高中生物 细胞呼吸

例：下面是家庭酿酒的具体操作：先将米煮熟，待冷却到300C时， 下面是家庭酿酒的具体操作：先将米煮熟，待冷却到 时 加少许水和一定量的药酒（实际是酵母菌菌种） 加少许水和一定量的药酒（实际是酵母菌菌种）与米饭混匀后置于 一瓷坛内，在中间挖一洞，加盖后置于适当的地方保温（ 一瓷坛内，在中间挖一洞，加盖后置于适当的地方保温（ 280C）， ）， 12小时即成，现请你从以下几方面对其发酵过程作一简单的分析： 小时即成， 小时即成 现请你从以下几方面对其发酵过程作一简单的分析： （1）在中间挖一个洞的目的是什么？ ）在中间挖一个洞的目的是什么？ （2）发酵没有密封，但坛内无氧呼吸（发酵）的环境是什么造成的？ ）发酵没有密封，但坛内无氧呼吸（发酵）的环境是什么造成的？ （3）请用文字或坐标曲线的形式来说明在有氧呼吸和无氧呼吸此消 ） 彼长的过程。 彼长的过程。 （4）在具体操作过程中，要根据米饭的多少加适量的药酒，如把握 ）在具体操作过程中，要根据米饭的多少加适量的药酒， 不住，宁多勿少，如加少了将引起什么后果？为什么？ 不住，宁多勿少，如加少了将引起什么后果？为什么？
总反应式： 总反应式： 酶 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O +能量 能量 有氧呼吸概念： 有氧呼吸概念： 细胞在O 的参与下，通过酶的催化作用， 细胞在 2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 产生出CO2和H2O， 彻底氧化分解， 糖类等有机物彻底氧化分解，产生出 ， 同时释放出大量能量的过程。 大量能量的过程 同时释放出大量能量的过程。
呼吸的实例， 这些生物进行无氧 呼吸的实例，说明了生物与环境 之间存在着什么关系？ 之间存在着什么关系？
场所： ① 葡萄糖的初步分解 场所：细胞质基质
C6H12O6
酶
少量） 2CH3COCOOH +4[H] + 能量（少量）
丙酮酸
☆与有氧呼吸第一阶段相同
②
丙酮酸不彻底分解
场所： 场所：细胞质基质
思考 呼吸” 细胞呼吸” “呼吸”和“细胞呼吸”有什么区别？
“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二 呼吸” 氧化碳的过程， 细胞呼吸” 氧化碳的过程，而“细胞呼吸”是指细胞内有机物 分解释放能量的过程。 分解释放能量的过程。
思考
呼吸” 细胞呼吸” “呼吸”和“细胞呼吸”有什么联系？
“呼吸”是“细胞呼吸”的前提和基础，没有呼 呼吸” 细胞呼吸”的前提和基础， 吸过程吸入的氧气，就不能进行细胞呼吸（ 吸过程吸入的氧气，就不能进行细胞呼吸（有氧呼 ）；而 细胞呼吸” 呼吸”的继续。 吸）；而“细胞呼吸”是“呼吸”的继续。
呼吸 速率
温度
2、自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。 自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。
a点 点 贮藏水果时下降到____最有利贮藏。 ____最有利贮藏 3、O2：贮藏水果时下降到____最有利贮藏。
CO2：增加CO2浓度，降低 2浓度有良好的保鲜效果。 浓度，降低O 浓度有良好的保鲜效果。
有氧呼吸—— 能量变化 有氧呼吸
1mol的葡萄糖 的葡萄糖
彻 底 氧 化 分 解
1161kJ的能量 的能量 2870kJ的能量 的能量 60%的能量 的能量
38molATP中 中 能的
无氧呼吸—— 能量变化 无氧呼吸 196.65KJ
61.08KJ
细胞呼吸的意义
1、为生命活动提供能量
C6H12O6
三、生产实践中的应用 1、酵母菌的应用 酵母菌的应用 有氧条件：进行有氧呼吸，产生 有氧条件：进行有氧呼吸，产生CO2、H2O、大量能量。 、大量能量。 酵母菌大量繁殖，不产生酒精。 酵母菌大量繁殖，不产生酒精。 面包制作、 如：面包制作、酿酒初期 无氧条件：进行无氧呼吸，产生酒精 酒精、 少量能量。 无氧条件：进行无氧呼吸，产生酒精、CO2、少量能量。 酵母菌繁殖慢，产生酒精。 酵母菌繁殖慢，产生酒精。 如：酿酒过程
二、代谢类型总结： 代谢类型总结： 自养需氧型：绿色植物、硝化细菌、 自养需氧型：绿色植物、硝化细菌、硫细菌等 自养厌氧型：绿硫细菌、 自养厌氧型：绿硫细菌、紫硫细菌等 异养需氧型： 异养需氧型：绝大多数动物及营腐生生活的某些菌类 （蘑菇、大肠杆菌） 蘑菇、大肠杆菌） 异养厌氧型：乳酸菌、破伤风杆菌、 异养厌氧型：乳酸菌、破伤风杆菌、蛔虫等 异养兼性厌氧型： 异养兼性厌氧型：酵母菌
气体 c d CO2释放 交换 相对 O2吸收 值 a b
0
O2浓度
有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→ 6CO2＋12H2O 有氧： 无氧： OH＋ 无氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2
光合作用与细胞呼吸的比较： 光合作用与细胞呼吸的比较：
项目 场所 区 条件
物质 变化
光合作用
细胞呼吸
不 同
是否 需氧 分解 产物 释放 能量
不需要O 不需要 2
简单有机物： 简单有机物： 酒精或乳酸； 酒精或乳酸；CO2
释放大量能量， 释放少量能量， 释放大量能量， 释放少量能量， 形成少量ATP 形成少量 形成大量ATP 形成大量 均有丙酮酸这一中间产物
相同
