细胞呼吸的方式和过程
细胞呼吸过程
细胞呼吸过程细胞呼吸是生物体内一种重要的代谢过程，通过氧化有机物，使得化学能转化为细胞所需的能量。
本文将介绍细胞呼吸的过程，包括三个主要步骤：糖酵解、三羧酸循环和呼吸链。
一、糖酵解糖酵解是细胞呼吸的第一个步骤，发生在细胞质中。
其主要目的是将葡萄糖分子分解为两个分子的丙酮酸，同时产生少量的ATP和NADH。
糖酵解可以分为三个阶段：糖分子的磷酸化、分解和产生ATP。
在糖酵解过程中，糖分子经过一系列的酶催化反应，最终转化为丙酮酸，同时产生少量的ATP。
二、三羧酸循环三羧酸循环是细胞呼吸的第二个步骤，发生在线粒体的基质中。
在糖酵解产生的丙酮酸进入线粒体后，通过一系列反应被氧化成为二氧化碳。
同时，在这个过程中，释放出大量的高能电子，用于后续的呼吸链反应。
通过这些反应，可以产生更多的ATP和NADH。
三、呼吸链呼吸链是细胞呼吸的最后一个步骤，发生在线粒体的内膜上。
在这个过程中，NADH和FADH2所携带的高能电子被逐个传递给细胞色素和细胞色素氧化酶等电子接受体，最终与氧气结合形成水。
在这个过程中，释放出的能量用于产生更多的ATP。
呼吸链的过程中，产生的ATP被称为氧化磷酸化产生的ATP，其生成效率更高。
在整个细胞呼吸过程中，分子氧气的参与是必不可少的。
糖酵解和三羧酸循环产生的高能电子必须与氧气结合，才能最终释放出能量。
如果没有氧气存在，这些高能电子将不能继续被传递，细胞呼吸无法进行下去，细胞只能通过发酵来获取少量的ATP。
总结起来，细胞呼吸是一系列复杂的化学反应，通过不同的步骤将有机物氧化，并将化学能转化为细胞所需的能量。
糖酵解、三羧酸循环和呼吸链是细胞呼吸过程的三个关键步骤，它们紧密地相互配合，共同完成细胞内能量的产生。
了解细胞呼吸过程的原理和机制，有助于我们更好地理解生物体的能量代谢。
细胞呼吸的过程与机制
细胞呼吸的过程与机制细胞呼吸是生物体利用氧气和有机物质在细胞内进行的一系列化学反应，产生能量并释放二氧化碳的过程。
它是生命活动中至关重要的一部分，维持了细胞内能量供应和代谢平衡。
本文将介绍细胞呼吸的过程和机制。
一、细胞呼吸的过程细胞呼吸可分为三个主要阶段：糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
1. 糖酵解在糖酵解过程中，葡萄糖分子被分解成两个分子的丙酮酸，同时产生少量ATP和NADH。
糖酵解发生在细胞质中，不需要氧气的存在，因此也被称为无氧呼吸。
2. 三羧酸循环糖酵解生成的丙酮酸进入线粒体，并在三羧酸循环中被完全氧化为二氧化碳。
在三羧酸循环过程中，每分子丙酮酸会生成3分子NADH和1分子FADH2，同时还产生少量ATP。
此阶段需要氧气的存在，因此也被称为有氧呼吸。
3. 氧化磷酸化通过氧化磷酸化过程，NADH和FADH2释放的电子经过线粒体内膜的电子传递链，最终与氧气结合生成水。
在这个过程中，电子的传递释放能量，用于合成更多的ATP。
氧化磷酸化是产生最多ATP的阶段，也是细胞呼吸的最后一步。
二、细胞呼吸的机制细胞呼吸的机制主要涉及糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化三个阶段的化学反应。
1. 糖酵解机制在糖酵解中，葡萄糖分子首先被磷酸化为葡萄糖-6-磷酸，然后继续磷酸化为果糖-1,6-二磷酸。
接着，果糖-1,6-二磷酸被分解为两个分子的丙酮酸。
整个过程中，葡萄糖分子中的化学能被转化为ATP和NADH。
2. 三羧酸循环机制三羧酸循环中，丙酮酸被氧化生成辅酶A（acetyl-CoA）。
辅酶A进一步和草酰乙酸结合形成柠檬酸，然后经过一系列的氧化反应产生多种有机酸。
最终，这些有机酸再次合成柠檬酸，为下一轮循环提供辅酶A。
在这个过程中，NADH和FADH2被生成，为氧化磷酸化提供电子。
3. 氧化磷酸化机制氧化磷酸化过程中，线粒体内膜上的电子传递链将NADH和FADH2的电子通过一系列蛋白质与氧气结合。
这个过程中，电子的传递伴随着氢离子的泵出，形成了质子梯度。
【课件】细胞呼吸的原理和应用课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1
2C3H4O3 +4 [H] 酶
2C3H6O3（乳酸） 2C2H5OH（酒精）+2CO2
无氧呼吸总反应式：
1.C6H12O6
酶 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量
例：高等动物、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、 甜菜块根、玉米胚细胞等）、乳酸菌等。
2.C6H12O6
酶 2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量 例：大多数植物、酵母菌等
（3）在隔绝空气的情况下，重复实验（1），各试管的最终产物
是：甲 酒精和CO2 乙无反应
丙 酒精和CO2
六、细胞呼吸原理的应用 思考·讨论 细胞呼吸原理的应用
1.包扎伤口：需透气，防止厌氧菌繁殖
