第九讲----细胞呼吸

1、细细 胞胞 呼呼 吸吸有氧呼吸概念有氧呼吸概念:活细胞活细胞氧气氧气彻底彻底有氧呼吸是有氧呼吸是在在的参与下的参与下,氧化分解氧化分解 有机物有机物 ,产生产生二氧化碳二氧化碳和和 水水,同时释放同时释放 大量能量大量能量的过程的过程.一、细胞呼吸的概念一、细胞呼吸的概念生物体中的生物体中的有机物有机物在在细胞内细胞内经过一系列的氧化经过一系列的氧化分解，最终分解，最终生成生成COCO2 2或其他产物或其他产物，并且，并且释放出能释放出能量量的总过程，叫细胞呼吸（又叫生物氧化）。的总过程，叫细胞呼吸（又叫生物氧化）。分解有机物，释放能量并产生ATP。呼吸作用的本质呼吸作用的本质二、细胞呼吸的类

2、型二、细胞呼吸的类型（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸（二）无氧呼吸（二）无氧呼吸1.第一阶段的反应场所、反应物、产物是什么第一阶段的反应场所、反应物、产物是什么?2.第二阶段的反应场所、反应物、产物是什么第二阶段的反应场所、反应物、产物是什么?3.第三阶段的反应场所、反应物、产物是什么第三阶段的反应场所、反应物、产物是什么?4. 哪个阶段释放出的能量最多?C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶4H4H能能2ATP2ATP热热线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质第一阶段：葡萄糖的初步分解第一阶段：葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+ +4H4H + +能量能

3、量场所：细胞质基质2C2C3 3H HO O（少量）（少量） C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶6CO6CO2 24H4H能能2ATP2ATP热热能能2ATP2ATP热热酶酶6H6H2 2O O20H20H线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质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：线粒体基质第二阶段：第二阶段：2C2C3 3H HO O+ +6H6H2 2O O（少量）（少量）C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶6CO6CO2 24H4H能能2ATP2ATP热热能能2ATP2ATP热热酶酶6H6H

4、2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2酶酶能能34ATP34ATP热热线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质氧的参与氧的参与酶酶12H12H2 2O + 34ATPO + 34ATP场所：线粒体内膜第三阶段：第三阶段：24H + 6O24H + 6O2 2 （大量）（大量）有氧呼吸总反应式C C6 6H H1212O O6 66H6HO O6O6O 6CO6CO2 2 12H12HO O能量能量酶酶线粒体线粒体 一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中中有氧呼吸有氧呼吸概念：概念：C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2

5、 2O+6OO+6O2 2 6CO 6CO2 2+ 12H+ 12H2 2O +O +能量能量酶酶有氧呼吸小结有氧呼吸小结(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,约约60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,约约40%)40%)3838个个ATPATP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%. 在细胞内在细胞内,1mol,1mol的葡萄糖彻底氧化分解的葡萄糖彻底氧化分解以后以后, ,可以释放可以释放2870KJ2870KJ左右的能量左右的能量, ,其中有其中有1161KJ1161KJ转

6、移到了转移到了ATPATP中中, ,其余的以热量的形式其余的以热量的形式散失散失. .请你计算一下请你计算一下, ,有氧呼吸的能量转换效有氧呼吸的能量转换效率是多少率是多少, ,这些能量能够使多少个这些能量能够使多少个ADPADP转化为转化为ATP?ATP?11612870效率=*100%=40.5%116130.54ATP数量=38个2870KJ/mol=1161KJ/mol(38个ATP)+1709KJ/mol(热能)有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释能释能第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较细胞质细胞质基质基

7、质葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量丙酮酸丙酮酸H H2 2O OCOCO2 2、HH少量少量HH、O O2 2H H2 2O O大量大量线粒体线粒体基质基质线粒体线粒体内膜内膜抢答题抢答题.看谁最快看谁最快1、哪个阶段产生、哪个阶段产生CO2？2、哪个阶段有氧气参与反应？、哪个阶段有氧气参与反应？3、哪个阶段产生能量最多？、哪个阶段产生能量最多？7、能产生、能产生ATP的场所是？的场所是？在有氧呼吸过程中在有氧呼吸过程中细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体 、哪个阶段产生水？、哪个阶段产生水？ 、哪个阶段有水参与？、哪个阶段有水参与？6.6.哪个阶段产生哪个阶段产生HH最多最多? ?第二阶

