【生物】5.3 ATP的主要来源——细胞呼吸 课件1(人教版必修1)

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
三、有氧呼吸 1、场所：主要在线粒体
线粒体的结构示意图 外膜 内膜 基质
嵴
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
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。
葡萄糖
2870kJ 约40％
ATP 能量 用于各项 ADP＋Pi 生命活动
CO2+H2O
热能 （体温的来源）
你 能 找 出 图 中 的 错 误 吗 ？
对比
有氧呼吸三个阶段的比较
有氧呼吸 场所 反应物 产物 释能
第一阶段
细胞质 基质
线粒体 基质 线粒体 内膜
主要是 葡萄糖
丙酮酸 [H]
少量
第二阶段
丙酮酸,H2O CO2、[H] 少量 [H]、O2 H 2O 大量
第三阶段
四、无氧呼吸
1、 葡萄糖的初步分解 酶 2C3H4O3 （丙酮酸）
C6H12O6
材料用具
５００ml的平底烧瓶（或锥形瓶）， 玻璃弯管，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：
条件 有氧 澄清石灰水/出现的时间 重铬酸钾--浓硫酸溶液
变混浊／快 变混浊／慢
无变化 出现灰绿色
无氧
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
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？
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0～1℃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6～8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。
问题探讨
（乳酸）
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： 酶
C6H12O6
2C3H6O3＋少量能量
C6H12O6
酶
2C2H5OH＋2CO2＋少量能量
4、能量去向： 1mol葡萄糖分解成乳酸，共释放196.65kJ/mol， 有氧呼吸和无氧呼吸 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。 有那些主要区别？ 5、无氧呼吸的主要场所： 6、无氧呼吸的定义
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。
细胞质基质
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
C：
C6H12O6 →丙酮酸→CO2 丙酮酸→[H] →H2O
H：
C6H12O6
[H] →H2O
H2O →[H] →H2O O2 →H2O
O：
C6H12O6 →丙酮酸 H2O
CO2
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，转变为热能的能量是一 种浪费吗？
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。 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，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。
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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
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？
（1） 糖类等 （2） ATP （3） 光能 肌肉收缩 有机物
第3 节 ATP的主要来源——细胞呼吸
葡萄糖 线粒体
葡萄糖 细胞质基质
线粒体 现象：不发光 发光
细胞质基质 细胞质基质
细胞质基质
6O2 ③酶
热 量 ATP
大量 能量
C6H12O6 ① 酶
4[H] 2丙酮酸
热量 ATP
少量能量
②
20[H]
酶
6H2O
少量能量
热 量 ATP
12H2O
6CO2
线粒体
有氧呼吸的三个阶段
① 葡萄糖的初步分解 场所：细胞质基质 酶 C6H12O6 2CH3COCOOH +4 [H] +能量(少量) （丙酮酸）
有氧 自变量: 细胞呼吸的条件 无氧
分析变量
因变量: 细胞呼吸的产物 酒精、CO2 无关变量: 影响实验结果的可变因素
►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？
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。
实质：氧化分解有机物，释放能量
注意：呼吸和呼吸作用的区别
二、细胞呼吸的方式： 探究
酵母菌细胞呼吸的方式
呼吸现象和呼吸作用
细胞内
呼吸器官 血液循环
O2
O2
+ 有机物
CO2
呼吸器官
血液循环
Ｈ２Ｏ
有氧呼吸小结 ①主要场所： 线粒体
②能量去向：
一部分以热能形式散失 (1709kJ/mol,约60%) 另一部分转移到ATP中 (1161kJ/mol,约40%)
③总反应式：
C6H12O6+6H2O+6O2
酶
6CO2+ 12H2O +能量 38个ATP
④有氧呼吸概念：
细胞在____ 多种酶 的催化作用，把 氧 的参与下，通过_______ _______ CO2 和 彻底氧化分解 ，产生_____ 葡萄糖 等有机物_______________ _____ 能量 生成_________ H2O ，释放______, 许多ATP 的过程。
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
3 二氧化碳：使呼吸酶活性下降； 在CO2浓度上升到1—10%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
• 4
水：在一定范围内含水越多，呼吸作用越强
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14.5％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。
+ 4[H] + 能量 （少量） 场所：细胞质基质
与有氧呼吸第一阶段相同
2、 丙酮酸不彻底分解 （1 ） 酒精发酵 酶 细胞质基质 （少量） C2H5OH + 2CO2+能量 （酒精） 例：大多数植物、酵母菌 （2）乳酸发酵 酶 细胞质基质 （少量） C3H6O3 + 能量
2C3H4O3
2C3H4O3
② 丙酮酸彻底分解 2CH3COCOOH +6H2O （丙酮酸） ③ [H]的氧化 24[H] + 6O2 酶 酶 场所：线粒体基质 6CO2 +20 [H] +能量(少量) 场所：线粒体内膜
12H2O +能量（大量）
酶 * C6H12O6+6H2O+6 O2
6CO2+ 12H2*O +能量
C、H、O的来龙去脉：
CO2 + 水 +
能量
呼吸（现象）
气体运输
呼吸作用（本质）
淀粉
酵母菌
葡萄糖
酵母菌
细胞呼吸
酒精+CO2+水
甜酒
提出问题
酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）
作出假设
有氧
产生
CO2
无氧
产生
CO2和酒精
设计实验
进行实验
验ຫໍສະໝຸດ Baidu假设、形成结论
3.设计实验
实验思路？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