讲——细胞的能量“通货”ATP、及ATP的主要来源——细胞呼吸课件.ppt
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1、第第5 5章第章第2 2讲讲 细胞的能量细胞的能量“通货通货”ATP”ATP ATP ATP的主要来源的主要来源细胞呼吸细胞呼吸必修一必修一知识内容知识内容考试说明考试说明ATPATP在能量代谢中的作用在能量代谢中的作用细胞呼吸的基本过程及其原理的应用细胞呼吸的基本过程及其原理的应用探究酵母菌的呼吸方式探究酵母菌的呼吸方式实验探究实验探究 一、细胞的能量一、细胞的能量“通货通货”ATP”ATP 1 1生物体的能源物质生物体的能源物质 细胞中细胞中 、脂肪和蛋白质等有机物都储存着化学、脂肪和蛋白质等有机物都储存着化学能,但是直接给细胞的生命活动提供能量的是能,但是直接给细胞的生命活动提供能量的是
2、 。2 2ATPATP的结构的结构二、细胞呼吸的方式二、细胞呼吸的方式1.1.有氧呼吸有氧呼吸2.2.无氧呼吸无氧呼吸3.ATP3.ATP与与ADPADP的相互转化的相互转化 糖类糖类 ATPATP 探究实验:酵母菌在不同条件下的呼吸方式探究实验:酵母菌在不同条件下的呼吸方式探究实验:酵母菌在不同条件下的呼吸方式探究实验:酵母菌在不同条件下的呼吸方式4.ATP4.ATP的利用的利用 【判断题】【判断题】(1)(2011(1)(2011海南高考海南高考T T3 3C C)破伤风杆菌在有氧条破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖件下能大量繁殖()()(2)(2010(2)(2010新课标全国高考新课标全
3、国高考T T2 2B B)有氧呼吸产生有氧呼吸产生的的HH在线粒体基质中与氧结合生成水在线粒体基质中与氧结合生成水()()(3)(2009(3)(2009大纲全国高考大纲全国高考T T1 1D D)叶肉细胞在光照叶肉细胞在光照下进行光合作用,不进行呼吸作用下进行光合作用,不进行呼吸作用()()(4)(2008(4)(2008广东高考广东高考T T4040D D)苹果储藏期间果肉积苹果储藏期间果肉积累酒精,此时存在无氧呼吸累酒精,此时存在无氧呼吸()()(5)(2008(5)(2008广东高考广东高考T T4 4A A)叶肉细胞在无氧条件叶肉细胞在无氧条件下,光合作用是细胞下,光合作用是细胞AT
4、PATP的唯一来源的唯一来源()()1 1 1 1生物体的能源物质生物体的能源物质生物体的能源物质生物体的能源物质 能能源源来来源源能量直接来源能量直接来源主要能源物质主要能源物质生物体内储能物质生物体内储能物质动物细胞内的储能物质动物细胞内的储能物质植物细胞内的储能物质植物细胞内的储能物质最终能源来源最终能源来源ATPATP糖类糖类脂肪脂肪糖原糖原淀粉淀粉太阳能太阳能能源物质之间的关系:能源物质之间的关系:能量代谢过程:能量代谢过程:2 2 2 2ATPATPATPATP的结构的结构的结构的结构(1)中文名称:中文名称:。(2)结构简式:结构简式:,一个,一个ATP分子中含有一分子中含有一个
5、个 ,两个,两个 ,三个,三个 。(3)ATP分子中大量的化学能储存在分子中大量的化学能储存在 中。中。三磷酸腺苷三磷酸腺苷 APPP 腺苷腺苷 高能磷酸高能磷酸键键 磷酸基磷酸基团团 高能磷酸高能磷酸键键 A P P P高能磷酸键高能磷酸键水解水解30.54kJ/mol30.54kJ/mol ADP ADP A P P3 3 3 3ATPATPATPATP与与与与ADPADPADPADP的相互转化的相互转化的相互转化的相互转化(1 1)相互转化的反应式)相互转化的反应式 。ATP ADP+Pi+ATP ADP+Pi+能量能量酶酶1酶酶2(2 2)特点:)特点:时刻不停地发生并处于时刻不停地发
6、生并处于 之中(正常生活状态下)之中(正常生活状态下);是生物界的是生物界的。动态平衡动态平衡共性共性(3 3)ADPADP转化为转化为ATPATP所需能量的途径:所需能量的途径:人体剧烈运动时会消耗大人体剧烈运动时会消耗大人体剧烈运动时会消耗大人体剧烈运动时会消耗大量量量量ATPATPATPATP,此时,此时,此时,此时ADPADPADPADP会大量积会大量积会大量积会大量积累吗?累吗?累吗?累吗?4 4 4 4ATPATPATPATP的利用的利用的利用的利用(1)(1)细胞内绝大多数需要能量的生命活动都是由细胞内绝大多数需要能量的生命活动都是由 直接直接提供能量的。提供能量的。(2)(2)