2.工业生产（发酵） 1）生产啤酒、果酒和白酒等； 2）生产乳酸类饮料、酸菜； 3）生产味精、酱油和醋； 4）应用于垃圾、废水的处理； 5）利用发酵产生沼气（甲烷） 。
3.农业生产：保持适量水、松土（有氧气）
稻田排水
花盆松土
4. 粮食储藏和果蔬保鲜
①种子、粮食：零上低温、 ②蔬菜、水果：零上低温、
干燥、低氧、高CO2
湿度适中、低氧、高CO2
降低呼吸作用，减少有机物的消耗。
5.防止破伤风
破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无 氧呼吸，皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易 大量繁殖。
3. 怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活？ 条件适宜（温度、pH），充足的营养
(四）进行实验 有氧呼吸实验装置图 保证O2充 分供应
吸收CO2
无氧呼吸实验装置图
B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰
水的锥形瓶的原因： 消耗瓶中的O2。
(四）进行实验
5-3细胞呼吸的原理和应用课件-高一上学期生物人教版必修1 (1)
3.培养液需要煮沸冷却后再接种酵母菌，煮沸的目的是？
除去其他杂菌
一、细胞呼吸的方式
探究酵母菌细胞的呼吸方式
4.进行实验
检测酒精
5.得出结论 6.交流讨论
有氧 无氧
3.酵母菌的细胞呼吸方式、条件及产物分别是怎样的？ 有氧→大量的CO2和水→有氧呼吸 无氧→少量的CO2和酒精→无氧呼吸
水的分解和合成分别发生在第二和第三阶段。 产生二氧化碳的阶段是第二阶，段场所为线粒体。基质
练一练
两个阶段都有产生：[H]
7 [H] O2
45
2
3 H2O 6
葡萄糖 丙酮酸
CO2
4 H2O
1 能量 三个阶段都有产生：能量
二、有氧呼吸
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_C_O__2_和_H__2O__，释放_能__量___,生成 _大__量__A_T_P__的过程。
二、有氧呼吸
对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式。
有
氧 呼 A组 细胞质基质
吸
加
场
入
所
等
分
B组
线粒体
量 葡
析
萄
糖
C组 细胞匀浆
➢A细胞质基质可以分解葡萄糖； ➢B线粒体不能直接分解葡萄糖； ➢C线粒体促进了葡萄糖的分解。
二、有氧呼吸
①细胞质基质
有 氧 呼 吸 第 一 阶 段
NAD+
二、有氧呼吸
【例2】把酵母菌破碎后，离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的 上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与处理过的酵母菌 培养液分别放入甲、乙、丙3个试管中，并向这3个试管内同时滴入 等量、等浓度的葡萄糖溶液。在有氧条件下，最终能通过细胞呼吸
高中生物细胞呼吸知识点总结
高中生物细胞呼吸知识点总结
一、相关概念：
1. 细胞呼吸：指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解反应，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量的过程。
2. 有氧呼吸：指细胞在有氧条件下，将有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放大量能量的过程。
3. 无氧呼吸：指细胞在无氧条件下，将有机物不彻底地氧化分解，产生酒精和二氧化碳或乳酸，释放少量能量的过程。
二、有氧呼吸的过程：
1. 细胞呼吸的第一阶段（在细胞质基质中进行）：
1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量[H]，释放少量能量。
2. 细胞呼吸的第二阶段（线粒体基质中进行）：
丙酮酸和水反应，产生二氧化碳、氢离子、少量[H]，释放少量能量。
3. 细胞呼吸的第三阶段（在线粒体内膜上进行）：
[H]与氧气反应，生成水，释放大量能量。
三、无氧呼吸的过程：
1. 细胞呼吸的第一阶段（在细胞质基质中进行）：与有氧呼吸的第一阶段相同。
2. 细胞呼吸的第二阶段（在细胞质基质中进行）：
丙酮酸分解成酒精和二氧化碳或乳酸。
四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较：
1. 有氧呼吸能够产生大量能量，而无氧呼吸只能产生少量能量。
2. 有氧呼吸彻底氧化分解有机物，而无氧呼吸不完全氧化分解有机物。
3. 有氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，而无氧呼吸则将能量储存在酒精或乳酸中。
五、影响细胞呼吸的因素：
1. 内部因素：不同种类的植物、同一植物的不同生长发育时期、不同的器官，细胞呼吸的强度不同。
2. 外部因素：温度、氧气浓度、水分等环境因素也会影响细胞呼吸的强度。
广东省广州市第81中学高一生物《细胞呼吸》课件
