《ATP地主要來(lái)源-細(xì)胞呼吸》參考備課教案2

第四節(jié)細(xì)胞呼吸通常說(shuō)的呼吸，指的是人體從周圍環(huán)境中吸入空氣，利用其中的氧氣，同時(shí)呼出二氧化碳。這是一種氣體的交換過(guò)程。細(xì)胞呼吸是指細(xì)胞在有氧條件下從食物分子（主要是葡萄糖）中取得能量的過(guò)程。任何生物體都需要消耗能量。這些能量無(wú)不來(lái)自細(xì)胞呼吸。細(xì)胞內(nèi)+糖類+水CO2能量呼吸作用（本質(zhì)）高等動(dòng)物的呼吸現(xiàn)象和呼吸作用O2O2呼吸（現(xiàn)象）呼吸器官血液循環(huán)血液循環(huán)呼吸器官CO2氣體運(yùn)輸+細(xì)胞呼吸就是糖的氧化說(shuō)到氧化，木頭的燃燒也是氧化……

熊熊大火,發(fā)出了大量的熱和光，但同學(xué)們想一想，葡萄糖在我們的身體中的氧化也會(huì)像大火燃燒一樣，來(lái)得這么得猛烈嗎？

細(xì)胞的呼吸是在常溫下進(jìn)行的，所產(chǎn)生的熱量有一部分儲(chǔ)存在ATP中，其余的則轉(zhuǎn)化為熱能。葡萄糖中含有很多能量。每個(gè)ATP分子中的能量大約是一個(gè)葡萄糖分子中能量的1%。但葡萄糖在身體中的利用率并不是100%，一個(gè)葡萄糖分子可以合成大約38個(gè)的ATP，這也就是說(shuō)，細(xì)胞中葡萄糖的能量利用率大約是40%，這與現(xiàn)有的機(jī)械相比，實(shí)在是很高的利用率了。（現(xiàn)代化的汽車引擎對(duì)汽油的利用率也只是25%）葡萄糖分子與氧反應(yīng)的方程式是：C6H12O6+6O2+6H2O=6CO2+12H2O+能量（2870kj）

在糖的氧化反應(yīng)中，葡萄糖分子中發(fā)生了化學(xué)鍵的變化，化學(xué)鍵所儲(chǔ)存的能量通過(guò)氧化還原作用釋放出來(lái)。細(xì)胞呼吸是一系列有控制的氧化還原反應(yīng)。我們可以將反應(yīng)劃分為三個(gè)階段：

糖酵解、檸檬酸循環(huán)、電子傳遞鏈糖酵解糖酵解是一個(gè)葡萄糖分子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)丙酮酸分子的過(guò)程。六碳的鏈被分為兩個(gè)C3的鏈形成少量ATP（2個(gè)）葡萄糖中的一部分氫原子變成還原型輔酶（NADH）C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi—酶—2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP以上過(guò)程在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成C6H12O62CH3COCOOH+4[H]+2ATP酶檸檬酸循環(huán)糖酵解出來(lái)的丙酮酸從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)入線粒體基質(zhì)中，兩分子的丙酮酸和6個(gè)水分子中的氫全部脫下，共脫下20個(gè)氫，丙酮酸被氧化分解成CO2，在此過(guò)程中釋放少量的能量，其中一部分用于合成ATP，產(chǎn)生少量的ATP。2CH3COCOOH+6H2O20[H]+6CO2+2ATP

一分子的丙酮酸產(chǎn)生三分子的CO2，一分子的ATP，四分子的NADH和一分子的FADH2酶電子傳遞鏈（需氧呼吸）

在線粒體的內(nèi)膜上，前兩階段脫下的共24個(gè)氫通過(guò)電子傳遞鏈，與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的6個(gè)O2結(jié)合成水；在此過(guò)程中釋放大量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，產(chǎn)生大量的ATP。酶12H2O+ATP（34個(gè)）24[H]+6O2有氧呼吸

場(chǎng)所

反應(yīng)物

產(chǎn)物

釋能第一階段第二階段第三階段有氧呼吸三個(gè)階段的比較細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)主要是葡萄糖丙酮酸[H]少量2個(gè)ATP丙酮酸、H2OCO2、[H]少量2個(gè)ATP[H]、O2H2O大量34個(gè)ATP線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜C6H12O6有氧呼吸怎樣進(jìn)行？2丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP熱能2ATP熱酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能34ATP熱線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第二階段第一階段第三階段暫時(shí)缺氧狀態(tài)下的活細(xì)胞，還能進(jìn)行細(xì)胞呼吸嗎？

活細(xì)胞可以在無(wú)氧或缺氧條件下，通過(guò)酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物不徹底地氧化分解成為乙醇或乳酸等，同時(shí)釋放較少能量,這個(gè)過(guò)程叫----無(wú)氧呼吸或厭氧呼吸。

