呼吸作用一轮复习.ppt

第3节 ATP的主要来源细胞呼吸,学习目标：,1.说出线粒体的结构和功能。 2.说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。 3.说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。 4.进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。,拉瓦锡研究人的呼吸作用,问题探讨,1、呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？,两者共同点是：都是物质的氧化分解过程；都能 产生二氧化碳等产物，并且都释放能量。,2、呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？,不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。,3、在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？,在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是，无氧呼吸释放的能量比有氧呼吸要少得多,一、细胞呼吸的概念,细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并且生成ATP的过程。,探究酵母菌细胞呼吸的方式,二、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:,有氧呼吸,无氧呼吸,3.实验装置:有氧和无氧的控制,有氧呼吸装置,无氧呼吸装置,4CO2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,4.1如何检验经过NaOH溶液的气体中没有CO2?,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,有氧呼吸装置,无氧呼吸装置,具体运用:,酒精+重铬酸钾溶液(橙黄色) 硫酸铬(灰绿色),如何完成这个实验,1. 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,2.为了探究种子萌发时进行的呼吸类型，某研究性学习小组设计了下列实验。请根据要求填空。 实验目的： 。 实验原理： 实验材料和用具 实验方法：将实验材料和用具按上图配置好实验装置，如想得到实验结论还必须同时设计另一个实验，请指出另一个实验应如何设计（绘装置图表示，并用简短的文字说明） 实验结果及预测：,探究种子萌发时所进行的呼吸类型,如图。（说明：强调等量的种子，即用等量的清水代替NaOH，观察红色液滴的移动情况。）,说明萌发的种子只进行有氧呼吸；,说明萌发的种子只进行无氧呼吸；,萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。,实验结果及预测：,实验原理：种子萌发过程如果只进行有氧呼吸，则吸收的氧气量和放出的二氧化碳量相等；如果只进行无氧呼吸，则不吸收氧气，能放出二氧化碳；如果既有有氧呼吸又进行无氧呼吸，则吸收的氧气量小于放出的二氧化碳量。,细胞呼吸的方式,1、有氧呼吸 2、无氧呼吸,问题: 有氧呼吸的场所在哪?过程又是如何呢?,有氧呼吸的场所,复习,线粒体和叶绿体含有DNA，它们都是半自主细胞器,一.有氧呼吸,新课,分析讨论：,有氧呼吸各个阶段的反应物和生成物、场所等分别是什么？ 有氧呼吸的生成物CO2和H2O分别产生于有氧呼吸的第几阶段？ 有氧呼吸的生成物CO2中的C和O分别来自哪里？有氧呼吸的生成物H2O中的O从何而来？ 有氧呼吸过程中哪几个阶段有H产生？最多的是哪一个阶段？其去向？ 有氧呼吸过程中哪几个阶段有ATP产生？最多的是哪一个阶段？ 有氧呼吸过程中物质变化和能量变化的特点是什么？ C6H12O6能否进入线粒体参与有氧呼吸？,关于有氧呼吸过程的几个注意点,1.有氧呼吸过程三个阶段的场所:第一阶段在细胞质基质,第二阶段第三阶段在线粒体. 2.CO2在第二阶段产生,是丙酮酸和水反应生成, CO2中的氧原子一个来自葡萄糖,另一个来自水. 3. O2参与反应的阶段是第三阶段,是H和氧结合生成水,所以呼吸作用产物水中的氧来自O2. 4.有氧呼吸的反应物和生成物中都有水,反应物中的水在第二阶段参与和丙酮酸的反应,生成物中的水是第三阶段H和O2结合生成的.,细胞膜,线粒体,2.有氧呼吸的全过程反应式：,第一阶段:葡萄糖的初步分解,第二阶段:丙酮酸彻底分解,第三阶段,C6H12O6,2分子丙酮酸,少量ATP,4H,酶,+,+,（ ）,细胞质基质,2分子丙酮酸,+6H2O,酶,6CO2+20H+少量ATP,（线粒体基质）,6O2+24H,酶,12H2O+大量ATP,（线粒体内膜）,C6H12O6+6H2O+6O2,酶,6CO2+12H2O+能量,主要的场所：线粒体,总反应式,(38ATP),在细胞内,1mol的葡萄糖彻底氧化分解后,可以产生2870KJ的能量，其中有1161KJ左右的能量储存在ATP中,其余的能量 则以热能的形式失掉了.请你计算一下,有氧呼吸的能量 转换率大约是多少？