CO2 + H2O + 能量（大量） 丙 酮 C H OH+CO + 能量（少量） 2 5 2 酸 无氧
C3H6O3 + 能量（少量）
有氧
有氧呼吸和无氧呼吸的区别
比较项目 呼吸场所 有氧呼吸 无氧呼吸
主要在线粒体内 必需有氧的参与
将有机物彻底分解 成CO2和H2O
细胞质基质 氧能抑制无氧呼吸
有机物分解不彻底,形 成中间产物(酒精或乳 酸）
少量能量
[H]
丙 酮 酸
乳酸
乳酸 酶
乙醇 酶
酒精 + CO2
五、无氧呼吸
1、酒精发酵：
C6H12O6
酶
2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量
酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型。 2、乳酸发酵：
C6H12O6
酶
2C3H6O3（乳酸）+ 能量
乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、 玉米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型。
呼吸：机体与环境之间O2和CO2交换的过程。 细胞呼吸也称呼吸作用：是指有机物在细胞内经 过一系列的氧化分解，生成CO2或其他物质，释 放出能量并生成ATP的过程。
有氧呼吸小结
①场所：A细胞质基质 B线粒体基质 C线粒体内膜 ②能量去向： 一部分以热能形式散失 (1709kJ/mol,约60%) 另一部分转移到ATP中 (1161kJ/mol,约 40%ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ③反应简式： 酶 C6H12O6+6O 6CO2+ 6H2O +38 能量 个 2 ATP ④有氧呼吸概念：
问题思考：无氧呼吸有何意义和危害？
无氧呼吸的概念
细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催 化作用，把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分 解，产生酒精或乳酸等中间产物，释放少量能量， 生成ATP的过程。
细胞呼吸作用的化学过程
细胞呼吸作用的化学过程呼吸作用的反应式分为有氧呼吸和无氧呼吸：有氧呼吸：总反应式c6h+6h20+酶→6c02+12h20+大量能量（38atp）；无氧呼吸的：c6h12o6+ 酶→ 2c3h6o3（乳酸）+ 少量能量；c6h12o6+ 酶→ 2c2h5oh（乙醇）+ 2co2+ 少量能量。
生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳、水或其他产物，并且释放出能量的总过程，叫做呼吸作用。
呼吸作用通常指异化作用。
将自身内的有机物分解成无机物，在无机环境中释放出来能量的过程叫作异化作用1呼吸作用的反应式呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸：有氧体温反应式：第一阶段c6h酶→（场所：细胞质基质）=2丙酮酸+4[h]+能量（2atp）第二阶段2丙酮酸+6h2o酶→（场所：线粒体基质）=6c02+20[h]+能量（2atp）第三阶段24[h]+酶→（场所：线粒体内膜）=12h2o+能量（34atp）总反应式c6h+6h20+酶→6c02+12h20+大量能量（38atp）光合作用过程：二氧化碳+水（通过光、叶绿体）→有机物（淀粉）+氧呼吸作用过程：有机物+氧（通过线粒体）→二氧化碳+水+能量c6h12o6+ 酶→ 2c3h6o3（乳酸）+ 少量能量c6h12o6+ 酶→ 2c2h5oh（乙醇）+ 2co2+ 少量能量呼吸作用的意义就是什么1、呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。
呼吸作用释放出来的能量，一部分转变为热能而散失，另一部分储存在atp中。
当atp在酶的作用下分解时，就把储存的能量释放出来，用于生物体的各项生命活动，如细胞的分裂，植株的生长，矿质元素的吸收，肌肉收缩，神经冲动的传导等。
2、体温过程能够为体内其他化合物的制备提供更多原料。
在体温过程中所产生的一些中间产物，可以沦为制备体内一些关键化合物的原料。
比如，葡萄糖水解时的中间产物丙酮酸就是制备氨基酸的原料。
同时，维持大气中二氧化碳和氧气的含量保持平衡。
2025高考生物总复习细胞呼吸的方式和过程
第11讲细胞呼吸的方式和过程课标内容说明生物通过细胞呼吸将储存在有机物中的能量转化为生命活动可以利用的能量。
考点一细胞呼吸的方式和过程1.有氧呼吸(1)概念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。
(2)过程提醒有氧呼吸的场所并非只是线粒体：真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；原核细胞无线粒体，但有的原核细胞含有全套与有氧呼吸有关的酶，这些酶分布在细胞质基质和细胞膜上，因此这些细胞能进行有氧呼吸。