8、段第二阶段第三阶段第三阶段第三阶段第三阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段第二阶段第二阶段 酵母菌发酵酿酒酵母菌发酵酿酒乳酸菌发酵产生乳乳酸菌发酵产生乳酸酸刘翔在训练时常会在第二天早上肌肉发酸,为什么? 指细胞在无氧或缺氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解成为乙醇或乳酸等，同时释放出较少能量的过程。我们把微生物的无氧呼吸也叫做发酵。第二阶段：第二阶段：C C3 3H HO O酶酶C C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )C C3 3H HO OC C2 2H H5 5OHOH( (酒精酒精) ) + +COCO2 2酶酶场所：细胞质基质场所：细胞质基质无氧

9、呼吸过程无氧呼吸过程场所：细胞质基质场所：细胞质基质 第一阶段：第一阶段：C C6 6H H1212O O6 6酶酶+ +4H4H 2C2C3 3H HO O+ +少量能量少量能量丙酮酸分解丙酮酸分解不彻底不彻底2、无氧呼吸总反应式高等植物(水稻、苹果等）和酵母菌的：C6H12O6 2C2H5OH +2CO2 + 能量酶高等动物、人和乳酸菌的无氧呼吸：C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 能量酶注：马铃薯块茎、玉米胚、水稻和甜菜块根无氧产生乳酸总反应式：在细胞质基质中在细胞质基质中, ,葡萄糖在无氧条件下葡萄糖在无氧条件下分解成乳酸时释放分解成乳酸时释放196.65KJ/mol;196.6

10、5KJ/mol;分解成酒分解成酒精和二氧化碳时释放精和二氧化碳时释放225.94KJ/mol;225.94KJ/mol;但是在但是在这两个过程中都只有这两个过程中都只有61.08KJ/mol61.08KJ/mol的能量转的能量转移给移给ADPADP用来产生用来产生ATP,ATP,请你计算一下无氧呼请你计算一下无氧呼吸能产生多少个吸能产生多少个ATP?ATP?C H O6126酶细胞质基质2CO2+少量能量2酒精乳酸( )C H O363+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是指有机物在细

11、胞内经过一系列的氧化分解化分解, , 分解成不彻底的氧化产物乳酸或酒精和分解成不彻底的氧化产物乳酸或酒精和二氧化碳二氧化碳, ,释放出能量并生成少量释放出能量并生成少量ATPATP的过程的过程. .课课 堂堂 练练 习习 1. 1.有氧呼吸分三个阶段有氧呼吸分三个阶段, ,三个阶段的共同特点三个阶段的共同特点是都有能量的释放是都有能量的释放, ,但释放能量最多的是但释放能量最多的是_;_;在线粒体中进行的是第在线粒体中进行的是第_阶段阶段; ;第第_阶段阶段需要需要O O2,2,氧的作用是氧的作用是_;_;第第_阶段产生阶段产生HH最多；丙酮酸是第最多；丙酮酸是第_阶段的产物。阶段的产物。第三

12、阶段第三阶段二、三二、三一一三三氧化氧化HH二二共共同同点点实质：实质：过程：过程：葡葡萄萄糖糖丙丙酮酮酸酸有氧有氧无氧无氧CO2 + H2O + 能量能量（大量）C C2 2H H5 5OH+COOH+CO2 2 + + 能量能量（少量） C C3 3H H6 6O O3 3 + + 能量（少量）能量（少量） 氧化分解有机物，释放能量氧化分解有机物，释放能量都有丙酮酸（中间产物）的生成都有丙酮酸（中间产物）的生成细胞呼吸C C6 6H H1212O O6 6C3H4O3少量少量能量能量ATPADPPi酶酶酶酶HH2O少量少量能量能量ATPADPPiCOCO2 2酶酶多种酶多种酶HO O2 2