这些能量大约能使多少个ADP转化为ATP?,40.5% 2.31025,有氧呼吸三个阶段的比较,细胞质基质,主要是葡萄糖,丙酮酸H,少量,丙酮酸,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,对比,主要场所：,线粒体,能量去向：,一部分以热能形式散失 另一部分转移到ATP中,总反应式：,有氧呼吸概念：,细胞在_的参与下，通过_的催化作用，把_等有机物_，产生_和_，释放_,生成_的过程。,(1709kJ/mol,约60%),(1161kJ/mol,约40%),氧,多种酶,葡萄糖,CO2,H2O,能量,彻底氧化分解,许多ATP,(38个ATP),看谁反应最快,1、哪个阶段产生CO2？,2、哪个阶段有氧气参与反应？,3、哪个阶段产生ATP最多？,4、ATP产生的场所？,有氧呼吸过程中,5、分解1摩尔的葡萄糖需多少摩尔O2和产生多少摩尔CO2？,第二阶段 第三阶段 第三阶段,细胞质基质、线粒体（主要）,都是6摩尔,例题1:下列四支试管中分别含有不同的化学物质和活性酵母菌细胞制备物.经过一定时间的保温后,能产生的CO2试管有: A.葡萄糖+细胞膜己破裂的细胞 B.葡萄糖+线粒体 C.丙酮酸+线粒体 D.丙酮酸+内质网,思考,？,苹果、香蕉储存久了，会酒味发出来,这是为什么呢?,二.无氧呼吸,2、无氧呼吸反应式,1mol葡萄糖释放225.94KJ，有61.08KJ转移至ATP（合成2molATP）,1mol葡萄糖释放196.65KJ，有61.08KJ转移至ATP（合成2molATP）,（大部分高等植物、酵母菌）,（马铃薯块茎、甜菜、玉米胚、脊椎动物肌细胞、乳酸菌）,思考,？,1、有氧呼吸和无氧呼吸两种呼吸,有何共同点？放出的能量有何不同?为什么? 1mol葡萄糖释放196.65KJ，有61.08KJ转移至ATP, 能量的转化率大约是多少?,2、无氧呼吸产生的乳酸或酒精对细胞有害吗?,3、从生物进化的角度讲,有氧呼吸和无氧呼吸何者先出现,为什么?,不是都有害。在缺氧条件下,作为有氧呼吸的补充,是生物适应性的表现.,3、无氧呼吸 的概念 ?,无氧呼吸：一般是指细胞在缺氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化的产物，同时释放出少量能量的过程。,思考,为什么在酿酒过程中, 原料和酵母菌混合后,先不能加盖, 要让原料和酵母菌充分接触空气,过几天才密封处理,这样才能酿出酒来?在生成酒的过程中,酵母菌一直都能生存下去吗?,三、有氧呼吸与无氧呼吸 的关系,先细胞质基质 后线粒体,始终在细胞质 基质中,需要,不需要,CO2+ H2O,酒精、二氧 化碳或乳酸,1161KJ,61.08KJ,从葡萄糖到2分子丙酮酸这一步骤相同， 都是在细胞质基质中进行,酒酿制作攻略,1.将糯米蒸熟成米饭后凉至不烫手的温度 2.将甜酒曲碾成细粉，撒在糯米上，边撒边拌，尽量混均匀 3.将糯米转移到发酵的容器中边放边用手掌轻轻压实，放完后将最后一点酒曲撒在上面，浇上少许凉开水。 4.将容器盖盖严，放在适宜的温度下（如果房间温度不够，可以用厚毛巾等将容器包上保温）；,避免酵母菌死亡，利于发酵进行,确保酶的活性较高，利于发酵进行,5.做酒酿的关键是干净，一切东西都不能沾生水,容器都洗净擦干，还要把您的手洗净擦干 6.中途（12小时、24小时）可以打开盖子看看（别经常开盖），发酵时间夏季一般24小时，冬季48小时，春秋季36小时,不利于发酵，杂菌污染,1、消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸与无氧呼吸产生的CO2（ATP）物质的量之比： 2、产生等量的CO2时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖（产生ATP）的摩尔数之比：,3:1 / 19:1,1:3 / 19:3,2下列有关呼吸作用的叙述中，正确的是 （ ）。 A种子库中贮存的风干种子不进行呼吸作用 B是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别 C高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸 D在细胞呼吸中，中间产物丙酮酸的水解是在线粒体中进行的,例题2,C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量,酶,C6H12O6 2C2H5OH+ 2CO2+能量,酶,3经测定，蚕豆种子在发芽的早期，二氧化碳的释放量比氧气的吸收量大34倍，这说明此时的蚕豆是（ ）。 A只进行有氧呼吸 B无氧呼吸比有氧呼吸占优势 C只进行无氧呼吸 D有氧呼吸比无氧呼吸占优势,四、细胞呼吸原理的应用,选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上 了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、 避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的 痊愈。,酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜 的通气、温度和pH等条件下，进行有氧 呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行 酒精发酵。,醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足 和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大 量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。,谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状 杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为 谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠味精。,对于板结的土壤及时进行松土透气， 可以使根细胞进行充分的有氧呼吸， 从而有利于根系的生长和对无机盐 的吸收。此外，松土透气还有利于 土壤中好氧微生物的生长繁殖，这 能够促使这些微生物对土壤中有机 物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。,水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻 的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气 腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比， 水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水 稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以 稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不 足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时 间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用 ，使根系变黑、腐烂。,较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽 孢杆菌适合在这种环境中生存并大 量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉 扎伤后，患者应及时请医生处理。,有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情 况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过 有氧呼吸可以获得较多的能量。相反， 百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。 无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳 酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激 肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌 肉酸胀乏力的感觉。,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C点以后）。,4、B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（CO2释放量表示），此时CO2的总释放量最低。D点表示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。,O2%,CO2释放量,A,B,C,D,5 10 15 20 25,（1）温度,（2）O2,CO2释放量,O2%,有氧呼吸,无氧呼吸,（3）CO2：随着CO2的浓度升高，细胞呼吸的速率降低,（4）H2O：随着水的数量增多，细胞呼吸的速率增高,影响呼吸作用的外界因素,呼吸作用的概念,呼吸作用类型,有氧呼吸,无氧呼吸,1.呼 吸 作 用,葡萄糖的初步分解,丙酮酸彻底分解,H的氧化,丙酮酸不彻底分解,乳酸发酵,酒精发酵,葡萄糖的初步分解,3、物质 变化,4、能量 变化,2、条件,2.细胞呼吸原理的应用,1、场所,知识反馈,2、下列生物的呼吸作用全过程都在细胞质基质中进行的是（ ） A、肝细胞 B、小麦 C、乳酸菌 D、玉米,1在进行水稻种子浸种催芽时，谷堆太大，水又加多了，结果出现烂种烂芽，原因是（ ）。 A细菌繁殖破坏种子和幼芽 B体积太大，中心温度过高 C无氧呼吸产生酒精 D无氧呼吸产生乳酸,3、酵母菌同时进行有氧呼吸和乙醇发酵， 假如等量的葡萄糖在有氧呼吸和乙醇发酵 过程中被消耗掉，则吸氧量和二氧化碳 发生量之比是多少？( ),A、1：1 B、3：4 C、 1：3,C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量,酶,C6H12O6 2C2H5OH+ 2CO2+能量,酶,4. 酵母菌同时进行有氧呼吸和乙醇发酵， 根据有氧呼吸和乙醇发酵所生成的CO2量， 如果相等，这时吸氧量和二氧化碳发