第三节能量的主要来源-呼吸作用

第3节ATP的主要来源

-细胞呼吸

细胞呼吸是指______在细胞内经过一系列的________，生成____或其他产物，释放出_____并生成____的过程。一什么叫细胞呼吸？有机物氧化分解CO2能量ATP有氧呼吸无氧呼吸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。有氧呼吸：葡萄糖+氧气二氧化碳+水酶有氧呼吸是高等动、植物进行呼吸作用的主要形式，通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行，且线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。外膜内膜嵴基质含有与有氧呼吸有关的酶有氧呼吸的主要场所二、线粒体的结构：三、有氧呼吸的过程：第一阶段：第二阶段：第三阶段：细胞质基质线粒体基质线粒体内膜线粒体是有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的过程：葡萄糖二氧化碳4[H]少量能量(ATP)酶少量能量(ATP)丙酮酸20[H]氧气水酶水大量能量(ATP)酶第一阶段：（细胞质基质）葡萄糖的初步分解第二阶段：丙酮酸彻底分解（线粒体基质）第三阶段：[H]的氧化（线粒体内膜）有氧呼吸的过程：总反应式：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

酶能量（2870kJ）1161kJ其余以＿＿＿形式散失ATP（___mol）38热能能量转换效率：1161KJ/2870KJx100%≈４０％一部分以热能形式散失(约60%)；另一部分转移到ATP中(约40%)。细胞呼吸与细胞代谢的关系

四、无氧呼吸的过程：第一阶段：（细胞质基质）葡萄糖的初步分解☆与有氧呼吸第一阶段相同第二阶段：丙酮酸不彻底分解（细胞质基质）C6H12O6酶2CH3COCOOH（丙酮酸）+4[H]+能量(少量)酶2C3H6O3（乳酸）A.乳酸发酵

例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）C6H12O62CH3COCOOH（丙酮酸）+4[H]+能量(少量)酶2C2H5OH（酒精）+2CO2B.酒精发酵

例：大多数植物、酵母菌酶无氧呼吸总反应式C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？发酵酵母菌、乳酸菌微生物的无氧呼吸（酒精发酵、乳酸发酵）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实例a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸b.高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内就会出现无氧呼吸。肌肉酸胀。c.酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酒精和二氧化碳。概念

无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。意义

高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要。

有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系

细胞呼吸是指______在细胞内经过一系列的________，生成____或其他产物，释放出_____并生成____的过程。有机物氧化分解CO2能量ATP细胞呼吸又叫呼吸作用概念：有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系有氧呼吸无氧呼吸不同点相同点场所条件产物能量变化联系实质细胞质基质、线粒体细胞质基质需分子氧、酶不需分子氧、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸释放大量能量，合成38ATP释放少量能量，合成2ATP从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同分解有机物，释放能量，合成ATP有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系呼吸作用的应用如图是有氧呼吸过程图解，请据图回答问题：

(1)在长方框内依次写出1、2、3所代表的物质。

(2)在椭圆框内依次填出4、5、6所代表的能量的多少(“大量能量”

或“少量能量”)。

(3)有氧呼吸的主要场所是________，进入该场所的呼吸底物是________。

(4)人体内血红蛋白携带的O2进入组织细胞的线粒体内至少要通过

________层生物膜。丙酮酸H2O

CO2少量能量少量能量大量能量线粒体丙酮酸6(5)如果O2供应不足，则人体内C6H12O6的分解产物是________，释放的能量________，反应场所是

。乳酸少细胞质基质解析：据图解分析1、2、3分别为丙酮酸、H2O和CO2；4、5为有氧呼吸的第一、二阶段产生的能量(少量),6为第三阶段产生的能量(大量)；线粒体是丙酮酸彻底分解的场所；氧气从红细胞(1层)出来，穿过毛细血管上皮细胞(2层)，进入组织细胞(1层)，再进入

线粒体(2层)，其至少要通过6层生物膜；如果O2供应不足，则人体部分组织进行无氧呼吸产生乳酸。实验课题探究酵母菌细胞呼吸的方式一、实验原理1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生水和CO2

