高三生物第一轮复习第十讲ATP和细胞呼吸.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一、细胞中的能源物质：,物质,说明,糖类,主要能源物质,正常情况下，细胞生命活动的能量主要来自糖类,ATP（能量通货）,直接能源物质,有机物中的能量必须先转移到ATP中才能被生命活动利用,脂肪,良好的储能物质,含C、H多，彻底氧化分解耗O,2,多，放能多，产水多,淀粉,植物细胞储能物质,糖原,动物细胞储能物质,细胞的能量“通货”ATP,二、ATP结构式:,磷酸基团,腺苷,腺嘌呤,核糖,高能磷酸键,三、ATP结构简式:,AP,P,P,元素：C、H、O、N、P,三个磷酸基、两个高能磷酸键、一个腺苷（腺嘌呤+核糖）,ATP ADP+Pi+能量,酶,ATP ADP+Pi+能量,酶,1.,上面反应式中合成ATP的能量从那里获得？到哪里去了？,2.下面反应式中释放的能量从那里来？到哪里去了？,四、ATP与ADP之间的转换,植物细胞来自呼吸作用、光合作用,动物细胞来自呼吸作用,能量来自,远离A的高能磷酸键水解,释放的能量，ATP水解释放的能量转化为机械能、电能、势能等各种形式的能量用于做功,细胞的各种生命活动,。,五、ATP在能量转换中的作用,光能,糖类等有机物,稳定的化学能,散失,维持体温,维持,各项,生命活动,活跃的化学能,热能,能量,呼吸作用,ATP,根本能源,直接能源物质,ATP,光合作用,释放,储存,主要能源物质,ATP是能量货币,利用,问题,：细胞中哪些结构的生理活动会产生ATP？,哪些结构的生理活动会消耗ATP？,产生ATP：,细胞质基质、线粒体、叶绿体基粒,消耗ATP：,细胞核：,转录、DNA自我复制,核糖体：,翻译、缩合反应,内质网：,有机物的合成、运输,高尔基体：,植物细胞壁的形成、动物细胞分泌物的形成,叶绿体：,暗反应还原三碳化合物,细胞膜：,主动运输、内吞、外排,二、细胞呼吸,C,6,H,12,O,6,+6H,2,O+6O,2,酶,6CO,2,+12H,2,O+能量,C,6,H,12,O,6,酶,2C,2,H,5,OH（酒精）+2CO,2,+能量,1、有氧呼吸的反应式,2、无氧呼吸产生酒精的反应式,3、无氧呼吸产生乳酸的反应式,C,6,H,12,O,6,酶,2C,3,H,6,O,3,（乳酸）+能量,请写出以下的反应式,知识点归纳,1、概念、实质,2、有氧呼吸,3、无氧呼吸,过程、场所、,公式,能量变化、物质变化,4、有氧呼吸与无氧呼吸关系,5、呼吸作用与光合作用的联系,6、影响因素、实践应用,7、意义,细胞呼吸,种类、过程、场所、,公式,能量变化、物质变化,一、细胞呼吸的概念与实质,1、细胞呼吸的概念：,二、有氧呼吸,有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出CO,2,和H,2,O，同时释放出大量能量的过程。,生物体内的有机物在细胞中经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其它产物，并且释放出能量的总过程叫做,细胞呼吸,（又叫,生物氧化,）。,2.实质,分解有机物，释放能量并产成ATP的过程。