必修一第四第节细胞呼吸线粒体

1、ADP转化成ATP时所需能量的主要来源他们的运动是否需要消耗能量？他们的运动是否需要消耗能量？这些能量是通过什么方式产生？这些能量是通过什么方式产生？第第3 3节节 能量转换与释放能量转换与释放细胞释放能量的途径细胞释放能量的途径-细胞呼吸细胞呼吸一、细胞呼吸的概念一、细胞呼吸的概念 细胞呼吸是生物体的有机物在细胞细胞呼吸是生物体的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成内经过一系列的氧化分解，最终生成CO2CO2或或其他产物其他产物，并且释放能量的总，并且释放能量的总过程。又叫生物氧化。过程。又叫生物氧化。?呼吸呼吸 细胞呼吸细胞呼吸 “呼吸呼吸”是指生物是指生物体或细胞吸入氧气和体或细

2、胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程呼出二氧化碳的过程。细胞呼吸又称细胞呼吸又称“呼吸呼吸作用作用”是指细胞内有是指细胞内有机物氧化分解释放能机物氧化分解释放能量的过程。量的过程。 。=二、细胞呼吸的类型有哪些？二、细胞呼吸的类型有哪些？思考思考实验：探究酵母菌的呼吸方式实验：探究酵母菌的呼吸方式1 1取两锥形瓶，加入酵母取两锥形瓶，加入酵母和培养液并混合均匀。和培养液并混合均匀。2 2甲瓶用棉花塞口，乙瓶甲瓶用棉花塞口，乙瓶用塑料薄膜塞口用塑料薄膜塞口甲：有氧甲：有氧乙：无氧乙：无氧不同处理方式意味着什么？不同处理方式意味着什么？3 3每隔一段时间闻甲乙中每隔一段时间闻甲乙中气味气味甲甲乙乙甲：无

3、气味甲：无气味乙：有酒乙：有酒精气味精气味实验说明了什么实验说明了什么酵母菌在无氧和有氧条件下都能进行呼酵母菌在无氧和有氧条件下都能进行呼吸作用分解葡萄糖。吸作用分解葡萄糖。推测推测呼吸作用可分为有氧呼吸（需要氧的呼呼吸作用可分为有氧呼吸（需要氧的呼吸作用），无氧呼吸（和不需要氧气的吸作用），无氧呼吸（和不需要氧气的呼吸作用），条件不同产物不同。呼吸作用），条件不同产物不同。根据呼吸作用需不需要氧，将呼吸根据呼吸作用需不需要氧，将呼吸作用类型分为两类：作用类型分为两类：有氧呼吸：有氧呼吸：无氧呼吸：无氧呼吸：需要氧需要氧不需要氧不需要氧6CO2+12H2O+能量能量C6H12O6+6O2+6H

4、2O酶酶有氧呼吸有氧呼吸:主要场所在哪？主要场所在哪？生物细胞在有氧的条件下，通过酶的催生物细胞在有氧的条件下，通过酶的催化作用，把有机物彻底氧化分解为化作用，把有机物彻底氧化分解为H H2 2O O和和COCO2 2的过程。的过程。1 1、（3）结构）结构外膜外膜内膜（内膜（嵴嵴）基质基质酶（酶（有氧呼吸有关的酶有氧呼吸有关的酶）（4）功能：）功能：（ 提供能量提供能量 ） （1）形状）形状：（2 2）分布：）分布：膜间隙膜间隙内膜：内膜：基质：基质：（磷脂双（磷脂双分子层）分子层）向内突起成嵴，大大向内突起成嵴，大大增大膜面积，为酶提增大膜面积，为酶提供附着点供附着点内膜和嵴包围的无定内膜

5、和嵴包围的无定形物质，含自身遗传形物质，含自身遗传物质物质膜间隙膜间隙: :外膜外膜: :内外膜之间的腔内外膜之间的腔隙，充满无定形隙，充满无定形液体液体线粒体最外层，线粒体最外层，将线粒体与胞质将线粒体与胞质溶胶隔开溶胶隔开能量的需求量与线粒体的数量有何能量的需求量与线粒体的数量有何关系？关系？植物和动物细胞中的线粒体谁多？植物和动物细胞中的线粒体谁多？ 动物运动需要能量更多，因动物运动需要能量更多，因此动物细胞中细胞中线粒体数量此动物细胞中细胞中线粒体数量更多更多同一生物不同生理功能的细胞线同一生物不同生理功能的细胞线粒体数量有无区别？粒体数量有无区别？ 有区别有区别 生物体中不同生理功能