7、细胞的吸能反应一般与细胞的吸能反应一般与 的反应相联系,放能反的反应相联系,放能反应一般与应一般与 相联系,即能量通过相联系,即能量通过ATPATP而转化。而转化。ATPATP ATPATP水解水解 ATPATP合成合成 放能反应:呼吸作用放能反应:呼吸作用 释放能量释放能量 热能热能散失散失 化学能化学能 ATPATPADP+PiADP+Pi ADP+PiADP+Pi 能量能量吸能反应:葡萄糖吸能反应:葡萄糖+果糖果糖 蔗糖蔗糖 细胞内流通的能量细胞内流通的能量“通货通货”不同细胞结构不同细胞结构ATPATP与与ADPADP的相互转化(以真核生物为例)的相互转化(以真核生物为例)细胞结构细胞
8、结构ADPATPADPATPATPADPATPADP举例举例细胞膜细胞膜细胞质基质细胞质基质叶绿体叶绿体线粒体线粒体核糖体核糖体高尔基体高尔基体 【判断题】【判断题】1 1ATPATP的组成元素为的组成元素为C C、H H、O O、N N、P P,其中,其中A A的含义是的含义是指腺嘌呤,指腺嘌呤,P P代表磷酸基团代表磷酸基团()()2 2ATPATP的结构简式为的结构简式为APAPP PP P,且远离腺苷的高能,且远离腺苷的高能磷酸键易断裂也易形成磷酸键易断裂也易形成()()3 3ATPATP、ADPADP、叶绿体、线粒体、核糖体等物质和结、叶绿体、线粒体、核糖体等物质和结构中一定含核糖,
9、而酶中一定不含核糖构中一定含核糖,而酶中一定不含核糖()()4 4根尖分生区产生根尖分生区产生ATPATP的细胞结构只有线粒体的细胞结构只有线粒体()()5 5叶绿体产生叶绿体产生ATPATP必需有光,线粒体产生必需有光,线粒体产生ATPATP必需有氧必需有氧()()6 6有光条件下只有叶绿体能产生有光条件下只有叶绿体能产生ATPATP,有氧条件下只,有氧条件下只有线粒体能产生有线粒体能产生ATP()ATP()1 1 1 1有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸(1)(1)反应式反应式:(2)(2)。(2)(2)过程:过程:H H2 2OO葡萄糖葡萄糖第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段
10、场所:场所:。物质变化:物质变化:。产能情况:产能情况:。场所:场所:。物质变化:物质变化:。产能情况:产能情况:。场所:场所:。物质变化:物质变化:。产能情况:产能情况:。酶酶C C6 6H H1212O O6 6丙酮酸丙酮酸(C(C3 3H H4 4O O3 3)+H)+HCOCO2 2+H+H丙酮酸丙酮酸+H+H2 2O O酶酶酶酶H+OH+O2 2H H2 2O O细胞质基质细胞质基质少量少量线粒体基质线粒体基质少量少量线粒体内膜线粒体内膜大量大量O O2 22 2 2 2无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸(1)(1)反应式反应式产生酒精的反应式:产生酒精的反应式:。产生乳酸的反应式:产
11、生乳酸的反应式:。C C6 6H H1212O O6 6 2C2C2 2H H5 5OHOH2CO2CO2 2少量能量少量能量酶酶酶酶C C6 6H H1212O O6 6 2C2C3 3H H6 6O O3 3少量能量少量能量(2)(2)过程:第一阶段与有氧呼吸第一阶段过程:第一阶段与有氧呼吸第一阶段 。第二阶段的产。第二阶段的产物是物是 或或 。其全过程都在。其全过程都在 中进行。中进行。相同相同 酒精和酒精和COCO2 2 乳酸乳酸 细胞质基质细胞质基质(3)(3)能量转化:细胞无氧呼吸过程中,未释放能量转化:细胞无氧呼吸过程中,未释放的能量转移到的能量转移到 中中(或或 )。是一种。是
12、一种 的氧化分解。的氧化分解。有机物有机物 酒精酒精 乳酸乳酸 不彻底不彻底 有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不不同同点点反应条件反应条件呼吸场所呼吸场所分解产物分解产物释放能量释放能量特点特点相同点相同点相互联系相互联系需要氧气,酶、适应的温度需要氧气,酶、适应的温度不需要氧气,需要酶和适不需要氧气,需要酶和适宜的温度宜的温度细胞质基质细胞质基质()、线粒体中、线粒体中()细胞质基质细胞质基质COCO2 2、H H2 2O OCOCO2 2、酒精或乳酸、酒精或乳酸大量能量大量能量少量能量少量能量有机物彻底分解,能量完全释放有机物彻底分解,能量完全释放有机物没有彻底分解,能量有机物没有彻底分解
