第九講----細胞呼吸

1、細細 胞胞 呼呼 吸吸有氧呼吸概念有氧呼吸概念:活細胞活細胞氧氣氧氣徹底徹底有氧呼吸是有氧呼吸是在在的參與下的參與下,氧化分解氧化分解 有機物有機物 ,產(chǎn)生產(chǎn)生二氧化碳二氧化碳和和 水水,同時釋放同時釋放 大量能量大量能量的過程的過程.一、細胞呼吸的概念一、細胞呼吸的概念生物體中的生物體中的有機物有機物在在細胞內(nèi)細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化經(jīng)過一系列的氧化分解，最終分解，最終生成生成COCO2 2或其他產(chǎn)物或其他產(chǎn)物，并且，并且釋放出能釋放出能量量的總過程，叫細胞呼吸（又叫生物氧化）。的總過程，叫細胞呼吸（又叫生物氧化）。分解有機物，釋放能量并產(chǎn)生ATP。呼吸作用的本質(zhì)呼吸作用的本質(zhì)二、細胞呼吸的類

2、型二、細胞呼吸的類型（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸（二）無氧呼吸（二）無氧呼吸1.第一階段的反應(yīng)場所、反應(yīng)物、產(chǎn)物是什么第一階段的反應(yīng)場所、反應(yīng)物、產(chǎn)物是什么?2.第二階段的反應(yīng)場所、反應(yīng)物、產(chǎn)物是什么第二階段的反應(yīng)場所、反應(yīng)物、產(chǎn)物是什么?3.第三階段的反應(yīng)場所、反應(yīng)物、產(chǎn)物是什么第三階段的反應(yīng)場所、反應(yīng)物、產(chǎn)物是什么?4. 哪個階段釋放出的能量最多?C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶4H4H能能2ATP2ATP熱熱線粒體線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)第一階段：葡萄糖的初步分解第一階段：葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+ +4H4H + +能量能

3、量場所：細胞質(zhì)基質(zhì)2C2C3 3H HO O（少量）（少量） C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶6CO6CO2 24H4H能能2ATP2ATP熱熱能能2ATP2ATP熱熱酶酶6H6H2 2O O20H20H線粒體線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸徹底分解丙酮酸徹底分解酶酶6CO6CO2 2 + +20H20H+ + 能量能量場所：線粒體基質(zhì)第二階段：第二階段：2C2C3 3H HO O+ +6H6H2 2O O（少量）（少量）C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶6CO6CO2 24H4H能能2ATP2ATP熱熱能能2ATP2ATP熱熱酶酶6H6H

4、2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2酶酶能能34ATP34ATP熱熱線粒體線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)氧的參與氧的參與酶酶12H12H2 2O + 34ATPO + 34ATP場所：線粒體內(nèi)膜第三階段：第三階段：24H + 6O24H + 6O2 2 （大量）（大量）有氧呼吸總反應(yīng)式C C6 6H H1212O O6 66H6HO O6O6O 6CO6CO2 2 12H12HO O能量能量酶酶線粒體線粒體 一部分以熱能形式散失一部分以熱能形式散失 另一部分轉(zhuǎn)移到另一部分轉(zhuǎn)移到ATPATP中中有氧呼吸有氧呼吸概念：概念：C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2

5、 2O+6OO+6O2 2 6CO 6CO2 2+ 12H+ 12H2 2O +O +能量能量酶酶有氧呼吸小結(jié)有氧呼吸小結(jié)(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,約約60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,約約40%)40%)3838個個ATPATP學(xué)科交叉熱力學(xué)第二定律指出,沒有任何一種過程的能量轉(zhuǎn)換效率是100%.蒸氣機和內(nèi)燃機的熱效率,大約分別是5%8%和25%. 在細胞內(nèi)在細胞內(nèi),1mol,1mol的葡萄糖徹底氧化分解的葡萄糖徹底氧化分解以后以后, ,可以釋放可以釋放2870KJ2870KJ左右的能量左右的能量, ,其中有其中有1161KJ1161KJ轉(zhuǎn)

6、移到了轉(zhuǎn)移到了ATPATP中中, ,其余的以熱量的形式其余的以熱量的形式散失散失. .請你計算一下請你計算一下, ,有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率是多少率是多少, ,這些能量能夠使多少個這些能量能夠使多少個ADPADP轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為ATP?ATP?11612870效率=*100%=40.5%116130.54ATP數(shù)量=38個2870KJ/mol=1161KJ/mol(38個ATP)+1709KJ/mol(熱能)有氧呼吸有氧呼吸 場場 所所 反應(yīng)物反應(yīng)物 產(chǎn)產(chǎn) 物物 釋能釋能第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段有氧呼吸三個階段的比較有氧呼吸三個階段的比較細胞質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)基

