第5章细胞的能量供应和利用细胞呼吸.ppt

第三节ATP的主要来源—— 安庆市 第十一中学 XXX 安徽省远程教育优秀作品 必修1 分子与细胞 第5章细胞的能量供应和利用 教学目标 重点难点 问题探讨 教学过程 知识结构 教学反馈 教学参考 课后习题 教学目标 1.说出线粒体的结构和功能。 2.说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。 3.说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。 4.进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。 重点难点 1.教学重点 有氧呼吸的过程及原理。 2.教学难点 （1）细胞呼吸的原理和本质。 （2）探究酵母菌细胞的呼吸方式。 1.呼吸作用和物质的燃烧有什么共同点? 2.呼吸作用能够象燃烧在体外那么剧烈吗? 3.在无氧条件下,细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗? 问题探讨 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP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 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 葡萄糖 丙酮酸＋还原氢([H]) 酶 细胞质基质 释放少量能量 释放大量能量 总反应式： C H O 6 12 6 6C O 2 6H 2 O 6O 2 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： 有氧细胞呼吸的过程示意图 有氧呼吸 场 所 反应物 产 物 释能 第一阶段 第二阶段 第三阶段 有氧呼吸三个阶段的比较 细胞质基质 主要是葡萄糖 丙酮酸[H] 少量 丙酮酸 CO2、[H] 少量 [H]、O2 H2O 大量 线粒体 线粒体 对比 ①主要场所： 线粒体 ②能量去向： 一部分以热能形式散失 另一部分转移到ATP中　 ③总反应式： ④有氧呼吸概念： 细胞在____的参与下，通过_______的催化作用，把_______等有机物_______________，产生_____和_____，释放______,生成_________的过程。 　　C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O +能量 酶 有氧呼吸小结 (1709kJ/mol,约60%) (1161kJ/mol,约40%) 氧 多种酶 葡萄糖 CO2 H2O 能量 彻底氧化分解 许多ATP 38个ATP 学科交叉 热力学第二定律指出,没有任何一种过程的能量转换效率是100%.蒸气机和内燃机的热效率,大约分别是5%~8%和25%. 在细胞内,1mol的葡萄糖彻底氧化分解以后,可以释放2870KJ左右的能量,其中有1161KJ转移到了ATP中,其余的以热量的形式散失.请你计算一下,有氧呼吸的能量转换效率是多少,这些能量能够使多少个ADP转化为ATP? 1161 2870 效率= *100% =40.5% 1161 30.54 ATP数量= =38个 2870KJ/mol=1161KJ/mol(38个ATP)+1709KJ/mol(热能) 2.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＋二氧化碳) 酶 细胞质基质 总反应式： 在细胞质基质中,葡萄糖在无氧条件下分解成乳酸时释放196.65KJ/mol;分解成酒精和二氧化碳时释放225.94KJ/mol;但是在这两个过程中都只有61.08KJ/mol的能量转移给ADP用来产生ATP,请你计算一下无氧呼吸能产生多少个ATP? C H O 6 12 6 酶 细胞质基质 2C O 2 + + 少量能量 2酒精 乳酸( ) C H O 3 6 3 +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化分解, 分解成不彻底的氧化产物乳酸或酒精和二氧化碳,释放出能量并生成少量ATP的过程. 无氧呼吸总反应式 C6H12O6 酶 2 C3H6O3(乳酸) + 少量能量 C6H12O6 2 C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 少量能量 酶 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） 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？ 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 发酵 微生物的无氧呼吸 （酒精发酵、乳酸发酵