13、,能量没完全释放没完全释放分解有机物,释放能量,生成分解有机物,释放能量,生成ATPATP供生命活动需要供生命活动需要1.1.第一阶段完全相同第一阶段完全相同 2.2.实质相同,分解有机物,释放能量实质相同,分解有机物,释放能量3.3.意义相同,为生命活动提供能量,为物质转化提供原料意义相同,为生命活动提供能量,为物质转化提供原料3 3 3 3有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸和无氧呼吸的比较【典例】【典例】(2011(2011海南高考海南高考)细胞内糖分解代谢过程如图,细胞内糖分解代谢过程如图,下列叙述错误的是下列叙述错误的是()()A.A.植物
14、细胞能进行过程植物细胞能进行过程和和或者过程或者过程和和B.B.真核细胞的细胞质基质中能进行过程真核细胞的细胞质基质中能进行过程和和C.C.动物细胞内,过程动物细胞内,过程比过程比过程释放的能量多释放的能量多D.D.乳酸菌细胞内,过程乳酸菌细胞内,过程产生产生H H,过程,过程消耗消耗H HB B细胞呼吸类型的判断细胞呼吸类型的判断在以在以C C6 6H H1212O O6 6为呼吸底物的情况下,为呼吸底物的情况下,COCO2 2的释放量和的释放量和O O2 2消耗量消耗量是判断细胞呼吸方式的重要依据是判断细胞呼吸方式的重要依据,方法如下:,方法如下:气体变化特点气体变化特点判断方法判断方法实
15、例实例无无COCO2 2释放释放细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。此种情况下,容器内气体体积不发此种情况下,容器内气体体积不发生变化生变化乳酸菌的无氧呼吸乳酸菌的无氧呼吸不消耗不消耗O O2 2,但,但产生产生COCO2 2细胞只进行产生酒精和细胞只进行产生酒精和COCO2 2的无氧呼的无氧呼吸。此种情况下,容器内气体体积吸。此种情况下,容器内气体体积增大增大酵母菌的无氧呼吸酵母菌的无氧呼吸COCO2 2释放量等于释放量等于O O2 2的消耗量的消耗量细胞只进行有氧呼吸。此种情况下,细胞只进行有氧呼吸。此种情况下,容器内气体体积不发生变化,但若容器内气体体积不发生变化
16、,但若将将COCO2 2吸收,可引起气体体积减小吸收,可引起气体体积减小人体细胞的有氧呼人体细胞的有氧呼吸吸当当 CO CO2 2释放量释放量OO2 2吸收量时,有氧呼吸和无氧呼吸哪一个强度大?吸收量时,有氧呼吸和无氧呼吸哪一个强度大?COCO2 2释放量:释放量:O O2 2吸收量吸收量=4:3=4:3时,二者强度相等;时,二者强度相等;COCO2 2释放量:释放量:O O2 2吸收量吸收量4:34:3时,无氧呼吸更强;时,无氧呼吸更强;COCO2 2释放量:释放量:O O2 2吸收量吸收量4:34:3时,有氧呼吸更强。时,有氧呼吸更强。【理论指导】【理论指导】选用下面对照装置,可以根据红色
17、液滴移动方向来探究酵母菌选用下面对照装置,可以根据红色液滴移动方向来探究酵母菌细胞的呼吸类型。细胞的呼吸类型。1.1.实验材料分析实验材料分析(1)(1)装置一、二中试剂的作用:装置一、二中试剂的作用:NaOHNaOH溶液吸收溶液吸收COCO2 2,清水作为对,清水作为对照。照。(2)(2)在利用葡萄糖作为能源物质的条件下,有氧呼吸气体体积不在利用葡萄糖作为能源物质的条件下,有氧呼吸气体体积不变,无氧呼吸气体体积增加。变,无氧呼吸气体体积增加。选用下面对照装置,可以根据红色液滴移动方向来探究酵母菌选用下面对照装置,可以根据红色液滴移动方向来探究酵母菌细胞的呼吸类型。细胞的呼吸类型。2.2.实验