13、H H2 2O O大量大量能量能量ATPADPPi酶酶酶酶不同的酶不同的酶C2H5OHCO2C3H6O3有有O2无无O23.3.下图是有氧呼吸的过程图解，请依图回答：下图是有氧呼吸的过程图解，请依图回答：C6H12O123O2酶酶酶酶456酶酶H H (1)写出长方框内写出长方框内1、2、3所依所依次代表的物质名称：次代表的物质名称： 、 _、 。(2)依次填出椭圆框内依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的多少所代表的能量的多少 、 _、 。(3)有氧呼吸的主要场所是有氧呼吸的主要场所是 _，进入该场所的呼吸，进入该场所的呼吸底物是底物是_。H2O丙酮酸丙酮酸CO2少少少少大量大量线粒体线粒

14、体丙酮酸丙酮酸6单击画面继续 类型类型项目项目 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸区区 别别 场场 所所 条条 件件 产产 物物 释释 能能 联联 系系细胞质基质、线细胞质基质、线粒体（主要粒体（主要）细胞质基质细胞质基质需氧、酶等需氧、酶等不需氧、需酶不需氧、需酶较较 多多较较 少少 两者第一阶段完全相同两者第一阶段完全相同都分解有机物、释放能量都分解有机物、释放能量5 5、有氧呼吸与无氧呼吸的比较、有氧呼吸与无氧呼吸的比较二氧化碳和水二氧化碳和水酒精、二氧酒精、二氧化碳或乳酸化碳或乳酸思考题1.呼吸作用的场所是（ ）产生ATP的场所是（），产生水的呼吸作用方式是（）2有氧时能进行无氧呼吸吗

15、？（）无氧时能进行有氧呼吸吗？（）细胞质基质和线粒体及叶绿体细胞质基质和线粒体有氧呼吸能不能1.1.某地区蔬菜长势良好，一场洪水将蔬某地区蔬菜长势良好，一场洪水将蔬菜根部淹没，十多天后，洪水才慢慢退菜根部淹没，十多天后，洪水才慢慢退去。洪水退去后，蔬菜会出现什么后果？去。洪水退去后，蔬菜会出现什么后果？为什么？为什么？2.2.酸奶或泡菜，啤酒或米酒，在制酸奶或泡菜，啤酒或米酒，在制作过程中都要密闭处理作过程中都要密闭处理-发酵后发酵后制成口感舒适、略带酸味或酒味的制成口感舒适、略带酸味或酒味的食品食品请问请问“密闭处理、酸味、酒味密闭处理、酸味、酒味”是怎么是怎么回事？回事？水生植物的通气组织

16、水生植物的通气组织思考思考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 新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间的生理原因是当延长保鲜时间的生理原因是( )( )A A、呼吸作用减弱、呼吸作用减弱B B、呼吸作用加强、呼吸作用加强C C、光合作用减弱、光合作用减弱D D、促进了物质的分解、促进了物质的分解A A 种在湖边的玉米，长期被水淹，种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是生长不好，其原因是( )( )A A、根细胞吸收水分过多、根细胞吸收水分过多B B、营养缺乏、营养缺乏C C、光合作用强度不够、光合作用强度不够D D、细胞有氧呼吸受

17、阻、细胞有氧呼吸受阻D右图表示在储存蔬菜、水右图表示在储存蔬菜、水果时，大气中果时，大气中O O2 2的浓度对的浓度对植物组织内植物组织内COCO2 2产生的影产生的影响，试分析：响，试分析：释放的相对值释放的相对值CO2 （1 1）A A点表示植物组织点表示植物组织释放释放COCO2 2较多，这些较多，这些COCO2 2是是_的产物。的产物。 （2 2）由）由A A到到B B， COCO2 2的释放量急剧减小，其原因的释放量急剧减小，其原因是是_。 （3 3）由）由B B到到C C， COCO2 2的释放量又不断增加，其主的释放量又不断增加，其主要原因是要原因是_； 到到C C点以点以后后COCO2 2的释放量不再增加，其主要原因是的释放量不再增加，其主要原因是_。随随O2的增加，无氧呼吸受到抑制的增加，无氧呼吸受到抑制随氧浓度增大，有氧呼吸不断加随氧浓度增大，有氧呼吸不断加强强无氧呼吸无氧呼吸 受线粒体受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加强数量限制，有氧呼吸