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1、第5章 细胞的能量供应和利用 第3节 ATP的主要来源细胞呼吸,人教版必修1,复 习 提 问,生物体生命活动的主要能源物质、直接能源物质、最终来源各是什么？,把光能转化为高等动物肌肉收缩的机械能需要经历那些过程？,一、细胞呼吸也称呼吸作用,是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解， 生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP 的过程。,注意：呼吸和呼吸作用的区别,氧化分解有机物，释放能量,实质：,第3节 ATP的主要来源细胞呼吸,二、细胞呼吸的方式：,酵母菌细胞呼吸的方式,+ 有机物,+ 水,呼吸作用（本质）,呼吸现象和呼吸作用,呼吸（现象）,气体运输,+,甜酒,淀粉,酵母菌,葡萄糖,酵母菌,
2、细胞呼吸,酒精+CO2+水,设计实验,酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）,进行实验,作出假设,3.设计实验,实验思路？,分析变量,自变量:,因变量:,无关变量:,细胞呼吸的条件,细胞呼吸的产物,有氧,无氧,影响实验结果的可变因素,酒精、CO2,分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳,CO2的检测：,1.通入澄清的石灰水：澄清浑浊 2.溴麝香草酚蓝水溶液：蓝 绿黄,酒精的检测：,橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应： 橙色灰绿色,思考: 有氧和无氧条件下CO2和酒精产生的量的多少如何判断？,材料用具,ml的平底烧瓶（或锥形瓶），玻璃弯管，
3、带孔的橡胶塞，天平， 量筒，烧杯，试管，气泵、漏斗、 滤纸、玻璃棒、铁架台等,酵母粉，石灰水，氢氧化钠液，3的葡萄糖溶液，重铬酸钾溶液（用于检测酒精）,对比实验,设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验,4.进行试验,实验现象：,变混浊快,无变化,变混浊慢,出现灰绿色,5.分析结果得出结论,酵母菌,有氧条件下产生大量CO2,无氧条件下产生酒精和少量CO2,呼吸作用的类型,有氧呼吸,无氧呼吸,初 始,相同时间后,有氧装置,无氧装置,用溶有重铬酸钾的浓硫酸检测酒精,溶有重铬酸钾的浓硫酸,+有氧装置的酵母菌滤液,+无氧装置的酵母菌滤液,
4、灰绿色,不变灰绿色,探究：如何改进装置可以知道不是空气中的二氧化碳在起作用呢？,再探究,有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？,葡萄糖 水溶液,葡萄糖 水溶液,线粒体的结构示意图,外膜,内膜,基质,嵴,三、有氧呼吸,1、场所：,主要在线粒体,2、有氧呼吸最常利用的物质,-葡萄糖(C6H12O6),实验,首先把葡萄糖分解的场所是细胞质基质,C6H12O6,6CO2,12H2O,线粒体,细胞质基质,有氧呼吸的三个阶段,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH +4 H +能量(少量) （丙酮酸）,场所：细胞质基质
5、,丙酮酸彻底分解,酶,6CO2 +20 H +能量(少量),场所：线粒体基质,2CH3COCOOH,（丙酮酸）,H的氧化,酶,12H2O +能量（大量）,场所：线粒体内膜,24H + 6O2,+6H2O,H2O H H2O,O2 H2O,C6H12O6 丙酮酸CO2,C、H、O的来龙去脉：,已知：1mol葡萄糖在体外燃烧可以产生2870 kJ能量，而经过细胞有氧呼吸则可以使1161 kJ能量储存在ATP中；ADP转化为ATP需要吸收30.54 kJ能量。试计算： 1.有氧呼吸的能量转换效率是多少？ 2.1分子葡萄糖有氧呼吸产生的能量能合成多少分子ATP ？ 3.细胞呼吸过程中，转变为热能的能量
6、是一种浪费吗？,热能,葡萄糖,CO2+H2O,能量,ADPPi,ATP,用于各项生命活动,2870kJ,约40,（体温的来源）,1mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放2870kJ/mol的能量，其中一部分以热能形式散失(约60%)； 另一部分转移到ATP中(1161kJ/mol，约40%)储存，约形成38个ATP。,你能找出图中的错误吗？,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%
7、),氧,多种酶,葡萄糖,CO2,H2O,能量,彻底氧化分解,许多ATP,38个ATP,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,H2O,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,对比,四、无氧呼吸,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,+ 4H + 能量,场所：细胞质基质,1、,与有氧呼吸第一阶段相同,（少量）,2C3H4O3,（丙酮酸）,酶,+ 2CO2+能量,2C3H4O3,（1） 酒精发酵,（少量）,C2H5OH,（酒精）,例：大多数植物、酵母菌,细胞质基质,丙酮酸不彻底分解,2、,（2）乳酸发酵,细胞质基质,2C3H4O3,酶,C3H6O3,（乳酸）,+
8、 能量,（少量）,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、玉米胚乳等）,3、无氧呼吸总反应式：,C6H12O6,酶,2C3H6O3少量能量,2C2H5OH2CO2少量能量,C6H12O6,酶,5、无氧呼吸的主要场所：,4、能量去向：,1mol葡萄糖分解成乳酸，共释放196.65kJ/mol，其中一部分以热能形式散失(约69%)； 另一部分转移到ATP中(61.08kJ/mol,约31%)储存，形成2个ATP。,细胞质基质,细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。,6、无氧呼吸的定义,有氧呼吸和无氧呼吸 有那些
9、主要区别？,五、影响呼吸作用的因素及在农业上的应用,1、温度：主要是影响酶的活性,应用：蔬菜和水果储存应降温；大棚栽培植物有昼夜温差,2 氧气：直接影响呼吸速率和呼吸性质。氧气的存在对无氧呼吸有抑制作用,应用：蔬菜和水果储存；氧浓度控制在呼吸作用最低点。施肥后，中耕松土，提高肥效,4 水：在一定范围内含水越多，呼吸作用越强,3 二氧化碳：使呼吸酶活性下降； 在CO2浓度上升到110%以上时呼吸作用明显被抑制,应用：北方地窖，蔬菜保鲜，保鲜袋中自体保鲜,应用：种子储存应晒干，降低呼吸作用,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。 例：稻谷等种子含水量超过14.
10、5时，呼吸速率就会骤然增加 ，释放出的热量和水分，会导致粮食霉变。,果蔬保鲜,为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。 例：苹果、梨、柑、橘等果实在01时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜68个月。 农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。,1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？,两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程； 都能产生CO2等产物，并且都释放出能量。,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。,问题探讨,在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。 但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。,3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放 能量吗？,
