最新ATP能量的主要來(lái)源—細(xì)胞呼吸

1、第三節(jié)atp能量的主要來(lái)源細(xì)胞呼吸一、細(xì)胞呼吸的概念 細(xì)胞呼吸主要是指有機(jī)物有機(jī)物（糖類(lèi)、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等）在活細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解氧化分解，生成二氧化碳和水二氧化碳和水或一一些不徹底的氧化產(chǎn)物些不徹底的氧化產(chǎn)物（酒精或乳酸），釋放能量并生成的atp的過(guò)程。 物質(zhì)燃燒也是物質(zhì)的氧化分解，燃燒物質(zhì)燃燒也是物質(zhì)的氧化分解，燃燒和細(xì)胞呼吸有何異同呢？和細(xì)胞呼吸有何異同呢？ 燃燒燃燒呼吸作用呼吸作用環(huán)境環(huán)境體外體外細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)速度速度快速快速緩慢緩慢共同點(diǎn)：共同點(diǎn)： 都是物質(zhì)的氧化分解；都能產(chǎn)生二氧化碳；都是物質(zhì)的氧化分解；都能產(chǎn)生二氧化碳；都能釋放出能量。都能釋放出能量。 不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：細(xì)胞呼

2、吸的特點(diǎn)細(xì)胞呼吸的特點(diǎn) 有機(jī)物在酶的催化下，在溫和有機(jī)物在酶的催化下，在溫和的條件下氧化分解，能量逐步釋放出的條件下氧化分解，能量逐步釋放出來(lái)，沒(méi)有劇烈的發(fā)光發(fā)熱現(xiàn)象。來(lái)，沒(méi)有劇烈的發(fā)光發(fā)熱現(xiàn)象。細(xì)胞呼吸的方式一、有氧呼吸一、有氧呼吸二、無(wú)氧呼吸二、無(wú)氧呼吸酵母菌時(shí)一類(lèi)單細(xì)胞真菌，常用于釀酒和發(fā)面。酵母菌時(shí)一類(lèi)單細(xì)胞真菌，常用于釀酒和發(fā)面。一位學(xué)生為了探究酵母菌的呼吸類(lèi)型，曾經(jīng)設(shè)一位學(xué)生為了探究酵母菌的呼吸類(lèi)型，曾經(jīng)設(shè)計(jì)和進(jìn)行過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)計(jì)和進(jìn)行過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn) 一段時(shí)間后，一段時(shí)間后，澄清的石灰水澄清的石灰水變渾濁變渾濁酵母菌和酵母菌和葡萄糖液葡萄糖液酵母菌和酵母菌和葡萄糖液葡萄糖液油脂層油脂層實(shí)驗(yàn)

3、后，他得出結(jié)論：酵母菌能進(jìn)行有實(shí)驗(yàn)后，他得出結(jié)論：酵母菌能進(jìn)行有氧呼吸。也能進(jìn)行無(wú)氧呼吸。氧呼吸。也能進(jìn)行無(wú)氧呼吸。有氧呼吸 有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要類(lèi)型，有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要類(lèi)型，是活細(xì)胞在氧氣的參與下，通過(guò)多種酶是活細(xì)胞在氧氣的參與下，通過(guò)多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，同時(shí)釋放化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，同時(shí)釋放大量能量，生成許多大量能量，生成許多atpatp的過(guò)程。的過(guò)程。 場(chǎng)所：線(xiàn)粒體場(chǎng)所：線(xiàn)粒體 當(dāng)活細(xì)胞以葡萄糖為當(dāng)活細(xì)胞以葡萄糖為“燃料燃料”時(shí)，有氧呼吸過(guò)程主要包括三個(gè)階段。時(shí)，有氧呼吸過(guò)程主要包括三個(gè)階段。有