6、细胞生物体中不同生理功能细胞对能量的需求不同，因此所含线对能量的需求不同，因此所含线粒体数量也不同，能量需求越大粒体数量也不同，能量需求越大的细胞，线粒体数量越多。的细胞，线粒体数量越多。一个细胞内不同区域的线粒体数一个细胞内不同区域的线粒体数量有无区别？量有无区别？ 有有 细胞中活动比较旺盛的部位细胞中活动比较旺盛的部位需要能量比较多，而线粒体在细需要能量比较多，而线粒体在细胞是可以移动的，因此这些部位胞是可以移动的，因此这些部位线粒体数量分布大于细胞其他部线粒体数量分布大于细胞其他部位。位。有氧呼吸的过程是怎样进行的？有氧呼吸的过程是怎样进行的？细胞细胞C6H12O6能量（少量）能量（少量

7、）4H 2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3 ）酶酶6H2O能量（少量）能量（少量）20H酶酶6CO212H2O+能量（大量）能量（大量）酶酶6O2细胞溶胶细胞溶胶第一阶段第一阶段第三阶段第三阶段第二阶段第二阶段线粒体线粒体（主要）（主要）（一）（一）有氧呼吸的有氧呼吸的3个阶段个阶段葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+ +4H4H + + 能量能量场所：胞质溶胶场所：胞质溶胶 丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解酶酶6CO6CO2 2 + +20H20H + + 能量能量场所：线粒体基质场所：线粒体基质 2 2个丙酮酸个丙酮酸HH的氧化的氧化酶酶12H12H2 2

8、O + O + 能量能量场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜 24H + 6O24H + 6O2 2+ +6H6H2 2O O（大量（大量, ,形成形成3434个个ATP ATP ）（少量（少量, ,形成形成2 2个个ATP ATP ）（少量，形成（少量，形成2 2个个ATPATP） 2 2个丙酮酸个丙酮酸1mol1mol葡萄糖彻底氧化分解能量：葡萄糖彻底氧化分解能量：2870KJ2870KJ 一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失(1709kJ/mol); 另一部分转移到另一部分转移到ATP中中(1161kJ/mol,约约38ATP ) 。有氧呼吸总反应式：C6H12O6+6H2O+6O2 6

9、CO2+ 12H2O +能量能量酶酶3 3、哪几个阶段可以产生、哪几个阶段可以产生ATPATP？哪个阶段产生？哪个阶段产生的的ATPATP最多？最多？1 1、1 1分子分子C C6 6H H1212O O 6 6完成需氧呼吸可以生成几完成需氧呼吸可以生成几 分子分子COCO2 2 ? CO? CO2 2在哪个阶段产生？有水参与在哪个阶段产生？有水参与反应的是第几阶段？产生水的阶段反应的是第几阶段？产生水的阶段? ?2 2、O O2 2在哪个阶段被利用？我们进行呼吸，呼在哪个阶段被利用？我们进行呼吸，呼出的出的COCO2 2中的中的O O是来自我们从外界吸进的是来自我们从外界吸进的O O2 2中

10、中的的O O吗？吗？1、水的分解和合成分别发生在 和 阶段。 第二第三2、产生二氧化碳的阶段是 ， 场所为 。第二阶 段 线粒体基质3、吸进去的氧气在 （场所）被消耗，参加 阶段的反应，其作用是 。 线粒体内膜第三与H结合生成水4、产生ATP的阶段是 ，产生ATP最多的阶段 是 ，需氧呼吸的场所是 。第一、二、三阶段第一、二、三阶段 第三阶段第三阶段细胞溶胶、线粒体细胞溶胶、线粒体无氧呼吸无氧呼吸:生物细胞在无氧的条件下，通过酶的催生物细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放少量能量。底的氧化产物，同时释放少量能量

