第11课 ATP的主要来源-细胞呼吸

ATP的主要来源——细胞呼吸本节聚焦：1、细胞呼吸的概念2、有氧呼吸与无氧呼吸的过程及区别、联系3、光合作用与呼吸作用的比较4、影响呼吸作用的因素下列转变需经哪些生理过程才能实现？光能糖类等有机物中稳定的化学能ATP中活跃的化学能直接用于各种生命活动①②③光合作用细胞呼吸ATP水解思考一、细胞呼吸的概念：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。二、细胞呼吸的方式：有氧呼吸、无氧呼吸通气怎样鉴定有无酒精产生？这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒．橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色．具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬．有氧呼吸场所：细胞质基质、线粒体（主要场所）有氧呼吸1.有氧呼吸过程葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+能量（2ATP）（丙酮酸）（少量）场所：细胞质基质①丙酮酸彻底分解酶6CO2+20[H]+能量（2ATP）（少量）场所：线粒体基质②2CH3COCOOH（丙酮酸）[H]的氧化酶12H2O+能量（34ATP）（大量）场所：线粒体内膜③24[H]+6O26H2O+有氧呼吸2.主要场所：线粒体3.能量去向：一部分以热能形式散失(约60%)；另一部分转移到ATP中(约40%)。4.总反应式：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

酶5.概念：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，生成许多ATP的过程。有氧呼吸有氧呼吸细胞质的基质内C6H12O6酶2丙酮酸+NADH+2ATP第一阶段糖酵解Glucose

Pyruvate

Sugar-GlycoLysis–Breakapart1.糖酵解2ATP2ADP4ADP+4P4ATP2NAD+2NADH+2H+葡萄糖2PGAL磷酸甘油醛2丙酮酸NAD&FAD“H”NAD+accepts2e-&H+NADH（EnergyRich）烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（氧化态）NAD+烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（还原态）NADH烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（还原态）NADPH烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（氧化态）NADP+NAD++H++2e-=NADHNADP++H++2e-=NADPH

FADH，黄素腺嘌呤二核苷酸，还原态。F指黄素，A指腺嘌呤，D是double。FAD+则是氧化态都是辅酶，用来实现电子传递

已糖激酶磷酸果糖激酶醛缩酶磷酸二羟丙酮磷酸甘油醛

1，3二磷酸甘油酸丙酮酸磷酸丙糖脱氢酶烯醇酶磷酸烯醇丙酮酸Net:2ATP1.糖酵解辅酶A乙酰辅酶A丙酮酸+辅酶A

乙酰辅酶A+NADH+H+丙酮酸2.柠檬酸循环丙酮酸进入线粒体乙酰辅酶A

柠檬酸循环/三羧酸循环线粒体基质2.柠檬酸循环KrebsCycle草酰乙酸柠檬酸异柠檬酸α-酮戊二酸琥珀酰CoA琥珀酸延胡索酸苹果酸Mitochondria I.M.Space MatrixI.M./departments/Biology/Bio231/krebs.html产物4CO2、2ATP、6NADH、2FADH、6H+

3.电子传递链

一、概念需氧细胞内糖、脂肪、氨基酸等通过各自的分解途径所形成的还原性辅酶，包括NADH和FADH2通过电子传递途径被重新氧化。即还原型辅酶上的氢原子以质子的形式脱下，其电子沿一系列按一定顺序排列的电子传递体转移，最后转移给分子氧并生成水，这个电子传递体系称为电子传递链。由于消耗氧，故也叫呼吸链。电子传递链在原核生物存在于质膜上，在真核细胞存在于线粒体内膜上。3.电子传递链二、呼吸链的组成呼吸链由一系列的氢传递体和电子传递体组成。包括：

NADH-Q还原酶、琥珀酸-Q还原酶、细胞色素还原酶、细胞色素氧化酶。NADHNADH-Q还原酶Q细胞色素还原酶细胞色素C细胞色素氧化酶O2琥珀酸-Q还原酶FADH23.电子传递链NADH-Q还原酶（复合体Ⅰ）琥珀酸-Q还原酶（复合体II）细胞色素还原酶（复合体III）细胞色素氧化酶（复合体IV）NADH&FADHETCe-3.电子传递链4H++4e-+O22H2O10NADH+2FADH32ATP

细胞呼吸葡萄糖丙酮酸乙酰辅酶A糖酵解2ATP+2NADH丙酮酸裂解2CO2+2NADH三羧酸循环4CO2+6NADH+2FADH+2ATP电子传递链32ATP+CO2+H2OTotal36ATP无氧呼吸1.过程☆与有氧呼吸第一阶段相同葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+能量（丙酮酸）（少量）场所：细胞质基质①丙酮酸不彻底分解场所：细胞质基质

②C6H12O6酶2CH3COCOOH（丙酮酸）+能量酶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）+能量酶2C2H5OH（酒精）+2CO2