4、氧細(xì)胞呼吸的過(guò)程示意圖有氧細(xì)胞呼吸的過(guò)程示意圖有氧呼吸可分為三個(gè)階段有氧呼吸可分為三個(gè)階段 第一階段：第一階段：1mol1mol葡萄糖分解形成葡萄糖分解形成2mol2mol丙丙酮酸，同時(shí)產(chǎn)生少量的酮酸，同時(shí)產(chǎn)生少量的hh和少量和少量atpatp。 場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 第二階段：第二階段：丙酮酸進(jìn)一步分解成丙酮酸進(jìn)一步分解成coco2 2 和和 hh，同時(shí)產(chǎn)生少量的，同時(shí)產(chǎn)生少量的atpatp，部分水也參，部分水也參與了反應(yīng)。與了反應(yīng)。 場(chǎng)所：線(xiàn)粒體場(chǎng)所：線(xiàn)粒體 第三階段：第三階段：一系列反樣產(chǎn)生的一系列反樣產(chǎn)生的hh與氧氣與氧氣結(jié)合，在產(chǎn)生水的同時(shí)形成大量的結(jié)合，在產(chǎn)生水的同時(shí)形

5、成大量的atpatp。 場(chǎng)所：線(xiàn)粒體場(chǎng)所：線(xiàn)粒體有氧呼吸有氧呼吸 以葡萄糖為底物，細(xì)胞有氧呼吸的總以葡萄糖為底物，細(xì)胞有氧呼吸的總反應(yīng)式為：反應(yīng)式為： 通過(guò)細(xì)胞呼吸，1mol葡萄糖在徹底氧化分解后，共釋放約28702870kj的能量，其中約1161kj儲(chǔ)存在atp中，其余主要以熱能的形式散失掉。無(wú)氧呼吸的定義無(wú)氧呼吸的定義 無(wú)氧呼吸是指活細(xì)胞無(wú)需氧氣無(wú)氧呼吸是指活細(xì)胞無(wú)需氧氣參與，通過(guò)酶的催化作用，把葡萄參與，通過(guò)酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物不徹底氧化分解成為乙糖等有機(jī)物不徹底氧化分解成為乙醇和二氧化碳或乳酸等物質(zhì)，同時(shí)醇和二氧化碳或乳酸等物質(zhì)，同時(shí)釋放較少能量的過(guò)程。釋放較少能量的過(guò)程。

6、場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)無(wú)氧呼吸的反應(yīng)式無(wú)氧呼吸的反應(yīng)式 若以葡萄糖為底物，則細(xì)胞無(wú)氧呼若以葡萄糖為底物，則細(xì)胞無(wú)氧呼吸的總反應(yīng)式可歸納為：吸的總反應(yīng)式可歸納為：高等植物：高等植物：人和動(dòng)物人和動(dòng)物無(wú)氧呼吸的意義無(wú)氧呼吸的意義 高等植物在水淹的情況下，可以進(jìn)高等植物在水淹的情況下，可以進(jìn)行短暫的無(wú)氧呼吸，將葡萄糖分解為行短暫的無(wú)氧呼吸，將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，釋放出能量以適應(yīng)乙醇和二氧化碳，釋放出能量以適應(yīng)缺氧環(huán)境條件。缺氧環(huán)境條件。 人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要在相對(duì)較人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)消耗大量的能量，肌肉細(xì)短的時(shí)間內(nèi)消耗大量的能量，肌肉細(xì)胞則以無(wú)氧呼吸的方式供給能

7、量，滿(mǎn)胞則以無(wú)氧呼吸的方式供給能量，滿(mǎn)足人體的需要。足人體的需要。有氧呼吸和無(wú)氧呼吸有那些主要有氧呼吸和無(wú)氧呼吸有那些主要區(qū)別？區(qū)別？ 1. 1.研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生在細(xì)胞中的有氧呼吸研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生在細(xì)胞中的有氧呼吸和無(wú)氧呼吸在反應(yīng)場(chǎng)所、是否需要氧氣、和無(wú)氧呼吸在反應(yīng)場(chǎng)所、是否需要氧氣、最終的產(chǎn)物和釋放能量的多少等方面存在最終的產(chǎn)物和釋放能量的多少等方面存在明顯的區(qū)別（如圖）。明顯的區(qū)別（如圖）。無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸 2. 2.在無(wú)氧呼吸中，在無(wú)氧呼吸中，1mol1mol葡萄糖氧化分葡萄糖氧化分解或乳酸時(shí)，只產(chǎn)生解或乳酸時(shí)，只產(chǎn)生2molatp2molatp；而在有；而在有氧呼吸中，氧呼吸中，1mol1