[微思考] 有氧呼吸中的葡萄糖、水、氧气分别在哪些阶段被利用？产物中的二氧化碳和水分别在哪些阶段形成？提示有氧呼吸反应物中的葡萄糖、水、氧气分别在第一、二、三阶段被利用；产物中的二氧化碳和水分别在第二、三阶段形成。
(3)写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路。
(4)能量转换葡萄糖中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能。
2.无氧呼吸(1)概念在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。
(2)过程图解①无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP。
葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。
②人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。
③不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。
(1)供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇。
(2022·江苏卷，8B)(√)(2)酵母菌有(需)氧呼吸在线粒体中进行，无(厌)氧呼吸在细胞质基质中进行。
(2023·浙江6月选考，11B)(×)提示有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行。
(3)油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气。
(2021·湖南卷，12C)(√)(4)根瘤中合成ATP的能量主要源于糖类(葡萄糖)的分解。
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答案精析
一、知识梳理
1．(1)细胞 (2)有机物 (3)CO 2 (4)氧化分解 (5)ATP
2．(1)单细胞 兼性厌氧 (3)变混浊 溴麝香草酚蓝水溶液 灰绿色 (4)有氧 CO 2 水 无氧 酒精 合作探究
1．自变量是氧气的有无，因变量是是否有CO 2和酒精的产生。
甲中用橡皮球或者气泵充气的目的是保证A 瓶中有氧气存在，乙中B 瓶密封保证无氧环境。
2．NaOH 与空气中的CO 2反应生成Na 2CO 3和H 2O ，保证了通入酵母菌培养液的气体不含CO 2，避免对实验结果的干扰。
3．B 瓶封口后，锥形瓶内的空气中有氧，酵母菌开始进行有氧呼吸，也产生CO 2。
所以，要过一段时间，等B 瓶中氧气消耗完以后，再将产生的气体通入澄清石灰水，保证通入澄清石灰水中的是无氧呼吸产生的CO 2。
活学活用
1．B [两个装置均不需要在黑暗条件下进行；Ⅱ处酵母菌产生酒精；此实验是对比实验，没有对照组，都是实验组；装置甲中NaOH 溶液的作用是吸收空气中的CO 2。
] 一题多变 (1)× (2)√ (3)× (4)× 二、知识梳理
1．双 内膜 嵴 基质 内膜上和基质 有氧呼吸
2．细胞质基质 丙酮酸 [H] 少量 线粒体基质 H 2O CO 2 [H] 少量 线粒体内膜 [H] O 2 大量 3．C 6H 12O 6＋6H 2O ＋6O 2――→酶
6CO 2＋12H 2O ＋能量 4．氧 酶 葡萄糖 彻底 二氧化碳和水 能量 合作探究
1．氧气参与有氧呼吸第三阶段的反应，其中的氧全部到了产物水中。
2．可形成38 mol 的ATP ，其能量转换效率是%。
3．温和条件，需要酶的催化 点燃 缓慢释放 剧烈释放 是 否4.能，在细胞质基质中进行。
活学活用
2．C [有氧呼吸的三个阶段都需要酶的催化，都有ATP 的产生；产生ATP 最多的是第三阶段；有氧呼吸第二、三阶段需在有氧条件下进行，因为丙酮酸需在有氧条件下进入线粒体；第①阶段在细胞质基质中进行。
] 一题多变 (1)√ (2)√ (3)× 3．D
课堂小结 C 6H 12O 6→2丙酮酸＋4[H]＋少量能量 细胞质基质 2丙酮酸＋6H 2O ――→酶
6CO 2＋20[H]＋少量能量 24[H]＋6O 2――→酶
12H 2O ＋大量能量 线粒体 当堂检测
1．C [橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精生成灰绿色的硫酸铬，利用此原理可检测酒精的存在。
] 2．C [在细胞质基质中，葡萄糖在酶的作用下分解成丙酮酸，同时释放能量并合成ATP 。
在线粒体内，丙酮酸彻底氧化分解释放出能量并合成ATP 。
]
3．B [NaOH 与空气中的CO 2反应生成Na 2CO 3和H 2O ，保证了通入酵母菌培养液的气体不含CO 2，避免对实验结
果的干扰。
]
4．B[有氧呼吸中[H]主要是在第二阶段线粒体基质中产生；图中物质①是H2O，参与有氧呼吸第二阶段；产物H2O中的氧来自氧气，葡萄糖中的18O最终进入CO2中；图示过程会释放热能。
]
5．(1)外膜6内膜2嵴酶(2)有氧呼吸内膜基质(3)动、植物新陈代谢旺盛新陈代谢旺盛(4)ABEF BCD。