復(fù)習(xí)之5.3細(xì)胞呼吸

第3節(jié)ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸考點(diǎn)：1.有氧呼吸和無氧呼吸概念和過程

2.細(xì)胞呼吸的意義和應(yīng)用問題探討呼吸作用與燃燒

細(xì)胞呼吸:指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。一、細(xì)胞呼吸的概念：有氧呼吸：無氧呼吸：絕大多數(shù)生物進(jìn)行細(xì)胞呼吸的主要形式。這一過程必須有氧的參與。一部分生物在缺氧條件下也能進(jìn)行無氧呼吸。一、有氧呼吸：第一階段：1分子葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，產(chǎn)生少量的[H]，并且釋放出少量的能量。C6H12O6酶C3H4O3+[H]+能量

（丙酮酸）（少量）第二階段：丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和[H]，并釋放出少量能量。CO2+[H]+能量（少量）酶2C3H4O3+H2O第三階段：前兩階段產(chǎn)生的[H],與氧結(jié)合形成水，同時(shí)釋放大量的能量。H2O+能量

（大量）酶24[H]+O2246620612C6H12O6酶2C3H4O3+4[H]+

能量酶6CO2+20[H]+能量

2C3H4O3

酶12H2O+能量

24[H]+6O2+6H2O一二三二三總反應(yīng)式：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

酶OOOOO注意：有氧呼吸H2O即是反應(yīng)物，又是生成物，且H2O中的氧全部來自于O2葡萄糖丙酮酸酶少量能量[H][H]酶水少量能量二氧化碳氧氣大量能量酶水有氧呼吸過程的圖解：①C6H12O6酶2C3H4O3+4[H]+

能量酶6CO2+20[H]+能量

②2C3H4O3

酶12H2O+能量

③24[H]+6O2+6H2OC6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

酶場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜有氧呼吸的主要場(chǎng)所是線粒體反應(yīng)場(chǎng)所：動(dòng)植物細(xì)胞中都有。一般地說，線粒體均勻地分布在細(xì)胞質(zhì)中。代謝旺盛的細(xì)胞和細(xì)胞內(nèi)的功能旺盛區(qū)域數(shù)量多。C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

酶能量去向：2870KJ1161KJ1709KJ1mol葡萄糖有氧呼吸產(chǎn)生的大部分能量都以熱能的形式散失，用于維持人的體溫。只有少部分能量?jī)?chǔ)存在ATP中，有氧呼吸的轉(zhuǎn)化效率為40%。徹底氧化分解ATP熱能總結(jié)：有氧呼吸

細(xì)胞在____的參與下，通過_______的催化作用，把_______等有機(jī)物_______________，產(chǎn)生_____和_____，釋放_(tái)_____,生成_________的過程。氧多種酶葡萄糖CO2H2O能量徹底氧化分解許多ATP2.主要場(chǎng)所：線粒體4.能量去向：一部分以熱能形式散失(約60%)；另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中(約40%)。3.總反應(yīng)式：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

酶1.過程：三個(gè)階段

現(xiàn)在地球上的多數(shù)生物都是進(jìn)行有氧呼吸，但一般都保留了進(jìn)行無氧呼吸的能力。第一階段：1分子葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，產(chǎn)生少量的[H]，并且釋放出少量的能量。C6H12O6酶2C3H4O3+4[H]+能量第二階段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者轉(zhuǎn)化成乳酸二、無氧呼吸2+4[H]

酶2C3H6O3（乳酸）B.生成乳酸酶2C2H5OH（酒精）+2CO2

A.生成酒精2+4[H]

C3H4O3C3H4O3場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)無氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)無氧呼吸總反應(yīng)式：②C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+

少量能量①C6H12O62C2H5OH(酒精)+

2CO2

+

少量能量酶例：高等動(dòng)物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細(xì)胞等）例：大多數(shù)植物、酵母菌ATP熱能196.65KJ1mol葡萄糖氧化分解61.08KJ135.57KJ同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？發(fā)酵微生物的無氧呼吸（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）無氧呼吸只在第一階段釋放少量能量，生成少量ATP。葡糖糖中的大部分能量則存量在酒精或乳酸中。無氧呼吸分解葡萄糖釋放的總能量少，而且能量轉(zhuǎn)化效率也只有31%，

