5.3细胞呼吸

氧气抑止无氧呼吸 下图表示大气中氧的浓度对植物细胞产生CO2的影响
有氧呼吸
无氧气， 无氧呼吸
无氧呼吸 有氧呼吸
例1：用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原 子,以后可在下列哪种最终生成物中发现它 A、丙酮酸 B、CO2 C、H2O D、H2O和CO2
例2：让一只白鼠吸入有放射性的18O2,该白鼠体内 最先出现的含有18O的化合物是 A.二氧化碳 B.水 C.丙酮酸 D.乳酸
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 细胞呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸
（一）有氧呼吸
1.场所：线粒体（主要）和细胞质基质
线粒体的内膜上和 基质中含有与有氧 呼吸有关的酶
线粒体：有氧呼吸主要场所
（一）有氧呼吸
1.有氧呼吸最常利用的物质是什么？
4.1molATP水解为ADP释放的能量多达： 30.54 KJ。 5.ATP水解远离A的那个高能磷酸键变为 ADP ,它的结构简式 为 A-P～P ， ADP 如果失去仅有的一个高能磷酸键则变为AMP （A-P / 腺嘌呤核糖核苷酸 ） 。
5.3 ATP的主要来源—细胞呼吸
2009/12/05
一、细胞呼吸（cell respiration）的概念
3.特点：(1)缺氧条件 (2)有机物氧化分解不彻底 (3)释放少量能量 69% 热能 合成ATP 31%
1mol葡萄糖分解成乳酸释放能量196.65KJ，可使61.08KJ左右 的能量合成ATP。 1molATP水解为ADP时，高能磷酸键释放的能量多达30.54KJ。 （1）有氧呼吸能量转换效率？ 61.08kJ/196.65kJ = 31% 61.08kJ/30.54=2mol （2）能使多少molADP合成ATP？
例5：在水稻叶肉细胞的细胞质基质、线粒体基质 中，产生的主要代谢产物分别是（A） A.丙酮酸、CO2 B.丙酮酸、葡萄糖
C.CO2、丙酮酸
D.葡萄糖、丙酮酸
例6：有氧呼吸的主要场所是 线粒体 ，进入该场所 的呼吸底物是 丙酮酸 ，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 6 层生物膜。
剧烈运动后上肢和下肢骨骼肌往往会产生什么感觉？
有氧运动是指人体细胞充 分获得氧的情况下所进行 的体育锻炼。人体细胞通 过有氧呼吸可以获得较多 能量。 百米冲刺和马拉松长跑等 无氧运动，是人体细胞在 缺氧条件下进行的高速运 动。无氧运动中，肌细胞 因氧不足，靠乳酸发酵来 获取能量。
探究酵母菌细胞呼ห้องสมุดไป่ตู้的方式
（二）无氧呼吸
1.无氧呼吸最常利用的物质是什么？
2.无氧呼吸可以概括的分为几个阶段？
3.无氧呼吸每个阶段的场所各是什么？
4.无氧呼吸整个过程中的每个阶段，反应物和产物各是什么？
5.什么是发酵？
1.场所：细胞质基质
2.过程
① 葡萄糖的初步分解 场所：细胞质基质 酶 C6H12O6 2C3H4O3 +4 [H] + 能量 （丙酮酸） (2ATP) ☆与有氧呼吸第一阶段相同
课堂小结 1. ATP 是生命活动能量的直接来源。
2.ATP的结构简式为：A-P～P～P ,其中A代表 腺苷 ，T代 表 三个 ，P代表 磷酸基团 ，-代表： 普通化学键 ， ～代 表： 高能磷酸键 ，一分子的ATP含有 两个 高能磷酸键。
3.ATP完全水解的成分是： 腺嘌呤 , 核糖 , 磷酸 。
三、细胞呼吸原理的应用 3. 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。
三、细胞呼吸原理的应用 3. 农业生产：粮食储藏和果蔬保鲜
果蔬储藏：采用降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。 （要保持水分） 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。
三、细胞呼吸原理的应用 4. 运动健身
三、细胞呼吸原理的应用
细胞呼吸的中间产物（如：丙酮酸）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. 医学护理 2. 工业生产 3. 农业生产 4. 运动健身
三、细胞呼吸原理的应用 1. 医学护理
三、细胞呼吸原理的应用 2. 工业生产
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 应用于垃圾、废水的处理 利用发酵产生沼气
5.有氧呼吸可以分为 三 个阶段，第一阶段的反应物是 C6H12O6 ，产物 是 2C3H4O3， 4[H] ， 少量能量 ，反应的场所是 细胞质基质 。