B.酒精发酵例：大多数植物、酵母菌酶无氧呼吸2.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。3.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。Anaerobicrespirationisusedinwine-making有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系有氧呼吸无氧呼吸呼吸场所是否需氧分解产物释放能量主要在线粒体内需氧分子参加CO2、H2O、ATP较多细胞质基质不需氧CO2、C2H5OH或C3H6O3、ATP较少细胞呼吸原理的应用：

——分析细胞呼吸原理的应用水果的低温保鲜影响呼吸作用速率的外界因素：

温度、CO2、O2、水分、PH、呼吸底物呼吸作用与农业生产:

作物栽培、粮食贮藏、果蔬保鲜呼吸作用与人类生活：

伤口处理、运动健身、酿酒制醋制味精珠江啤酒厂细胞呼吸原理的应用

细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。

1.发酵技术2.农业生产3.粮食储藏和果蔬保鲜1.发酵技术生产啤酒、果酒和白酒等生产乳酸类、柠檬酸类饮料生产味精、酱油和醋生产单细胞蛋白应用于垃圾、废水的处理利用发酵产生沼气

2.农业生产细胞呼吸为植物吸收营养物质、细胞的分裂、植株的生长和发育等提供能量和各种原料，因此，在农业生产上，要设法适当增强细胞呼吸，以促进作物的生长发育。例：水稻生产中的适时露田和晒田等措施的实质就是为了改善土壤通气条件以增强根系的细胞呼吸。3.粮食储藏和果蔬保鲜

细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，又要设法降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等。

粮食储藏

粮食储藏时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸，延长保存期限。例：稻谷等种子含水量超过14.5％时，呼吸速率就会骤然增加，释放出的热量和水分，会导致粮食霉变。果蔬保鲜

为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。例：苹果、梨、柑、橘等果实在0～1℃时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜6～8个月。农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。1．贮藏水果和粮食时，充加或抽取空气，能延长贮藏时间，主要作用是（）。A．促进有氧呼吸B．抑制有氧呼吸C．促进光合作用D．抑制无氧呼吸【评析】贮藏粮食时，要尽可能减弱其呼吸作用，因为呼吸作用会消耗有机物，会使粮食质量下降，产生的水分和热量也容易引起粮食发霉变质。根据呼吸作用的原理，可以用干燥的方法减少细胞内的自由水，减弱各种化学反应的进行；充氮气、抽真空的方法可以减少有氧呼吸的所需的氧气，充或抽取空气，都可以降低的浓度，这些方法都能够抑制有氧呼吸。【答案】B。课堂练习2．在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（）。

①与氢结合生成水②与碳结合生成二氧化碳③在线粒体中被消耗④在线粒体和细胞质基质中被消耗A．①③B．①④C．②③D．②④

A3．下列有关有氧呼吸的叙述中，正确的是（）。A．此过程的第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸，产生少量［H］和ATPB．此过程的第二阶段是丙酮酸分解成水和二氧化碳，产生少量的ATPC．此过程的第三阶段是葡萄糖氧化成水和二氧化碳，产生大量的ATPD．此过程必须有氧分子参与，始终在线粒体中进行

A4．下列有关呼吸作用的叙述中，正确的是（）。A．在细胞呼吸中，中间产物丙酮酸的水解是在线粒体中进行的B．是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别C．高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸D．种子库中贮存的风干种子不进行呼吸作用A5．经测定，蚕豆种子在发芽的早期，二氧化碳的释放量比氧气的吸收量大3～4倍，这说明此时的蚕豆是（）。A．只进行有氧呼吸B．无氧呼吸比有氧呼吸占优势C．只进行无氧呼吸D．有氧呼吸比无氧呼吸占优势6．有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是（）。①都在线粒体中进行②都需要酶③都需要氧④都产生ATP⑤都经过生成丙酮酸的反应A．①②⑤B．②③④C．②③⑤D．②④⑤BD7．研磨酵母菌后离心处理，得到上清液（含细胞质基质）和沉淀（含细胞器）。将等量的上清液，沉淀和未经处理的匀浆，依次置入甲、乙、丙3支试管中，分别进行3项独立的实验，请分析实验的结果。（1）向3支试管分别滴加等量的葡萄糖后，丙管内的最终产物是__________，甲管是__________，乙管是__________。（2）向3支试管分别滴加等量的丙酮酸后，乙管内的最终产物是__________，甲管是__________，丙管是__________。（3）向3支试管分别加入荧光素（能发光的物质，发光需要能量），重复实验（1），则丙管__________，甲管__________，乙管__________。二氧化碳和水二氧化碳和酒精葡萄糖二氧化碳和水二氧化碳和水二氧化碳和酒精发光最强次之基本无荧光Theend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]、O2H2O大量线粒体线粒体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+6O2