,外膜,内膜,细胞质基质,内膜,外膜,ATP合成酶,嵴,线粒体基质,细胞膜,细胞质基质,H,2,O,O,2,大量能量,酶,第三阶段,葡萄糖,丙酮酸,H,少量能量,酶,第一阶段,细胞质基质,各阶段发生的场所、反应物、产物、能量的释放情况等,第二阶段,CO,2,H,少量能量,酶,线粒体,H,2,O,有氧呼吸的过程,过程：,场所：,产物：,C,6,H,12,O,6,丙酮酸阶段：,酶,少量H,C,3,H,4,O,3,丙酮酸,2,少量,能量,在细胞质基质里，将1个葡萄糖分子分解成2个丙酮酸产生少量的H，并释放少量ATP的过程。,C,6,H,12,O,6,C,3,H,4,O,3,2,少量能量,H,C2化合物,少量能量,2CO2,CO2,H,第二阶段,场所：,在线粒体基质,主要变化：,丙酮酸被彻底分解成CO,2,和H，并释放少量能量的过程。,第三阶段,场所：,在线粒体内膜上,主要变化：,将H与氧结合形成水，同时释放大量能量。,葡萄糖的初步分解,C,6,H,12,O,6,酶,2CH,3,COCOOH,（丙酮酸）,场所：细胞质基质,丙酮酸彻底分解,酶,6CO,2,+20 H+能量,场所：线粒体基质,2CH,3,COCOOH,（丙酮酸）,H的氧化,酶,12H,2,O +能量,场所：线粒体内膜,24H+6O,2,+6H,2,O,有氧呼吸,+4 H+能量,有氧呼吸的三个阶段,细胞质基质,线粒体,基质,线粒体内膜,有氧呼吸过程,场所,反应物,产物,产生ATP数量,第一阶段,第二阶段,第三阶段,是否需要O,2,丙酮酸,+水,CO,2,+,H,不需要,少量,H,+O,2,水,需要,大量,丙酮酸+,H,不需要,少量,葡萄糖,1摩尔葡萄糖彻底分解后,放出总能量是,2870千焦,其中有,1161千焦,的能量贮存于ATP中(约占40%),其他的能量以热的形式散失.,能量,热能,能量,散失,ADP+Pi ATP,酶,总反应式,C,6,H,12,O,6,+6H,2,O+6O,2,6CO,2,+12H,2,O+,能量,酶,（2870KJ）,场所在细胞质基质,一般指细胞在,无氧,条件下，通过酶的催化作用把葡萄糖等有机物质分解成为,不彻底的氧化产物,，,同时释放,少量能量,的过程。,三、无氧呼吸,1.,产生乳酸的无氧呼吸乳酸发酵,H,葡萄糖,丙酮酸,少量,能量,酶,2C,3,H,6,O,3,酶,细胞质基质,人和动物的骨骼肌,马铃薯块根、甜菜块根,玉米胚,乳酸菌,（氧气抑制乳酸菌生存）,C,6,H,12,O,6,2C,3,H,6,O,3,（乳酸）,+少量能量,酶,多数高等植物、,酵母菌、,苹果果实内部细胞、葡萄的果实等。,C,6,H,12,O,6,2C,2,H,5,OH+2CO,2,+少量能量,酶,2.,产生酒精和CO2的无氧呼吸酒精发酵,H,葡萄糖,丙酮酸,少量,能量,酶,2C,2,H,5,OH,酶,细胞质基质,2CO,2,丙酮酸不彻底分解,场所：细胞质基质,2,CH,3,COCOOH（丙酮酸）,酶,2,C,3,H,6,O,3,（乳酸）,A.乳酸,例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）,2,CH,3,COCOOH（丙酮酸）,酶,2,C,2,H,5,OH,+2CO,2,B.酒精,例：大多数植物、酵母菌,（二）无氧呼吸,（酒精）,4 H,4 H,2,3.有氧呼吸与无氧呼吸的比较:,相同点：,不同点：,.本质一样,都是分解有机物,释放能量,.从过程看,第一个阶段丙酮酸阶段是相同的,而且都发生在细胞质基质,4.