浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第四节 细胞呼吸为细胞生活提供能量公开课ppt课件
展开1、生物体生命活动的主要能源物质是什么?2、生物体生命活动的重要能源物质是什么?3、生物体新陈代谢所需能量的直接来源是什么?
有机物中稳定的化学能如何转化为生命活动所需要的直接能量物质ATP?
高等动物的呼吸现象和细胞呼吸
细胞呼吸本质: 分解有机物,释放能量(合成ATP)
细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物,并且释放出能量的过程。
酵母(酵母菌)是一种单细胞真菌,在有氧和无氧环境下都能生存,属于兼性厌氧菌。
CO2可使澄清石灰水变混浊,也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝色变绿色再变黄色。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌生成CO2的情况。
重铭酸钾在酸性条件下为橙色,遇到酒精变成灰绿色,可用于检测溶液中的酒精。
1.A瓶加人的试剂是NaOH溶液,其目的:使进人B瓶的空气先经过NaOH处理,排除空气中CO2对实验结果的干扰2..C瓶和E瓶加入的试剂是澄清石灰水(或溴麝香草酚蓝溶液),其作用:检测CO2的产生。3. D瓶应封口放置一段时间后,再连通E瓶,其原因:D瓶封口放置一段时间后,酵母菌 会将瓶中的O2消耗完。 再连通E瓶,就可以确保通人澄清石灰水(或溴麝香草酚蓝溶液)中的CO2是酵母菌的厌氧呼吸所产生的。
结果检测:(1)检测CO2的产生:使澄清石灰水变混浊或使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。 (2)检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
最好的内燃机,其将汽油进行转化为动能的效率是多少?生物将等质量的葡萄糖氧化释放并转化后可利用的能的效率是多少呢?
5% 30%
每个ATP分子中的能量大约是1个葡萄糖分子中能量的1%,每氧化1个葡萄糖分子是否合成100个ATP分子呢?
实际是每氧化1个葡萄糖分子可以合成32个ATP分子。也就是说细胞中葡萄糖的能量利用效率为
丙酮酸 H2O
快速阅读书本91页至92页相关内容和图3-13完成下表:
彻底氧化分解有机物,释放能量较多
C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O+能量
2(丙酮酸) +4 [H] + 少量 ATP CH3COCOOH 热能
6CO2 +20 [H] +少量ATP 热能
12H2O +大量ATP 热能
24[H] + 6O2
(1) C6H12O6中的C: (2) C6H12O6中的H: (3) C6H12O6中的O: (4)H2O中的H: (5)H2O中的O: (6)O2中的O:
C6H12O6→丙酮酸+CO2
C6H12O6→丙酮酸和[H] →H2O
C6H12O6→丙酮酸→CO2
H2O→[H]→H2O
1、哪个阶段产生CO2?
2、哪个阶段有氧气参与反应?
3、哪个阶段产生能量最多?
6、能产生ATP的场所是?
4、哪个阶段有水参与?