18、结果分析实验结果分析装置一装置一 装置二装置二 结果结果 红色液滴左移红色液滴左移 红色液滴不动红色液滴不动 只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸 红色液滴不动红色液滴不动 红色液滴右移红色液滴右移 只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸 红色液滴左移红色液滴左移 红色液滴右移红色液滴右移 既进行有氧呼吸又进既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸行无氧呼吸 (1)(1)内因:遗传因素内因:遗传因素(决定酶的种类和数量决定酶的种类和数量)不不同同种种类类的的植植物物呼呼吸吸速速率率不不同同,如如旱旱生生植植物物小小于于水水生生植植物,阴生植物小于阳生植物。物,阴生植物小于阳生植物。同同一一植植物物在在不不同同的的生生长长发
19、发育育时时期期呼呼吸吸速速率率不不同同,如如幼幼苗苗、开花期呼吸速率升高,成熟期呼吸速率下降。开花期呼吸速率升高,成熟期呼吸速率下降。同同一一植植物物的的不不同同器器官官呼呼吸吸速速率率不不同同,如如生生殖殖器器官官大大于于营营养器官。养器官。4 4 4 4影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素(2)(2)外因:外因:a.a.温温度度影影响响呼呼吸吸作作用用,主主要要是是通通过过影影响响呼呼吸吸 来来实实现的。呼吸速率与温度的关系如上图。现的。呼吸速率与温度的关系如上图。b.b.生生产产上上常常用用这这一一原原理理在在 下下贮贮藏藏水水果果、蔬蔬菜菜。大大棚棚
20、蔬蔬菜菜的的栽栽培培过过程程中中夜夜间间适适当当 温温度度,呼呼吸吸作作用用,有机物的消耗,提高产量。有机物的消耗,提高产量。酶的活性酶的活性降低降低降低降低减少减少温度温度温度如何影响呼吸速率?高温度如何影响呼吸速率?高温和低温的影响是否相同?温和低温的影响是否相同?低温低温 当氧气浓度为当氧气浓度为当氧气浓度为当氧气浓度为0 0 0 0时,时,时,时,细胞只进行细胞只进行细胞只进行细胞只进行 ,Q Q Q Q点对应的纵坐标大小点对应的纵坐标大小点对应的纵坐标大小点对应的纵坐标大小表示表示表示表示 的强度。的强度。的强度。的强度。当氧气浓度在当氧气浓度在当氧气浓度在当氧气浓度在0 0 0 0
21、10%10%10%10%之间时,之间时,之间时,之间时,共存,随共存,随共存,随共存,随着氧气浓度增加,着氧气浓度增加,着氧气浓度增加,着氧气浓度增加,强度减弱,强度减弱,强度减弱,强度减弱,强度增强。强度增强。强度增强。强度增强。当氧气浓度大于或等于当氧气浓度大于或等于当氧气浓度大于或等于当氧气浓度大于或等于10%10%10%10%时,时,时,时,消失,此后只进行消失,此后只进行消失,此后只进行消失,此后只进行 。但当氧气浓度达到一定值后,。但当氧气浓度达到一定值后,。但当氧气浓度达到一定值后,。但当氧气浓度达到一定值后,强度不再随氧气浓度强度不再随氧气浓度强度不再随氧气浓度强度不再随氧气浓
22、度的增大而增强。的增大而增强。的增大而增强。的增大而增强。当氧气浓度为当氧气浓度为当氧气浓度为当氧气浓度为 时,时,时,时,COCOCOCO2 2 2 2产生量相对较少,在该氧气浓度下产生量相对较少,在该氧气浓度下产生量相对较少,在该氧气浓度下产生量相对较少,在该氧气浓度下保存瓜果蔬菜效果较好。保存瓜果蔬菜效果较好。保存瓜果蔬菜效果较好。保存瓜果蔬菜效果较好。氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生 的量,所以,两条实的量,所以,两条实的量,所以,两条实的量,所以,两条实线间的距离可表示无氧呼吸的强度,当两
23、曲线重合时线间的距离可表示无氧呼吸的强度,当两曲线重合时线间的距离可表示无氧呼吸的强度,当两曲线重合时线间的距离可表示无氧呼吸的强度,当两曲线重合时(距离为距离为距离为距离为0)0)0)0),无氧呼吸强度为无氧呼吸强度为无氧呼吸强度为无氧呼吸强度为 。OO2 2的浓度的浓度无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸与无氧呼吸有氧呼吸与无氧呼吸有氧呼吸与无氧呼吸有氧呼吸与无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸C CCOCOCOCO2 2
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- 细胞 能量 通货 ATP 主要 来源 呼吸 课件
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