《ATP地主要来源-细胞呼吸》参考备课教案2

第四节细胞呼吸通常说的呼吸，指的是人体从周围环境中吸入空气，利用其中的氧气，同时呼出二氧化碳。这是一种气体的交换过程。细胞呼吸是指细胞在有氧条件下从食物分子（主要是葡萄糖）中取得能量的过程。任何生物体都需要消耗能量。这些能量无不来自细胞呼吸。细胞内+糖类+水CO2能量呼吸作用（本质）高等动物的呼吸现象和呼吸作用O2O2呼吸（现象）呼吸器官血液循环血液循环呼吸器官CO2气体运输+细胞呼吸就是糖的氧化说到氧化，木头的燃烧也是氧化……

熊熊大火,发出了大量的热和光，但同学们想一想，葡萄糖在我们的身体中的氧化也会像大火燃烧一样，来得这么得猛烈吗？

细胞的呼吸是在常温下进行的，所产生的热量有一部分储存在ATP中，其余的则转化为热能。葡萄糖中含有很多能量。每个ATP分子中的能量大约是一个葡萄糖分子中能量的1%。但葡萄糖在身体中的利用率并不是100%，一个葡萄糖分子可以合成大约38个的ATP，这也就是说，细胞中葡萄糖的能量利用率大约是40%，这与现有的机械相比，实在是很高的利用率了。（现代化的汽车引擎对汽油的利用率也只是25%）葡萄糖分子与氧反应的方程式是：C6H12O6+6O2+6H2O=6CO2+12H2O+能量（2870kj）

在糖的氧化反应中，葡萄糖分子中发生了化学键的变化，化学键所储存的能量通过氧化还原作用释放出来。细胞呼吸是一系列有控制的氧化还原反应。我们可以将反应划分为三个阶段：

糖酵解、柠檬酸循环、电子传递链糖酵解糖酵解是一个葡萄糖分子转变为两个丙酮酸分子的过程。六碳的链被分为两个C3的链形成少量ATP（2个）葡萄糖中的一部分氢原子变成还原型辅酶（NADH）C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi—酶—2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP以上过程在细胞质基质中完成C6H12O62CH3COCOOH+4[H]+2ATP酶柠檬酸循环糖酵解出来的丙酮酸从细胞质基质中进入线粒体基质中，两分子的丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下，共脱下20个氢，丙酮酸被氧化分解成CO2，在此过程中释放少量的能量，其中一部分用于合成ATP，产生少量的ATP。2CH3COCOOH+6H2O20[H]+6CO2+2ATP

一分子的丙酮酸产生三分子的CO2，一分子的ATP，四分子的NADH和一分子的FADH2酶电子传递链（需氧呼吸）

在线粒体的内膜上，前两阶段脱下的共24个氢通过电子传递链，与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水；在此过程中释放大量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生大量的ATP。酶12H2O+ATP（34个）24[H]+6O2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2个ATP丙酮酸、H2OCO2、[H]少量2个ATP[H]、O2H2O大量34个ATP线粒体基质线粒体内膜C6H12O6有氧呼吸怎样进行？2丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP热能2ATP热酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能34ATP热线粒体细胞质基质第二阶段第一阶段第三阶段暂时缺氧状态下的活细胞，还能进行细胞呼吸吗？

活细胞可以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，同时释放较少能量,这个过程叫----无氧呼吸或厌氧呼吸。

当我们长时间举着东西，或运动量过大时，我们的身体往往会有酸软乏力的感觉，其实，这就是因为我们的肌肉得不到足够的氧气进行需氧呼吸，这时的肌肉细胞就不得不通过厌氧呼吸来取得更多能量的结果……

最常见的厌氧呼吸类型是

乳酸发酵和乙醇发酵在一杯温开水中加入一大勺糖和一小包酵母，进行搅拌。将这个杯子中的液体倒入透明的玻璃瓶或矿泉水瓶内，再往瓶内加一些温开水。将一个小气球挤瘪后套在瓶口。将瓶子放在教室内窗台上，每天观察瓶中的情况，看看瓶中的液体会不会冒出气泡，气球会不会胀大。乙醇发酵有时，当水果堆放久了会有酒味产生，这是因为果肉中进行了乙醇的发酵。当水果堆太久或放得太密集，果肉就会发酵产生酒精。C6H12O6+2ADP+Pi=2C2H5OH+2CO2+2ATP葡萄糖乙醇二氧化碳进行乙醇发酵的微生物主要是酵母菌。

制作面包、酿酒都离不开酵母菌。酵母菌在面团中进行乙醇发酵产生二氧化碳可以将面团发起。在无氧或缺氧条件下，葡萄糖不能充分水解，葡萄糖经过糖酵解形成丙酮酸后，便形成乙醛和CO2，乙醛再被NADH还原成乙醇。CH3COCOOH——CH3CHO+CO2CH3CHO+NADH+H+——CH3CH2OH+NAD+不彻底水解CH3CHOCO2CH3CH2OHCH3COCOOH——CH3CH2OH+CO2+ATP丙酮酸乙醇（酒精）乳酸发酵在无氧或缺氧条件下，葡萄糖不能充分水解，葡萄糖经过糖酵解形成丙酮酸后，如果在乳酸脱氢酶的催化下，就会被NADH还原成乳酸。C6H12O6+2ADP+Pi——2CH3CHOHCOOH+2ATP葡萄糖乳酸特别注意：对于人或高得动植物体，我们又称厌氧呼吸为无氧呼吸，但对于微生物我们称为发酵。但对于工业上的发酵也不一定全都是无氧的，比如醋酸发酵就是需要氧的。C6H12O62C3H6O3（乳酸）

+能量(少量)酶C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量(少量）酶比较有氧呼吸和无氧呼吸的不同点

类型项目

有氧呼吸

无氧呼吸区别

场所

条件

产物

释能

联系细胞质基质、线粒体（主要）细胞质基质需氧、酶等不需氧、需酶较多较少①两者第一阶段相同即都将葡萄糖分解成丙酮酸（糖酵解）②都分解有机物、释放能量二氧化碳和水氧化彻底酒精、二氧化碳或乳酸氧化不彻底不同生物在缺氧条件下的呼吸作用无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸酒精发酵C3H6O3、少量能量C3H6O3

、少量能量C3H6O3、少量能量C3H6O3、少量能量C2H5OH、CO2、少量能量乳酸发酵C2H5OH、CO2、少量能量C3H6O3、少量能量无氧呼吸的生理意义：增强生物适应短时无氧条件的能力细胞呼吸原理的应用：农业生产中采取措施增强根系的细胞呼吸粮食储藏和果蔬保鲜设法降低细胞呼吸CO2+H2O+能量细胞呼吸氧化分解ADP+PiATP释放能量用于各项生命活动主要能源物质葡萄糖直接能源物质ADP和ATP的相互转变保正了生物所需能量的及时供应。生物体内的能量代谢细胞在正常情况下利用汤类作为呼吸过程中能量的来源，但在特殊的情况下也可以利用脂肪或蛋白质这两类物质的分解产物，即脂肪酸和氨基酸主要进入柠檬酸循环。丙酮酸糖类蛋白质氨基酸脂肪甘油和脂肪酸C-C细胞呼吸是细胞代谢的核心思考~~

如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，分解葡萄糖产生等量的CO2

那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是A、1：2B、