第二阶段的反应物是 2C3H4O3 ，还有 6H2O ，产物 是 6CO2 ， 20 [H] ， 少量能量 ，该阶段反应的场所为 线粒体基质 。 24 [H] ， 6O2 第三阶段的反应物是 。产物 12H2O ， 大量能量 ，该阶段反应的场所是 线粒体内膜 。 是 6.有氧呼吸最常利用的物质是 葡萄糖 ，其中产物二氧化碳中的氧来 自 葡萄糖 ， ，产物水中的氧来自 氧气 。 水
合成ATP 40%
（1）有氧呼吸能量转换效率？1161kJ/2870kJ =40% （2）能使多少molADP合成ATP？ 1161kJ/30.54KJ=38mol 4.概念：
有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过 酶 的催化作用，把 糖类 等有机物 彻底氧化分解，产生 二氧化碳 和 水 ，同时释放出 大量能量 的过程。
4.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。
（三）有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系
6CO2+ 12H2O + 能量（大量）
38molATP
2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 +能量（少量）
2molATP
细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因此，对粮 粮食储藏时：降低温度和氧气浓度，保持干燥，抑制细胞呼 吸，延长保存期限。 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。 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。
② 丙酮酸不彻底分解
场所：细胞质基质
② 丙酮酸不彻底分解 A.乳酸
场所：细胞质基质
酶 2C H O （乳酸） 2C3H4O3（丙酮酸） +4 [H] 3 6 3 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） B.酒精 2C3H4O3（丙酮酸） +4 [H]
酶
2C2H5OH + 2CO2
2.有氧呼吸可以概括的分为几个阶段？
3.有氧呼吸每个阶段的场所各是什么？
4.有氧呼吸整个过程中的每个阶段，反应物和产物各是什么？
细 胞 质 基 质
3.特点： (1)需要氧气 (2)有机物彻底氧化分解 (3)释放大量能量 热能 60%
1mol葡萄糖彻底氧化分解释放能量2870KJ，可使1161KJ左右的能 量合成ATP。 1molATP水解为ADP时，高能磷酸键释放的能量多达30.54KJ。
C6H12O6+6H2O+6O2
酶
6CO2+12H2O+能量
（二）无氧呼吸
1葡萄糖
少量能量
酶
2丙酮酸
酶
少量能量
4[H]
酶
少量能量
2C2H50H(酒精)+2CO2
2C3H603(乳酸)
（酵母菌、大多数高等植物 （动物及马铃薯块茎、 细胞） 甜菜块根细胞、乳酸菌等）
C6H12O6 酶 2C2H5OH+2CO2+少量能量 （酒精） C6H12O6 酶 2C3H6O3+少量能量 （乳酸）
例题3：将酵母菌研磨离心后,把得到的上清液(含细
胞质基质)、沉淀物(含细胞器)和未离心匀浆（酵母
菌）分别放入甲、乙、丙三个试管中,向试管内滴加 等量的葡萄糖,最终产物是CO2和H2O的试管是 A.甲 B.丙 C.甲和乙 D.乙和丙
例4：提取水稻叶肉细胞的线粒体作为实验材料进行如 下实验: ①向盛有线粒体的试管内注入丙酮酸时，测得耗氧量较 大； ②当注入葡萄糖时，测得耗氧量为０; ③而同时注入细胞质基质和葡萄糖时，耗氧量又较大 此实验说明 (1)有氧呼吸的三步中,在线粒体内进行的是 第二步、第三步 _______________________________________ (2)有氧呼吸过程中,细胞质基质的作用是 ________________________________________. 把葡萄糖分解为丙酮酸
2C3H6O3（乳酸）+能量（少量）
2molATP
有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系
比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸
场所
条件
主要在线粒体
需O2、酶
细胞质基质
不需O2、酶
不 产物 CO2 和H2O 乳酸或酒精、CO2 同 分解程度 彻底 不彻底 点 能量释放 多（2870KJ） 少（196.65KJ或222KJ) 生成ATP 38molATP(1161KJ) 相 联系 同 实质 点
（酒精）
例：大多数植物、酵母菌
注意：
1.所有活细胞在缺氧条件下都能进行无氧呼吸
2.不同生物的细胞无氧呼吸的产物不一定相同
3.产物中一定会有小分子有机物但一定没有水
例3：苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸时的产物分别是 A、乳酸和酒精 B、酒精和乳酸、二氧化碳 C、酒精、二氧化碳和乳酸 D、都是酒精