11、。对于高等生物：无氧呼吸对于高等生物：无氧呼吸对于微生物对于微生物 ：厌氧发酵：厌氧发酵场所：胞质溶胶（细胞质基质）场所：胞质溶胶（细胞质基质） （二）（二）无氧呼吸的过程（两个阶段）无氧呼吸的过程（两个阶段）与有氧呼吸第一阶段相同与有氧呼吸第一阶段相同葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+ +能量能量（少量）（少量） 场所：胞质溶胶场所：胞质溶胶 2 2丙酮酸丙酮酸+ + 4H4H2 2丙酮酸丙酮酸+ + 4H4H场所：胞质溶胶场所：胞质溶胶 丙酮酸不彻底分解丙酮酸不彻底分解酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) ) + + 能量能量

12、A.A.乳酸发酵乳酸发酵B.B.酒精发酵酒精发酵2C2C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精) ) +2CO+2CO2 2+ +能量能量酶酶例：高等动物、乳酸菌、高等植物例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）根等）例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌无氧呼吸的总反应式：无氧呼吸的总反应式：C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C2 2H H5 5OHOH( (酒精酒精) )+ + 2CO2CO2 2+ +能量能量能量去向能量去向1mol1mol葡萄糖分解为葡萄糖分解为乳酸乳酸后，共放出后，共放出196.65kJ196

13、.65kJ的能量，其的能量，其中有中有61.08KJ61.08KJ的能量储存在的能量储存在ATP(2ATP(2个个) )中，其余的能量以中，其余的能量以热能的形式散失热能的形式散失, ,未释放的能量储存在何处？未释放的能量储存在何处？乳酸发酵乳酸发酵酒精发酵酒精发酵C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )C C6 6H H1212O O6 62C2C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )+ + 能量能量乳酸或酒精中乳酸或酒精中1、苹果贮存久了，为什么会有酒味？、苹果贮存久了，为什么会有酒味？2、水淹时高等植物能否进行厌氧呼

14、吸？如果能，、水淹时高等植物能否进行厌氧呼吸？如果能，那么为什么水退后有些不能存活？那么为什么水退后有些不能存活？ 3、剧烈运动后上肢和下肢往往会产生会么感觉、剧烈运动后上肢和下肢往往会产生会么感觉?为为什么？什么？（三）有氧呼吸和无氧呼吸的比较（三）有氧呼吸和无氧呼吸的比较 项项 目目有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸区区 别别反应场所反应场所反应产物反应产物反应条件反应条件过程阶段过程阶段释放能量释放能量 联联 系系胞质溶胶、胞质溶胶、线粒体线粒体胞质溶胶胞质溶胶水和二氧化碳水和二氧化碳酒精酒精+ +二氧化碳二氧化碳乳酸乳酸有氧有氧无氧无氧共共3 3阶段阶段共共2 2阶段阶段大量（大量（38

15、38个个ATPATP）少量（少量（2 2个个ATPATP）第一阶段反应完全相同。第一阶段反应完全相同。有氧呼吸是有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上在无氧呼吸的基础上发展起来的。发展起来的。概念概念关键词关键词有氧呼吸有氧呼吸：有氧有氧有机物彻底有机物彻底 H2O和和CO2 释放大量能量大量能量其主要场所是线粒体线粒体。无氧呼吸无氧呼吸：无氧无氧把葡萄糖等有机物有机物胞质溶胶胞质溶胶不彻底不彻底的氧化产物酒酒精或乳酸精或乳酸 释放少量能量少量能量。思考思考“呼吸呼吸”和和“呼吸作用呼吸作用”有什么区别有什么区别？ “ “呼吸呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而氧化碳的过程，而“呼吸作用呼吸作用”是指细胞内有机物是指细胞内有机物氧化分解释放能量氧化分解释放能量的过程的过程。 “呼吸呼吸”是是“呼吸作用呼吸作用”的前提和基础，没有呼的前提和基础，没有呼吸过程吸入的氧气，就不能进行呼吸作用；而吸过程吸入的氧气，就不能进行呼吸作用；而“呼呼吸作用吸作用”是是“呼吸呼吸”的继续。的继续。“呼吸呼吸”和和“呼吸作用呼吸作用”有什么联系有什么联系？思考思考二、细胞呼吸的类型有哪些？二、细胞呼吸的类型有哪些？丙酮酸不彻底分解丙酮酸不彻底分解场所：胞质溶胶场所：胞质溶胶 2CH2CH3 3C