7、質(zhì)葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量丙酮酸丙酮酸H H2 2O OCOCO2 2、HH少量少量HH、O O2 2H H2 2O O大量大量線粒體線粒體基質(zhì)基質(zhì)線粒體線粒體內(nèi)膜內(nèi)膜搶答題搶答題.看誰最快看誰最快1、哪個階段產(chǎn)生、哪個階段產(chǎn)生CO2？2、哪個階段有氧氣參與反應(yīng)？、哪個階段有氧氣參與反應(yīng)？3、哪個階段產(chǎn)生能量最多？、哪個階段產(chǎn)生能量最多？7、能產(chǎn)生、能產(chǎn)生ATP的場所是？的場所是？在有氧呼吸過程中在有氧呼吸過程中細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 、哪個階段產(chǎn)生水？、哪個階段產(chǎn)生水？ 、哪個階段有水參與？、哪個階段有水參與？6.6.哪個階段產(chǎn)生哪個階段產(chǎn)生HH最多最多? ?第二階

8、段第二階段第三階段第三階段第三階段第三階段第二階段第二階段第三階段第三階段第二階段第二階段 酵母菌發(fā)酵釀酒酵母菌發(fā)酵釀酒乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸酸劉翔在訓(xùn)練時常會在第二天早上肌肉發(fā)酸,為什么? 指細胞在無氧或缺氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物不徹底地氧化分解成為乙醇或乳酸等，同時釋放出較少能量的過程。我們把微生物的無氧呼吸也叫做發(fā)酵。第二階段：第二階段：C C3 3H HO O酶酶C C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )C C3 3H HO OC C2 2H H5 5OHOH( (酒精酒精) ) + +COCO2 2酶酶場所：細胞質(zhì)基質(zhì)場所：細胞質(zhì)基質(zhì)無氧

9、呼吸過程無氧呼吸過程場所：細胞質(zhì)基質(zhì)場所：細胞質(zhì)基質(zhì) 第一階段：第一階段：C C6 6H H1212O O6 6酶酶+ +4H4H 2C2C3 3H HO O+ +少量能量少量能量丙酮酸分解丙酮酸分解不徹底不徹底2、無氧呼吸總反應(yīng)式高等植物(水稻、蘋果等）和酵母菌的：C6H12O6 2C2H5OH +2CO2 + 能量酶高等動物、人和乳酸菌的無氧呼吸：C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 能量酶注：馬鈴薯塊莖、玉米胚、水稻和甜菜塊根無氧產(chǎn)生乳酸總反應(yīng)式：在細胞質(zhì)基質(zhì)中在細胞質(zhì)基質(zhì)中, ,葡萄糖在無氧條件下葡萄糖在無氧條件下分解成乳酸時釋放分解成乳酸時釋放196.65KJ/mol;196.6

10、5KJ/mol;分解成酒分解成酒精和二氧化碳時釋放精和二氧化碳時釋放225.94KJ/mol;225.94KJ/mol;但是在但是在這兩個過程中都只有這兩個過程中都只有61.08KJ/mol61.08KJ/mol的能量轉(zhuǎn)的能量轉(zhuǎn)移給移給ADPADP用來產(chǎn)生用來產(chǎn)生ATP,ATP,請你計算一下無氧呼請你計算一下無氧呼吸能產(chǎn)生多少個吸能產(chǎn)生多少個ATP?ATP?C H O6126酶細胞質(zhì)基質(zhì)2CO2+少量能量2酒精乳酸( )C H O363+少量能量196.65KJ/mol=60.08KJ/mol(2個ATP)+136.57KJ/mol(熱能)無氧呼吸是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧是指有機物在細

11、胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解化分解, , 分解成不徹底的氧化產(chǎn)物乳酸或酒精和分解成不徹底的氧化產(chǎn)物乳酸或酒精和二氧化碳二氧化碳, ,釋放出能量并生成少量釋放出能量并生成少量ATPATP的過程的過程. .課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 1. 1.有氧呼吸分三個階段有氧呼吸分三個階段, ,三個階段的共同特點三個階段的共同特點是都有能量的釋放是都有能量的釋放, ,但釋放能量最多的是但釋放能量最多的是_;_;在線粒體中進行的是第在線粒體中進行的是第_階段階段; ;第第_階段階段需要需要O O2,2,氧的作用是氧的作用是_;_;第第_階段產(chǎn)生階段產(chǎn)生HH最多；丙酮酸是第最多；丙酮酸是第_階段的產(chǎn)物。階段的產(chǎn)物。第三

12、階段第三階段二、三二、三一一三三氧化氧化HH二二共共同同點點實質(zhì)：實質(zhì)：過程：過程：葡葡萄萄糖糖丙丙酮酮酸酸有氧有氧無氧無氧CO2 + H2O + 能量能量（大量）C C2 2H H5 5OH+COOH+CO2 2 + + 能量能量（少量） C C3 3H H6 6O O3 3 + + 能量（少量）能量（少量） 氧化分解有機物，釋放能量氧化分解有機物，釋放能量都有丙酮酸（中間產(chǎn)物）的生成都有丙酮酸（中間產(chǎn)物）的生成細胞呼吸C C6 6H H1212O O6 6C3H4O3少量少量能量能量ATPADPPi酶酶酶酶HH2O少量少量能量能量ATPADPPiCOCO2 2酶酶多種酶多種酶HO O2 2