有氧呼吸与无氧呼吸的区别,有氧呼吸,无氧呼吸,呼吸场所,主要在线粒体内,细胞质基质,是否需氧,需要,不需要,分解产物,CO,2,、H,2,O,CO,2,和C,2,H,5,OH,C,3,H,6,0,3,释放能量,较多,较少,细胞呼吸的实质：分解有机物,释放能量,当,N=1,时生物体,只进行有氧呼吸,(2),当,N,=34,时，有氧呼吸与无氧呼吸分解葡萄糖的,速率相同,(3)当,N3:4,时，,无氧呼吸占优势,；,(4)当该比例在3/41之间时，,有氧呼吸占优势,C,6,H,12,O,6,2CO,2,+2C,2,H,5,OH+,能量,酶,C,6,H,12,O,+,6O,2,+6H,2,O,酶,6CO,2,+12H,2,O+,能量,吸收O,2,释放CO,2,=,N,四、细胞呼吸的意义,1.为细胞的生命活动提供能量,2.,细胞,呼吸过程是各种有机物相互转化的枢纽，,为合成其他化合物提供原料。,例如，呼吸作用的中间产物丙酮酸，在酶的作用下可迅速转化为甘油、丙氨酸、等各类物质。,动物和人体能量的释放、转移和利用,A,能源物质,氧化分解,释放,可以转移,的能量,B,C,D,肌肉收缩,神经传导,和生物电,合成代谢,吸收和分泌,细胞分裂,植株生长,转移,热能散失,利用,ATP,ADP+Pi,酵母菌,在有氧气时进行有氧呼吸，在无氧气时进行无氧呼吸产生酒精和,CO,2,呼吸作用实例：,苹果的果实,内部果肉细胞无氧呼吸产生酒精和,CO,2,种子萌发,时既有有氧呼吸也有无氧呼吸,水稻根,在长期水淹时进行无氧呼吸积累酒精,烂根,人体,在进行不同程度运动时的呼吸作用,植物的叶肉细胞,既光合也呼吸,温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等,温度：,主要影响呼吸酶的活性。,在,一定的温度范围,内，呼吸作用的强度随着温度的升高而增强。（温度过高或过低对呼吸作用有何影响？）,氧气浓度：,在一定范围内,细胞有氧呼吸的强度随氧气浓度的升,高而增大；,氧气对无氧呼吸有抑制作用。,五、影响呼吸作用的因素 讲义P51,CO,2,浓度：,CO,2,浓度对有氧呼吸有,一定,的抑制作用。,水：,在一定范围内,，,呼吸强度随含水量的增加而增强。,六、在实际中的应用,1.无土栽培时要及时通入空气，避免因无氧呼吸产生酒精而烂根；松土、合理灌溉、带土移栽等都是为了保证根细胞的正常呼吸；,2.粮油储藏种子时，要降低种子的含水量，使其呼吸作用减弱，以减少有机物的消耗；,3低：低温、低氧、低湿,3.瓜果蔬菜的保存中，常采用低温保存、降低空气中氧气含量及增加CO2的浓度等措施，使其呼吸作用减弱，以达到保鲜目的；,2,低：低温、低氧,4.在大棚蔬菜的栽培过程中，,晚上适当减温,，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量；,5.,保持昼夜温差，利于植物有机物的积累,6.发酵工程，利用微生物的无氧呼吸产生相应的产品,探究酵母菌呼吸方式：,1.本实验的自变量是,；,2.本实验的因变量是,；,3.本实验的无关变量有,；,4.本实验的预期实验结果是,。,有氧条件及无氧条件,CO,2,的产生与否,无CO,2,的空气，密封环境,十分浑浊,稍浑浊,探究酵母菌呼吸方式：,1.怎样鉴定有无CO2的产生？,2.如何比较CO2产生的多少？,3.怎样鉴定有无酒精的产生？,CO,2,使澄清的石灰水变浑浊；,在酸性条件下，酒精使,橙色的重铬酸钾溶液,变成灰绿色,CO,2,使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再发黄；,不变色,橙色变为灰绿色,选用下面对照装置，可以根据,红色液滴移动方向,来探究细胞的呼吸类型。P52,实验结果分析,