當(dāng)我們長(zhǎng)時(shí)間舉著東西，或運(yùn)動(dòng)量過(guò)大時(shí)，我們的身體往往會(huì)有酸軟乏力的感覺(jué)，其實(shí)，這就是因?yàn)槲覀兊募∪獾貌坏阶銐虻难鯕膺M(jìn)行需氧呼吸，這時(shí)的肌肉細(xì)胞就不得不通過(guò)厭氧呼吸來(lái)取得更多能量的結(jié)果……

最常見(jiàn)的厭氧呼吸類型是

乳酸發(fā)酵和乙醇發(fā)酵在一杯溫開(kāi)水中加入一大勺糖和一小包酵母，進(jìn)行攪拌。將這個(gè)杯子中的液體倒入透明的玻璃瓶或礦泉水瓶?jī)?nèi)，再往瓶?jī)?nèi)加一些溫開(kāi)水。將一個(gè)小氣球擠癟后套在瓶口。將瓶子放在教室內(nèi)窗臺(tái)上，每天觀察瓶中的情況，看看瓶中的液體會(huì)不會(huì)冒出氣泡，氣球會(huì)不會(huì)脹大。乙醇發(fā)酵有時(shí)，當(dāng)水果堆放久了會(huì)有酒味產(chǎn)生，這是因?yàn)楣庵羞M(jìn)行了乙醇的發(fā)酵。當(dāng)水果堆太久或放得太密集，果肉就會(huì)發(fā)酵產(chǎn)生酒精。C6H12O6+2ADP+Pi=2C2H5OH+2CO2+2ATP葡萄糖乙醇二氧化碳進(jìn)行乙醇發(fā)酵的微生物主要是酵母菌。

制作面包、釀酒都離不開(kāi)酵母菌。酵母菌在面團(tuán)中進(jìn)行乙醇發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳可以將面團(tuán)發(fā)起。在無(wú)氧或缺氧條件下，葡萄糖不能充分水解，葡萄糖經(jīng)過(guò)糖酵解形成丙酮酸后，便形成乙醛和CO2，乙醛再被NADH還原成乙醇。CH3COCOOH——CH3CHO+CO2CH3CHO+NADH+H+——CH3CH2OH+NAD+不徹底水解CH3CHOCO2CH3CH2OHCH3COCOOH——CH3CH2OH+CO2+ATP丙酮酸乙醇（酒精）乳酸發(fā)酵在無(wú)氧或缺氧條件下，葡萄糖不能充分水解，葡萄糖經(jīng)過(guò)糖酵解形成丙酮酸后，如果在乳酸脫氫酶的催化下，就會(huì)被NADH還原成乳酸。C6H12O6+2ADP+Pi——2CH3CHOHCOOH+2ATP葡萄糖乳酸特別注意：對(duì)于人或高得動(dòng)植物體，我們又稱厭氧呼吸為無(wú)氧呼吸，但對(duì)于微生物我們稱為發(fā)酵。但對(duì)于工業(yè)上的發(fā)酵也不一定全都是無(wú)氧的，比如醋酸發(fā)酵就是需要氧的。C6H12O62C3H6O3（乳酸）

+能量(少量)酶C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量(少量）酶比較有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的不同點(diǎn)

類型項(xiàng)目

有氧呼吸

無(wú)氧呼吸區(qū)別

場(chǎng)所

條件

產(chǎn)物

釋能

聯(lián)系細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需氧、酶等不需氧、需酶較多較少①兩者第一階段相同即都將葡萄糖分解成丙酮酸（糖酵解）②都分解有機(jī)物、釋放能量二氧化碳和水氧化徹底酒精、二氧化碳或乳酸氧化不徹底不同生物在缺氧條件下的呼吸作用無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸酒精發(fā)酵C3H6O3、少量能量C3H6O3

、少量能量C3H6O3、少量能量C3H6O3、少量能量C2H5OH、CO2、少量能量乳酸發(fā)酵C2H5OH、CO2、少量能量C3H6O3、少量能量無(wú)氧呼吸的生理意義：增強(qiáng)生物適應(yīng)短時(shí)無(wú)氧條件的能力細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中采取措施增強(qiáng)根系的細(xì)胞呼吸糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮設(shè)法降低細(xì)胞呼吸CO2+H2O+能量細(xì)胞呼吸氧化分解ADP+PiATP釋放能量用于各項(xiàng)生命活動(dòng)主要能源物質(zhì)葡萄糖直接能源物質(zhì)ADP和ATP的相互轉(zhuǎn)變保正了生物所需能量的及時(shí)供應(yīng)。生物體內(nèi)的能量代謝細(xì)胞在正常情況下利用湯類作為呼吸過(guò)程中能量的來(lái)源，但在特殊的情況下也可以利用脂肪或蛋白質(zhì)這兩類物質(zhì)的分解產(chǎn)物，即脂肪酸和氨基酸主要進(jìn)入檸檬酸循環(huán)。丙酮酸糖類蛋白質(zhì)氨基酸脂肪甘油和脂肪酸C-C細(xì)胞呼吸是細(xì)胞代謝的核心思考~~

如果酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸和酒精發(fā)酵時(shí)，分解葡萄糖產(chǎn)生等量的CO2

那么這兩種呼吸作用所消耗葡萄糖的摩爾數(shù)之比是A、1：2B、