8、mol葡萄糖完全氧化時(shí)，能葡萄糖完全氧化時(shí)，能夠產(chǎn)生夠產(chǎn)生363638molatp38molatp。3、有氧呼吸和無(wú)氧呼吸 途徑的比較細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用細(xì)胞呼吸的中間產(chǎn)物是各種有機(jī)物之間轉(zhuǎn)化的樞紐，細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)實(shí)踐中有廣泛的應(yīng)用。 1.發(fā)酵技術(shù)發(fā)酵技術(shù) 2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 3.糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮1.發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)啤酒、果酒和白酒等生產(chǎn)啤酒、果酒和白酒等生產(chǎn)乳酸類(lèi)、檸檬酸類(lèi)飲料生產(chǎn)乳酸類(lèi)、檸檬酸類(lèi)飲料生產(chǎn)味精、醬油和醋生產(chǎn)味精、醬油和醋應(yīng)用于垃圾、廢水的處理應(yīng)用于垃圾、廢水的處理利用發(fā)酵產(chǎn)生沼氣利用發(fā)酵產(chǎn)生沼氣 2. 2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 細(xì)胞呼吸為植物

9、吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、細(xì)胞呼吸為植物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、細(xì)胞的分裂、植株的生長(zhǎng)和發(fā)育等提細(xì)胞的分裂、植株的生長(zhǎng)和發(fā)育等提供能量和各種原料，因此，在農(nóng)業(yè)生供能量和各種原料，因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，要設(shè)法適當(dāng)增強(qiáng)細(xì)胞呼吸，以產(chǎn)上，要設(shè)法適當(dāng)增強(qiáng)細(xì)胞呼吸，以促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。 例：水稻生產(chǎn)中的適時(shí)露田和曬例：水稻生產(chǎn)中的適時(shí)露田和曬田等措施的實(shí)質(zhì)就是為了改善土壤通田等措施的實(shí)質(zhì)就是為了改善土壤通氣條件以增強(qiáng)根系的細(xì)胞呼吸。氣條件以增強(qiáng)根系的細(xì)胞呼吸。3.3.糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮 細(xì)胞呼吸要消耗有機(jī)物，使有機(jī)物積細(xì)胞呼吸要消耗有機(jī)物，使有機(jī)物積累減少。因此，對(duì)糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮累減

10、少。因此，對(duì)糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮來(lái)說(shuō)，又要設(shè)法降低細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度，來(lái)說(shuō)，又要設(shè)法降低細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度，盡可能減少有機(jī)物的消耗等。盡可能減少有機(jī)物的消耗等。 糧食儲(chǔ)藏糧食儲(chǔ)藏 果蔬保鮮果蔬保鮮糧食儲(chǔ)藏糧食儲(chǔ)藏 糧食儲(chǔ)藏時(shí)，要注意降低溫度糧食儲(chǔ)藏時(shí)，要注意降低溫度和保持干燥，抑制細(xì)胞呼吸，延長(zhǎng)和保持干燥，抑制細(xì)胞呼吸，延長(zhǎng)保存期限。保存期限。 例：稻谷等種子含水量超過(guò)例：稻谷等種子含水量超過(guò)14.514.5時(shí)，呼吸速率就會(huì)驟然增時(shí)，呼吸速率就會(huì)驟然增加加 ，釋放出的熱量和水分，會(huì)導(dǎo)，釋放出的熱量和水分，會(huì)導(dǎo)致糧食霉變。致糧食霉變。果蔬保鮮 為了抑制細(xì)胞呼吸，果蔬儲(chǔ)藏時(shí)采用為了抑制細(xì)胞呼吸，果蔬儲(chǔ)藏時(shí)采用降低氧濃度、沖氮?dú)饣蚪档蜏囟鹊确椒ā＝档脱鯘舛?、沖氮?dú)饣蚪档蜏囟鹊确椒ā?例：蘋(píng)果、梨、柑、橘等果實(shí)在例：蘋(píng)果、梨、柑、橘等果實(shí)在0 011時(shí)可儲(chǔ)藏幾個(gè)