例1.下图是需氧呼吸的过程图解,请依图回答:
(1)写出长方框内1、2、3所依次代表的物质名称: ____ 、 _____、 ____ 。(2)依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的多少 、 ____、 ____ 。(3)需氧呼吸的主要场所是 ______,进入该场所的呼吸底物是_____。(4)用含18O的葡萄糖跟踪需氧呼吸过程中的氧原子,18O转移的途径是_______________
葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
例2.葡萄糖在细胞内分解为丙酮酸的过程中,下列叙述正确的是:A、在线粒体中进行 B、需在有氧条件下进行C、不产生CO2 D、反应速度不受温度的影响例3.C6H12O6 是细胞进行需氧呼吸最常利用的物质。将一只实验小鼠放入含有放射性18O2气体的容器内,18O2进入细胞后,最先出现的放射性化合物是:A、丙酮酸 B、乳酸 C、 CO2 D、 H2O
影响需氧呼吸的外界因素
应用:贮存水果时,适当降低温度能延长保存时间。在农业上,夜晚适当降低温度,可以减少呼吸作用对有机物的消耗。
一定范围内,需氧呼吸速率随氧气浓度升高而增大
应用:作物栽培过程中采取中耕松土能促进根加快细胞呼吸从而促进根对矿质元素的吸收利用
应用:细胞含水量高,代谢增强。所以,稻谷等种子在贮藏前要晾晒,甚至风干,减少水分,降低呼吸消耗。
在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的升高而加强,随含水量的减弱而减弱
二氧化碳是细胞呼吸的产物,对需氧呼吸有抑制作用
应用:在蔬菜、水果保鲜中,增加CO2浓度可以抑制细胞呼吸,减少有机物消耗。
(1)温和条件下逐步进行
(1)为生命活动提供能量
(2)为体内其他化合物的合成提供原料
当我们运动量过大时,身体是不是会有酸痛的感觉?当苹果堆放久了是不是会闻到酒味?这都是厌氧呼吸的结果……
最常见的厌氧呼吸类型是什么? 乳酸发酵和乙醇发酵
阅读书本94页厌氧呼吸相关内容思考以下问题:
2、厌氧呼吸的第一阶段与需氧呼吸的第一阶段是否相同?
3、在接下来的反应过程中两者有何不同?
1、厌氧呼吸的场所在?
丙酮酸在不同酶的作用下,形成不同的产物
2丙酮酸(2C3H4O3)
2C3H6O3(乳酸)
2C2H5OH(乙醇)+2CO2
第二阶段(细胞溶胶)
例:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯块茎 玉米的胚 甜菜的块根等)
例:苹果,葡萄的果实以及水稻等大多数植物、酵母菌
乳酸菌、酵母菌等微生物的厌氧呼吸也称为发酵
☆与需氧呼吸第一阶段相同
2CH3COCOOH +4 [H] + 能量 (丙酮酸) (少量)
A.乳酸发酵(细胞溶胶)
例:高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、
2C2H5OH(酒精)
B.酒精发酵(细胞溶胶)
例:大多数植物、酵母菌
☆与需氧呼吸第一阶段相同
2 C3H6O3(乳酸)
+ 2CO2 + 能量
不彻底氧化分解有机物,释放能量较少
2 C2H5OH+2CO2+能量
2 C3H6O3+能量
【警示】厌氧呼吸只在第一阶段释放能量合成ATP,第二阶段无ATP的合成。
思考:1.为什么厌氧呼吸所放出的能量要比需氧呼吸少得多?2. 厌氧呼吸和需氧呼吸有何异同?
一般是指细胞在 的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为 的产物,同时释放出 的过程。
不彻底氧化分解,还有一部分能量留在产物(乳酸或乙醇中)
需氧呼吸与厌氧呼吸的异同点
12H2O+6CO2+能量
2C2H5OH +2CO2+能量
2C3H6O3 +能量
需氧呼吸与厌氧呼吸之间的联系:
厌氧呼吸所产生的能量这么少,为什么生物体还要保存这种呼吸方式?
