高中生物《ATP的主要来源-细胞呼吸》新人教版必修.ppt
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1、细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成释放出能量并生成ATPATP的过程的过程.一.细胞呼吸的方式科学家通过大量的实验证实,细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型.1.有氧呼吸1号试管细胞匀浆2号试管含细胞质基质3号试管含细胞质基质、叶绿体4号试管含细胞质基质、核糖体5号试管含细胞质基质、线粒体6号试管含线粒体实验一:分别向六支试管中通入用18O标记的等量的氧气和用3H标记的等量的葡萄糖,一段时间后,检测各试管,变化情况如下表:(常温)资料分析1.比较2号、3号和4号试管,你能得出什
2、么结论?含有细胞质基质时,葡萄糖会被分解成丙酮酸和还原氢2.比较1号、2号和5号试管,你能得出什么结论?当有细胞质基质,还有线粒体时,葡萄糖除了可以分解成丙酮酸和还原氢外,还可以分解成二氧化碳和水 3.比较5号和6号试管,你能得出什么结论?在没有细胞质基质的参与下,葡萄糖不直接分解 4.分析整个实验一,你能得出什么结论?分析整个实验我们应该思考葡萄糖的分解是在哪里进行?细胞质基质只有线粒体,没有细胞质基质的参与下,葡萄糖不分解,那么,我们得到什么样的结论呢?在细胞质基质中,葡萄糖能分解成丙酮酸和还原氢,在线粒体,葡萄糖不能分解。思考讨论有氧呼吸第一阶段:糖酵解物质变化:能量变化:释放少量能量葡
3、萄糖丙酮酸还原氢(H)酶细胞质基质实验二:分别向六支试管中通入用18O标记的等量的氧气和用3H标记的等量的丙酮酸,一段时间后,检测各试管,变化情况如下表:(常温)资料分析1号试管细胞匀浆2号试管含细胞质基质3号试管含细胞质基质、叶绿体4号试管含细胞质基质、核糖体5号试管含细胞质基质、线粒体6号试管含线粒体思考:丙酮酸可以在细胞的什么部位分解?分解的产物是什么?释放少量能量有氧呼吸第二阶段:物质变化:能量变化:有氧呼吸第三阶段:物质变化:能量变化:释放大量能量总反应式:是指有机物在细胞内经过一系列的氧是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解化分解,彻底分解成二氧化碳和水彻底分解成二氧化碳和水,释放
4、出能量并释放出能量并生成大量生成大量ATPATP的过程的过程.C H O61266CO26H2O6O2酶+大量能量丙酮酸+水 还原氢+二氧化碳酶线粒体基质酶线粒体内膜还原氢(H)氧气 水有氧呼吸有有氧细胞呼吸的过程示意图氧细胞呼吸的过程示意图有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释能释能第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较细胞质细胞质基质基质主要是主要是葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量丙酮酸丙酮酸COCO2 2、HH少量少量HH、O O2 2H H2 2O O大量大量线粒体线粒体线粒体线粒体对比对比主要场所:主要场所
5、:线粒体线粒体能量去向:能量去向:一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中中总反应式:总反应式:有氧呼吸概念:有氧呼吸概念:细胞在细胞在细胞在细胞在_的参与下,通过的参与下,通过的参与下,通过的参与下,通过_的催化作用,把的催化作用,把的催化作用,把的催化作用,把_等有机物等有机物等有机物等有机物_,产生,产生,产生,产生_和和和和_,释放,释放,释放,释放_,_,_,_,生成生成生成生成_的过程。的过程。的过程。的过程。C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO 6CO2 2+12H+12H2 2O+O+
6、能量能量酶酶有氧呼吸小结有氧呼吸小结(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,约约60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,约约40%)40%)氧氧氧氧多种酶多种酶多种酶多种酶葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖COCOCOCO2 2 2 2H H H H2 2 2 2O O O O能量能量能量能量彻底氧化分解彻底氧化分解彻底氧化分解彻底氧化分解许多许多许多许多ATPATPATPATP3838个个ATPATP2.无氧呼吸无氧呼吸第一阶段:糖酵解物质变化:能量变化:释放少量能量葡萄糖丙酮酸还原氢(H)酶细胞质基质无氧呼吸第二阶段:物质变化:能量变化:释放少量能量丙酮酸乳酸(或酒精
7、二氧化碳)酶细胞质基质总反应式:在细胞质基质中在细胞质基质中,葡萄糖在无氧条件下葡萄糖在无氧条件下分解成乳酸时释放分解成乳酸时释放196.65KJ/mol;196.65KJ/mol;分解成酒分解成酒精和二氧化碳时释放精和二氧化碳时释放225.94KJ/mol;225.94KJ/mol;但是在但是在这两个过程中都只有这两个过程中都只有61.08KJ/mol61.08KJ/mol的能量转的能量转移给移给ADPADP用来产生用来产生ATP,ATP,请你计算一下无氧呼请你计算一下无氧呼吸能产生多少个吸能产生多少个ATP?ATP?C H O6126酶细胞质基质2CO2+少量能量2酒精乳酸()C H O3
8、63+少量能量196.65KJ/mol=60.08KJ/mol(2个ATP)+136.57KJ/mol(热能)无氧呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解化分解,分解成不彻底的氧化产物乳酸或酒精和分解成不彻底的氧化产物乳酸或酒精和二氧化碳二氧化碳,释放出能量并生成少量释放出能量并生成少量ATPATP的过程的过程.无氧呼吸总反应式无氧呼吸总反应式C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 C2 C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)+少量能量少量能量C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OHOH(酒精酒精)+2CO+2CO2
9、 2+少量能量少量能量酶酶例:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯例:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯例:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯例: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、玉米胚细胞等)块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等)块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等)块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等)例:大多数植物、酵母菌例:大多数植物、酵母菌例:大多数植物、酵母菌例:大多数植物、酵母菌同样是分解葡萄糖,为何无氧呼吸只能释放少量能量?同样是分解葡萄糖,为何无氧呼吸只能释放少量能量?发酵发酵微生物的无氧呼吸微生物的无氧呼吸(酒精发酵、乳酸发酵)(酒精发酵、乳酸
10、发酵)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细胞质基质细胞质基质细胞质基质细胞质基质无氧呼吸的意义无氧呼吸的意义 高等植物在水淹的情况下,可以进高等植物在水淹的情况下,可以进行短暂的无氧呼吸,将葡萄糖分解为行短暂的无氧呼吸,将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳,释放出能量以适应乙醇和二氧化碳,释放出能量以适应缺氧环境条件。缺氧环境条件。人在剧烈运动时,需要在相对较短人在剧烈运动时,需要在相对较短的时间内消耗大量的能量,肌肉细胞的时间内
11、消耗大量的能量,肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量,满足则以无氧呼吸的方式供给能量,满足人体的需要。人体的需要。3.有氧呼吸和无氧呼吸的异同点有氧呼吸无氧呼吸反应场所 反应条件产物能量实质联系先在细先在细胞质基胞质基质质,后在后在线粒体线粒体在细胞在细胞质基质质基质氧气氧气,酶酶不需要不需要氧气氧气,需需酶酶彻底彻底,水和水和二氧二氧化碳化碳不彻不彻底底,乳乳酸或酸或酒精酒精二氧二氧化碳化碳大量大量(2870(2870KJ/moKJ/mol),38l),38个个ATPATP少量少量,2,2个个ATPATP氧化分氧化分解有机解有机物物,释释放能量放能量第一阶第一阶段完全段完全相同相同;本质也本质
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