细胞呼吸的原理与应用ppt
有氧呼吸的过程
有氧呼吸的全过程十分复杂。可以概括地分为三个阶 段,每个阶段的化学反应都有相应的酶催化。
第1阶段: 葡萄糖
(细胞质基质)
第2阶段: 丙酮酸
(线粒体基质)
酶1 2丙酮酸 + 〔H〕 + 少量能量
+ H2O
酶2 CO2
+ 〔H〕
+
少量 能量
第3阶段: 〔H〕
(线粒体内膜)
+ O2
酶3
H2O
【注意】呼吸≠呼吸作用
呼吸现象和呼吸作用
呼吸器官 血液循环
O2
细胞内
O2 + 有机物
CO2 呼吸器官 血液循环 CO2 + 水 + 能 量
呼吸(现象) 气体运输
呼吸作用(本质)
细胞呼吸是否一定需要氧呢?
探究 酵母菌细胞的呼吸方式
实验原理
酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都 能生存,属于兼性厌氧菌。
1、有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段? 第二阶段
2、呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段? 第三阶段
3、如果你在思考上述问题的时候,消耗了2
摩尔葡萄糖,那么有多少能量转移到了ATP
中?
64
4、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段:
①产生CO2的阶段( 二 ) ②产生H2O的阶段( 三 ) ③氧气参与的阶段( 三 ) ④产生ATP的阶段( 一、二、三) ⑤产生ATP最多的阶段( 三 )
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 (约60%)
3、有氧呼吸的总反应式: C6H12O6+6H2O+6*O2 酶 6CO2+ 12H2*O +能量
C、H、O的来龙去脉:
C: C6H12O6 →丙酮酸→CO2
H:
C6H12O6
丙酮酸→[H] →H2O [H] →H2O
H2O →[H] →H2O
O:
O2 →H2O C6H12O6 →丙酮酸
H2O
CO2
事例1:馒头和面包里面都有一个个的小孔,都很松软, 是因为发面时加入酵母菌,酵母菌细胞呼吸产生了CO2 , CO2受热膨胀。
事例2:酿酒过程中,酵母菌进行细胞呼吸产生了酒精。
提出问题
有氧
酵母菌细胞呼吸的方式
作出假设
产生
CO2
无氧 产生
设计实验
CO2和酒精
进行实验
验证假设、形成结论
实验思路? 分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件,
一般地说,线粒体均匀地分布 在细胞质中。但是,活细胞中 的线粒体往往可以定向地运动 到代谢比较旺盛的部位。
三、有氧呼吸 1、场所: 主要在线粒体
外膜 内膜 基质
嵴
1、有氧呼吸总反应式:2
6CO2+12H2O+能量
(该反应中产生的能量包括ATP和热能)
1mol葡萄糖彻底氧化分解,释放2870KJ的能量,其 中977.28KJ储存在ATP中,其余以热能形式散失。 能量转化率约为40%。
细胞呼吸的原理和应用
复习提问
生物体生命活动的主要能源物质、直接能源 物质、最终能源物质各是什么?
主要能源是糖类、直接能源是ATP、最终能源是太阳能
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)
(2) (3)
光能
糖类等有机物
ATP
肌肉收缩
一、细胞呼吸的概念:
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
➢ 酒精的检测:
橙色的重铬酸钾溶液在
+酒精
酸性下与酒精发生反应:
橙色→灰绿色
溶有重铬酸钾的浓硫酸 灰绿色
实验步骤
1、配制酵母菌培养液(等量原则)置于A、B锥形瓶; 2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图,放置在25-35 ℃、 环境下培养8-9小时; 3、检测CO2的产生; 4、检测酒精的产生; 取2支试管编号,各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液 2毫升注入试管,分别滴加0.5毫升重酪酸钾-浓硫酸溶 液,轻轻震荡、混匀,A试管密封,B试管不密封。
4、有氧呼吸的能量转化值:
葡萄糖
ATP
2870kJ
约40%
能量
CO2+H2O
ADP+Pi
用于各项 生命活动
热能(体温的来源)
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(977.28kJ/mol,约40%)储存,约形成32个ATP。
+ 大量能量
C6H12O6(葡萄糖)
有氧呼吸的全过程图解:
酶
散失
[H]
丙酮酸
能量 ATP
O2
H2O 酶
散失
[H]
散失
酶
能量 ATP
ATP 能量 H2O
CO2
有氧呼吸的概念
有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化 作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化 碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
3.实验现象 条件 澄清石灰水/出现的时间 重铬酸钾--浓硫酸溶液
有氧 变混浊/快
不变灰绿色
无氧 变混浊/慢
出现灰绿色
4.实验结论
酵母菌
有氧装置
无氧装置
有氧条件下产生大量CO2和水
无氧条件下产生酒精和少量CO2
初始
相同时间后
细胞呼吸的方式
有氧呼吸 无氧呼吸
有氧呼吸
对于绝大多数生物来说,有氧呼吸是细胞呼吸的主 要形式,这一过程必须有氧的参与。有氧呼吸的主 要场所是线粒体。
有氧呼吸
无氧呼吸
(1)以上锥形瓶中的溶液在实验中的作用分别是什么? 10%NaOH的作用是:吸收空气中的CO2
澄清的石灰水作用是:检测CO2的产生
有氧呼吸
无氧呼吸
(2)如何说明CO2产生的多少?
根据石灰水的浑浊程度
(3) B瓶应封口放置一段时间后,在连通盛有澄清石灰水的锥 形瓶,这是为什么?
瓶口密封放置一段时间,可以让酵母菌消 耗完瓶中原有氧气,造成无氧环境.
一段时间后检测其产物是否含酒精或 二氧化碳
分析变量
有氧 自变量: 细胞呼吸的条件
无氧 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如温 度、酵母菌活性
1.实验材料: 酵母菌 酵母菌培养液的配置(p91)
2.实验原理
➢ CO2的检测: 1.通入澄清的石灰水: 澄清→浑浊 2.使溴麝香草酚蓝水溶液: 蓝→绿→黄
同有机物在体外燃烧相比, 有氧呼吸有什么不同的特点?
酶 C6H12O6
C3H4O3+H2O
酶 【H】+O2
2丙酮酸+ [H] +能量(少量)2ATP
酶
CO2+[H]+能量(少量)2ATP
H2O+能量(大量)28ATP
3. 总反应式:
酶
C6H12O6+6H2O+6O2
6CO2+12H2O +能量
思考:此过程原子转移途径?