需氧型生物在无氧或缺氧的条件下,细胞利用这种呼吸作用可以快速地利用较多的葡萄糖产生少量的ATP,在短时间内维持生命。厌氧呼吸是一种克服暂时缺氧的应急措施,是为争取时间而消耗能量较多的办法。
厌氧型生物不需要氧气,当有氧气存在,会抑制其正常的生命活动。
细胞呼吸是细胞代谢的中心
生物体在饥饿状态下,分解自身物质来供能的先后顺序:
先糖类、接着脂肪,最后蛋白质。
糖类、脂肪、蛋白质的水解产物:
细胞内有机物的分解以细胞呼吸为中心
细胞呼吸一方面为合成反应提供能量,另一方面为合成反应提供碳骨架。柠檬酸循环的许多中间产物都是重要的碳骨架。由此可见细胞内有机物的生物合成也以细胞呼吸为中心
【例】细胞内糖分解过程如下图,下列叙述错误的是( )A.植物细胞能进行过程①和③或①和④B.真核细胞的细胞溶胶中能进行过程①或②C.动物细胞内,过程②比过程①释放的能量多D.乳酸细菌细胞内,过程①产生[H],过程③消耗[H]
1.让一只鼠吸入含有放射性18O的O2,该鼠体内最先出现标记氧原子的是( )A.丙酮酸 B.二氧化碳 C.乳酸 D.水2.需氧呼吸全过程的三个阶段中,相同的产物是( )A.CO2 B.H2O C.[H] D.ATP
3.生物体内有机物氧化分解的总过程中,完全在线粒体中进行的是( )A.C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量B.丙酮酸转化为乳酸C.C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量D.丙酮酸和水反应生成CO2和[H]
4. 细胞进行需氧呼吸的主要场所和分解的主要有机物分别是( )A.叶绿体;淀粉 B.线粒体;葡萄糖C.线粒体;淀粉 D.细胞质基质;葡萄糖5.如果酵母菌在进行需氧呼吸和酒精发酵时,分解葡萄糖产生等量的CO2,那么这两种呼吸方式所消耗葡萄糖的摩尔数之比是( )A.1︰2 B.1︰3 C.1︰4 D.1︰6
6.生物体内葡萄糖分解代谢过程图解如下:
据上面的图解回答:(1)反应①②③④中,可在人体细胞中进行的是____。(2)粮食贮藏过程中,有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为_______________________________。(3)在反应①②③④中必须在有氧条件下进行的是__。
【解析】人体细胞多数进行的是需氧呼吸。若在缺氧条件下,剧烈运动的肌细胞可代谢产生乳酸。细胞进行需氧呼吸产生水,可使粮堆湿度加大。需氧呼吸第三阶段需要氧气。答案:(1)①②④(2)细胞需氧呼吸产生水(3)②
只进行需氧呼吸或者需氧呼吸和乙醇发酵
消耗O2体积和释放CO2体积变化
只进行乙醇发酵或者需氧呼吸和乙醇发酵
提高练习:探究酵母菌的呼吸方式
(1)、若装置1液滴左移,装置2液滴不移动,则表明所测生物( )(2)、若装置1液滴不移,装置2液滴右移动,则表明所测生物( )(3)、若装置1液滴左移,装置2液滴右移动,则表明所测生物( )
根据O2消耗与CO2产生的量来判断(以葡萄糖为细胞呼吸底物)
1.下图是酵母菌细胞呼吸类型的探究装置图,下列现象中能说明酵母菌只进行需氧呼吸的是( )
A.装置1中液滴左移,装置2中液滴不移B.装置1中液滴左移,装置2中液滴右移C.装置1中液滴不动,装置2中液滴右移D.装置1中液滴右移,装置2中液滴左移
解析 装置1中液滴左移,说明酵母菌细胞呼吸消耗了氧气,即酵母菌进行了需氧呼吸;装置2中液滴不移动,说明酵母菌没有进行厌氧呼吸,结合装置1和装置2说明酵母菌只进行需氧呼吸,A正确;装置1中液滴左移,说明酵母菌细胞呼吸消耗了氧气,即酵母菌进行了需氧呼吸;装置2中液滴右移,说明酵母菌呼吸释放了二氧化碳,结合装置1和装置2说明酵母菌同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸,B错误;装置1中液滴不动,说明酵母菌呼吸作用没有消耗氧气,即没有进行需氧呼吸;装置2中液滴右移,说明酵母菌呼吸释放了二氧化碳,结合装置1和装置2可以知道酵母菌只进行厌氧呼吸,C错误;装置1中液滴不可能右移,D错误。答案 A
2.如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a~d时,CO2释放量和O2吸收量的变化。下列分析正确的是( )
A.氧浓度为a时细胞呼吸最弱,最适于贮藏该植物器官B.氧浓度为b~c时,既有需氧呼吸,又有厌氧呼吸C.氧浓度为c时,厌氧呼吸最弱D.氧浓度为d时,需氧呼吸强度与厌氧呼吸强度相等
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