，无氧呼吸产生酒精和CO2。2、CO2的检测方法（1）CO2使澄清石灰水变浑浊（2）CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄3、酒精的检测橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。二、实验假设酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生CO2，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生CO2和酒精。三、实验用具（略）1、NaOH的作用是什么？2、酵母菌进行什么呼吸？3、澄清的石灰水有什么作用？4、如何说明CO2产生的多少？5、如何控制无氧的条件？三、实验用具（略）四、实验结果预测1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了CO2，能使澄清石灰水变浑浊。2、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使重铬酸钾溶液发生灰绿色显色反应。3、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2要多五、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（1）取2支试管编号（2）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升注入试管（3）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．六、观测、记录条件澄清石灰水/出现的时间重铬酸钾--浓硫酸溶液有氧无氧变混浊／快无变化变混浊／慢出现灰绿色七、实验结果酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的CO2，在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。八、小组交流NaOH溶液蒸馏水黑暗环境下探究植物细胞呼吸的方式AB则既有有氧呼吸又有无氧呼吸。A左移表示：有氧呼吸消耗氧气的体积，B右移表示：释放的CO2体积与消耗氧气的体积的差值。若A左移，B不移；则只有有氧呼吸；若A不移，B右移；则只有无氧呼吸；若A左移，B右移；1．影响细胞呼吸的内部因素

(1)不同种类的植物呼吸速率不同，如一般情况下，旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。

(2)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。

(3)同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。影响细胞呼吸的因素及在生产上的运用：2．影响细胞呼吸的外部因素（温度、氧气、水和二氧化碳）因素原因曲线应用温度最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，细胞呼吸受抑制①低温下贮存蔬菜、水果。②大棚蔬菜夜间适当降温以降低呼吸消耗，提高产量O2O2浓度低时，厌氧呼吸占优势；随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强；但当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)适当降低氧气浓度，抑制呼吸消耗，延长蔬菜、水果的保鲜时间水在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢将种子晒干，以减弱呼吸消耗，有利于贮藏CO2CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸有抑制作用在蔬菜、水果保鲜中，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗

种子、蔬菜和水果在贮藏时都应在低温、低氧条件下，不同的是种子还应保持干燥，而蔬菜和水果应保持一定湿度，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。特别提醒：1.如图所示的曲线，表示的是一个贮藏白菜的地窖，随着氧气的消耗，二氧化碳浓度变化的情况。请回答：(1)A—B段O2的消耗量很大，CO2浓度上升也很快，白菜在进行___________呼吸。

(2)C—D段O2浓度接近于0，而CO2浓度仍在上升，白菜在进行___________呼吸。(3)B—C段O2浓度已很低，CO2浓度几乎不上升，原因是______________。

。(4)为了有益较长时间地贮藏大白菜，应把地窖里的O2浓度控制在__________段范围内。有氧无氧

有氧呼吸进行得很慢而无氧呼吸尚被氧气所抑制Ｂ—Ｃ2.图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据图5-10回答下列问题：⑴A点表示植物组织的CO2较多，这些CO2________的产物。

⑵由A到P，CO2的释放量急剧减少，其原因是________。

。AC⑶由P到C，CO2的量逐渐增加，其主要原因是________

。无氧呼吸氧气增加，无氧呼吸受到抑制氧气含量增加，有氧呼吸加强，释放的CO2量增多AC2.图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据图5-10回答下列问题：(5)该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在P点相交后则重合为一条线，此时该器官的呼吸作用方式是_________，进行此种呼吸方式所用的底物是________________。(4)外界氧浓度在10％以下时，该器官的呼吸作用方式是_______________________。有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸葡萄糖2.图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据图5-10回答下列问题：AC（6）为了有利于储存蔬菜和水果，储藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度________？采取这一措施的理由是

。

P点

有氧呼吸非常微弱，同时又抑制无氧呼吸，蔬菜、水果内有机物消耗得慢2.图5-10表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据图5-10回答下列问题：AC(7)当外界氧浓度为4～5％时，该器官CO2释放量的相对值为0．6，而O2吸收量的相对值为0.4。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的_______倍，释放的能量约相当于有氧呼吸的_______倍，转移到ATP的能量约相当于有氧呼吸的________倍。1．50．1

0．07

3.在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2

和O2体积变化的相对值如表所示。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是(

)CO2释放量O2吸收量a100b83c64d77A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳B．b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多C．c条件下，无氧呼吸最弱D．d条件下，产生的CO2全部来自线粒体思路点拨：种子有氧呼吸吸收O2量与释放CO2量相等，无氧呼吸时不吸收O2但放出CO2，有氧呼吸与无氧呼吸同时存在时，吸收O2量小于放出CO2量，可知a条件下只进行无氧呼吸，植物无氧呼吸产物是酒精，很少产生乳酸；b条件和c条件下既有有氧呼吸，又有无氧呼吸；d条件下只进行有氧呼吸。自主解答：________答案：D规律方法：在分析有氧呼吸和无氧呼吸物质变化的数量关系时有如下规律：①不消耗O2，释放CO2―→只进行无氧呼吸；②O2吸收量＝CO2释放量―→只进行有氧呼吸；③O