13、H H2 2O O大量大量能量能量ATPADPPi酶酶酶酶不同的酶不同的酶C2H5OHCO2C3H6O3有有O2無無O23.3.下圖是有氧呼吸的過程圖解，請依圖回答：下圖是有氧呼吸的過程圖解，請依圖回答：C6H12O123O2酶酶酶酶456酶酶H H (1)寫出長方框內(nèi)寫出長方框內(nèi)1、2、3所依所依次代表的物質(zhì)名稱：次代表的物質(zhì)名稱： 、 _、 。(2)依次填出橢圓框內(nèi)依次填出橢圓框內(nèi)4、5、6所代表的能量的多少所代表的能量的多少 、 _、 。(3)有氧呼吸的主要場所是有氧呼吸的主要場所是 _，進入該場所的呼吸，進入該場所的呼吸底物是底物是_。H2O丙酮酸丙酮酸CO2少少少少大量大量線粒體線粒

14、體丙酮酸丙酮酸6單擊畫面繼續(xù) 類型類型項目項目 有氧呼吸有氧呼吸 無氧呼吸無氧呼吸區(qū)區(qū) 別別 場場 所所 條條 件件 產(chǎn)產(chǎn) 物物 釋釋 能能 聯(lián)聯(lián) 系系細胞質(zhì)基質(zhì)、線細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要粒體（主要）細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)需氧、酶等需氧、酶等不需氧、需酶不需氧、需酶較較 多多較較 少少 兩者第一階段完全相同兩者第一階段完全相同都分解有機物、釋放能量都分解有機物、釋放能量5 5、有氧呼吸與無氧呼吸的比較、有氧呼吸與無氧呼吸的比較二氧化碳和水二氧化碳和水酒精、二氧酒精、二氧化碳或乳酸化碳或乳酸思考題1.呼吸作用的場所是（ ）產(chǎn)生ATP的場所是（），產(chǎn)生水的呼吸作用方式是（）2有氧時能進行無氧呼吸嗎

15、？（）無氧時能進行有氧呼吸嗎？（）細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體及葉綠體細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體有氧呼吸能不能1.1.某地區(qū)蔬菜長勢良好，一場洪水將蔬某地區(qū)蔬菜長勢良好，一場洪水將蔬菜根部淹沒，十多天后，洪水才慢慢退菜根部淹沒，十多天后，洪水才慢慢退去。洪水退去后，蔬菜會出現(xiàn)什么后果？去。洪水退去后，蔬菜會出現(xiàn)什么后果？為什么？為什么？2.2.酸奶或泡菜，啤酒或米酒，在制酸奶或泡菜，啤酒或米酒，在制作過程中都要密閉處理作過程中都要密閉處理-發(fā)酵后發(fā)酵后制成口感舒適、略帶酸味或酒味的制成口感舒適、略帶酸味或酒味的食品食品請問請問“密閉處理、酸味、酒味密閉處理、酸味、酒味”是怎么是怎么回事？回事？水生植物的通氣組織

16、水生植物的通氣組織思考思考1.為生命活動提供能量2.為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料 新鮮蔬菜放在冰箱的冷藏室中，適新鮮蔬菜放在冰箱的冷藏室中，適當(dāng)延長保鮮時間的生理原因是當(dāng)延長保鮮時間的生理原因是( )( )A A、呼吸作用減弱、呼吸作用減弱B B、呼吸作用加強、呼吸作用加強C C、光合作用減弱、光合作用減弱D D、促進了物質(zhì)的分解、促進了物質(zhì)的分解A A 種在湖邊的玉米，長期被水淹，種在湖邊的玉米，長期被水淹，生長不好，其原因是生長不好，其原因是( )( )A A、根細胞吸收水分過多、根細胞吸收水分過多B B、營養(yǎng)缺乏、營養(yǎng)缺乏C C、光合作用強度不夠、光合作用強度不夠D D、細胞有氧呼吸受

17、阻、細胞有氧呼吸受阻D右圖表示在儲存蔬菜、水右圖表示在儲存蔬菜、水果時，大氣中果時，大氣中O O2 2的濃度對的濃度對植物組織內(nèi)植物組織內(nèi)COCO2 2產(chǎn)生的影產(chǎn)生的影響，試分析：響，試分析：釋放的相對值釋放的相對值CO2 （1 1）A A點表示植物組織點表示植物組織釋放釋放COCO2 2較多，這些較多，這些COCO2 2是是_的產(chǎn)物。的產(chǎn)物。 （2 2）由）由A A到到B B， COCO2 2的釋放量急劇減小，其原因的釋放量急劇減小，其原因是是_。 （3 3）由）由B B到到C C， COCO2 2的釋放量又不斷增加，其主的釋放量又不斷增加，其主要原因是要原因是_； 到到C C點以點以后后COCO2 2的釋放量不再增加，其主要原因是的釋放量不再增加，其主要原因是_。隨隨O2的增加，無氧呼吸受到抑制的增加，無氧呼吸受到抑制隨氧濃度增大，有氧呼吸不斷加隨氧濃度增大，有氧呼吸不斷加強強無氧呼吸無氧呼吸 受線粒體受線粒體數(shù)量限制，有氧呼吸不再加強數(shù)量限制，有氧呼吸