吸无氧呼吸区别场所条件产物释能联系细胞质基质、线粒体(主要)细胞质基质需氧、酶等不需氧、需酶大量少量①两者第一阶段完全相同②都分解有机物,释放能量,合成ATP四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较二氧化碳和水酒精、二氧化碳或乳酸五、细胞呼吸的作用1、为生物体的生命活动提供能量。2、为体内其它化合物的合成提供原料。六、影响细胞呼吸的因素1.温度温度呼吸速率应用: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。问:中耕松土有何作用?水稻生产中适时露田和晒田的目的是什么?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510152025A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。右图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2的释放量与O2的吸收量的变化,请根据图解回答下列问题:(1)0点时,该器官的呼吸作用类型是。无氧呼吸(3)在O2浓度为b%以下时(不包括0点),该器官的呼吸类型是,因为。有氧呼吸和无氧呼吸CO2释放量大于O2吸收量(2)该器官CO2释放与O2吸收两条曲线在P点重合,其呼吸类型为,因为。(4)由该曲线提示的原理,我们在进行果实和种子贮藏时,应取O2含量为值时,理由是_____________________有氧呼吸CO2释放量等于O2吸收量此时释放的CO2最少,果实和种子通过呼吸消耗的物质最少1.00.5abco2释放PO2吸收气体交换相对值O2含量(%)0aCO2O2O2O2CO2CO2空气→鼻肺泡细胞空气中的氧气参与组织细胞的需氧呼吸至少穿过几层膜?毛细血管O23.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,甚至风干,减少水分,降低呼吸消耗。七、细胞呼吸原理的应用1.在酿酒业上的应用:先通气,让酵母菌进行有氧呼吸,使其数量增加;然后隔绝空气,使其发酵,产生酒精。2.在农业生产上:中耕松土,促进根系的有氧呼吸,有利于根系的生长及对矿质离子的吸收3.在医学上:利用氧气驱蛔虫、抑制破伤风等厌氧型细菌的繁殖4.在物质的储存时:控制氧气的浓度,抑制其呼吸作用,减少有机物的消耗。细胞呼吸要消耗有机物,使有机物积累减少。因此,对粮食储藏和果蔬保鲜来说,又要设法减少细胞呼吸,尽可能减少有机物的消耗。粮食储藏粮食储藏时,要注意降低温度和保持干燥,抑制细胞呼吸,延长保存期限。果蔬保鲜为了抑制细胞呼吸,果蔬储藏时采用降低氧浓度、补充N2(CO2)或降低温度等方法。缺氧的情况下,厌氧病菌大量繁殖,不利于伤口痊愈。(1)只进行需氧呼吸;(2)只进行厌氧呼吸;(3)需氧呼吸、厌氧呼吸都有。小试牛刀酵母菌的细胞呼吸方式1左移,2不动,1不动,2右移,1左移,2右移,预测结果及结论:在上述这个装置中,1、若把酵母菌改为乳酸菌,液滴移动有何变化?2、若采用以上装置研究绿色植物的细胞呼吸,在外界条件上应特别注意什么?再试牛刀探究酵母菌细胞呼吸的方式P91探究实验实验1.探究材料的选择:酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧无氧的条件下都能生存,便于用来探究细胞呼吸的不同方式。•单细胞真核生物•生长周期短,增殖速度快•可以用酵母菌作为实验材料研究探究酵母菌的呼吸方式问题?•(1)酵母菌细胞无氧呼吸能不能产生二氧化碳?•(2)在何种情况下(有氧或无氧),酵母菌可以产生酒精?•(3)酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都可以提供能量,哪种情况下产生能量更多?2.原理:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸无氧呼吸C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量酶3.实验装置:有氧和无氧的控制有氧呼吸装置酵母菌液澄清石灰水溶液无氧呼吸装置4.CO2的检测还有别的方法检测CO2吗?溴麝香草酚蓝水溶液+CO2由蓝变绿再变黄NaOH溶液酵母菌液澄清石灰水溶液AB如何检验经过NaOH溶液的气体中没有CO2?除去通入空气中的二氧化碳NaOH溶液澄清石灰水溶液酵母菌液澄清石灰水溶液气泵酵母菌液酵母菌液5.检验能量的产生有氧呼吸装置无氧呼吸装置6.酒精的检测气泵有氧呼吸装置无氧呼吸装置酒精+重铬酸钾溶液(橙色)硫酸铬(灰绿色)下图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置图,请据图分析:(1)A瓶加入的试剂是,其目的是。(2)C瓶和E瓶加入的试剂是,其作用是。(3)图中装置有无错误之处,如果有请在相应的图中加以改正。(4)经过A瓶的处理,可能还不能保证进入B瓶的气体中不含有二氧化碳,如何处理就可以知道进入B瓶的气体中肯定不含有二氧化碳了?。(5)如果乙装置可以产生酒精,如何检测。在生活中有那些应用:巩固练习练习1:种子在浸水和不浸水的情况下进行细胞呼吸都能产生()A.葡萄糖B.丙酮酸C.乳酸D.酒精B提示:种子在浸水时进行无氧呼吸;不浸水是进行有氧呼吸。有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同巩固练习2.如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时,分解葡萄糖产生等量的CO2那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是A、1:2B、1:3C、1:4D、1:6B3、一运动员正在进行长跑锻练,从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质,其浓度变化如下图。图中P、Q、R三曲线依次代表A、O2、CO2、乳酸B、乳酸、CO2、O2C、CO2、O2、乳酸D、CO2、乳酸、O22.现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发酵,若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出CO2和吸收的O2之比是()A.3:1B.1:2C.4:3D.2:3C3.下列5支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下,会产生CO2的试管有()①葡萄糖+已破裂的细胞②葡萄糖+线粒体③丙酮酸+线粒体④葡萄糖+细胞质基质(隔绝空气)⑤丙酮酸+细胞质基质(隔绝空气)A.①③④⑤B.①②④⑤C.①③④D.②③④A7.一运动员正在进行长跑训练,从他的大腿肌肉细胞中检测到3种化学物质,其浓度变化如右图所示,图中P、Q、R三曲线依次代表()B锻炼时间(分)A.O2、CO2、乳酸B.乳酸、CO2、O2C.CO2、O2、乳酸D.CO2、乳酸、O28.右图表示北方的一个贮存白菜的地窖,随着O2的消耗,CO2浓度变化的情况。请据图回答:(1)A~B段O2的消耗量很大,CO2浓度上升也很快,白菜在进行_____呼吸。(2)C~D段O2浓度接近0,而CO2浓度仍在上升,白菜在进行_____呼吸。(3)B~C段O2浓度已很低,CO2浓度几乎不上升,原因是_______________________________________________________________.有氧无氧氧气浓度很低,有氧呼吸十分微弱,而无氧呼吸仍处于抑制状态(4)从哪点开始,O2浓度的高低成为限制有氧呼吸的因素?_____(5)为了有利于较长时间地贮存大白菜,应把地窖的氧气控制在_______段范围内。B点B~C呼吸类型的确认及相关实验装置1、有水生成一定是有氧呼吸2、无二氧化碳生成细胞进行乳酸途径的无氧呼吸3、不消耗氧,但产生二氧化碳只进行产生酒精的细胞无氧呼吸4、二氧化碳释放量等于氧的消耗量只进行有氧呼吸或有氧呼吸和细胞乳酸途径的无氧呼吸5、二氧化碳释放量大于氧气的消耗量细胞同时进行酒精途径的无氧呼吸和有氧呼吸
本文标题:5.3.2-ATP的主要来源——细胞呼吸1
链接地址:https://www.777doc.com/doc-1889735 .html