简答题 将酵母菌研磨、离心后， 将酵母菌研磨、离心后，得到上清液 含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器）。 含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器）。 把等量的上清液、 把等量的上清液、沉淀物和未曾离心 的均浆分别放入甲、 个试管中， 的均浆分别放入甲、乙、丙3个试管中， 个试管中 进行四项独立实验（见右图） 进行四项独立实验（见右图） 个试管中分别加入等量的葡萄糖， （1）向3个试管中分别加入等量的葡萄糖，各试管的最终产物 ） 个试管中分别加入等量的葡萄糖 无反应 丙 ____________ 丙酮酸 CO2和H2O 是：甲 乙 个试管中分别加入等量的丙酮酸， （2）向3个试管中分别加入等量的丙酮酸，各试管的最终产物 ） 个试管中分别加入等量的丙酮酸 无反应 CO2和H2O CO2和H2O 是：甲__________ 乙__________ 丙 ____________ ），各试管的最终产物 （3）在隔绝空气的情况下，重复实验（1），各试管的最终产物 ）在隔绝空气的情况下，重复实验（ ）， 酒精和CO2 无反应 酒精和 酒精和CO2 酒精和 是：甲__________ 乙 丙_____________
C6H12O6+6H2O+6*O2
酶
6CO2+ 12H2*O +能量 能量
C、H、O的来龙去脉： 的来龙去脉：
丙酮酸→CO2 丙酮酸 • C： C6H12O6 →丙酮酸 C6H12O6 丙酮酸→[H] 丙酮酸→[H] →H2O [H] →H2O H2O →[H] →H2O
• H： • O：
O2 →H2O C6H12O6 →丙酮酸 丙酮酸→CO2 丙酮酸 H2O → CO2
二、呼吸作用的类型
（一）有氧呼吸 （二）无氧呼吸
（一）有氧呼吸的过程
场所： ① 葡萄糖的初步分解 场所：细胞质基质
C6H12O6
酶
少量） 2CH3COCOOH +4[H] + 能量（少量）
② 丙酮酸彻底分解
场所：线粒体 场所：
酶
2CH3COCOOH +6H2O
③ [H]的氧化 [H]的氧化
6CO2 +20[H] + 能量
（二）无氧呼吸的过程
实例
a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的 高等植物在水淹的情况下， 高等植物在水淹的情况下 无氧呼吸 b.高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内 高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内 高等动物和人体在剧烈运动时 就会出现无氧呼吸，出现肌肉酸胀现象。 就会出现无氧呼吸，出现肌肉酸胀现象。 c .蛔虫没有线粒体，只能进行无氧呼吸。 蛔虫没有线粒体 蛔虫没有线粒体，只能进行无氧呼吸。 d.乳酸菌是厌氧型微生物，可以将有机物分解成 乳酸菌是厌氧型微生物， 乳酸菌是厌氧型微生物 乳酸。 乳酸。 e.酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成 酵母菌在缺氧的条件下， 酵母菌在缺氧的条件下 酒精和二氧化碳。 酒精和二氧化碳。
光合作用和呼吸作用中的化学计算
光合作用反应式： 光合作用反应式： 6CO2＋12H2O→C6H12O6＋6O2＋6H2O 呼吸作用反应式： 呼吸作用反应式： 有氧： 有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→ 6CO2＋12H2O 无氧： OH＋ 植物) 无氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 (植物) 实测CO 实测CO2吸收量 ＝光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量 光合作用CO 吸收量-呼吸作用CO 实测O 实测O2释放量 ＝光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量 光合作用O 释放量-呼吸作用O
A.乳酸发酵 微生物) A.乳酸发酵(微生物) CH COCOOH 酶
3
乳酸) C3H6O3(乳酸) + 能量
例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃 高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（ 薯块茎、甜菜块根等） 薯块茎、甜菜块根等）
CH3COCOOH
B.酒精发酵(微生物 B.酒精发酵 微生物) 微生物 酶
C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 能量 酒精)
例：大多数植物、酵母菌 大多数植物、
无氧呼吸概念： 无氧呼吸概念：
细胞在无 的参与下，通过酶的催化作用， 细胞在无O2的参与下，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 不彻底的氧化产物， 萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放 少量能量的过程 的过程。 出少量能量的过程。
细胞质基质、 细胞质基质、 线粒体
叶绿体 需光 合成有机物
不需光 分解有机物
别
能量 变化
代谢 类型
稳定的化学能 活 光能 稳定的化学 跃的化学能。 跃的化学能。释放 储存能量。 能。储存能量。 能量