一般是指細(xì)胞在

條件下，通過酶的催化作用，把

分解成為

，同時(shí)釋放出

的過程。無氧葡萄糖等有機(jī)物不徹底氧化產(chǎn)物少量能量考點(diǎn)一、有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系核心考點(diǎn)歸納：6H2O20[H]2C3H4O36CO2酶C6H12O6酶2C3H4O3能量ADP+PiATP熱能（丙酮酸）2C3H6O3酶酶2C2H5OH+2CO2無O2無氧呼吸第二階段能量熱能ATPADP+Pi熱能4[H]能量ADP+PiATP第一階段酶12H2O6O2有氧呼吸第三階段有氧呼吸第二階段1.有氧呼吸與無氧呼吸的過程圖解2．有氧呼吸和無氧呼吸的比較類型必需條件場(chǎng)所物質(zhì)變化①C6H12O6CO2＋H2O②ADP＋Pi＋能量

ATP①C6H12O6C3H6O3(或C2H5OH＋CO2)②ADP＋Pi＋能量

ATP能量釋放產(chǎn)生大量能量產(chǎn)生少量能量特點(diǎn)有機(jī)物徹底分解，能量完全釋放有機(jī)物沒徹底分解，能量沒完全釋放聯(lián)系①第一階段完全相同②實(shí)質(zhì)相同：分解有機(jī)物，釋放能量有氧呼吸無氧呼吸氧和酶不需氧，但必須有酶催細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(①階段)線粒體(②和③階段)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酶酶酶酶3.過程分析(1)無氧呼吸的第二階段是第一階段產(chǎn)生的[H]將丙酮酸還原為C2H5OH和CO2或乳酸的過程。(2)有氧呼吸H2O即是反應(yīng)物，又是生成物，且H2O中的氧全部來自于O2。(3)有氧呼吸的三個(gè)階段共同的產(chǎn)物是ATP，無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP。

感悟拓展1.不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，其原因在于催化反應(yīng)的酶不同。2．原核生物無線粒體，但有些原核生物仍可進(jìn)行有氧呼吸，如藍(lán)藻、硝化細(xì)菌等3．只能進(jìn)行無氧呼吸的真核生物(如蛔蟲、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞)，其細(xì)胞內(nèi)無線粒體。

典例導(dǎo)悟C1讓一只白鼠吸入有放射性的18O2，該白鼠體內(nèi)最先出現(xiàn)含18O的化合物是(

)A．二氧化碳B．水C．丙酮酸D．乳酸對(duì)位訓(xùn)練B2、細(xì)胞內(nèi)糖分解代謝過程如圖，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.植物細(xì)胞能進(jìn)行過程①和③或者過程①和④B.真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行過程①和②C.動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)，過程②比過程①釋放的能量多D.乳酸菌細(xì)胞內(nèi)，過程①產(chǎn)生［H］，過程③消耗［H］B1、呼吸作用能為生物體的生命活動(dòng)提供能量。4.呼吸作用的意義：2、呼吸過程能為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。丙酮酸①松土:促進(jìn)根細(xì)胞的有氧呼吸，產(chǎn)生更多的ATP，用于主動(dòng)運(yùn)輸吸收土壤中的無機(jī)鹽離子。5、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用②水稻定期排水：如果稻田中氧氣不足，水稻根細(xì)胞就會(huì)進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，時(shí)間長(zhǎng)了，酒精對(duì)根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，使根系變黑變爛③慢跑：

有氧運(yùn)動(dòng)。不致因劇烈運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致氧不足，而使肌肉因無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸。乳酸的大量積累會(huì)使肌肉酸脹乏力。④松軟的創(chuàng)可貼：既為傷口敷上了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境，避免厭氧病原菌繁殖，從而有利于傷口愈合。⑤食品加工：利用酵母菌發(fā)酵（兼性厭氧型）產(chǎn)生酒精⑥破傷風(fēng)：

破傷風(fēng)桿菌（厭氧型）進(jìn)行的無氧呼吸。較深的傷口缺少氧氣，容易大量繁殖產(chǎn)生破傷風(fēng)神經(jīng)毒素，使人患破傷風(fēng)。利用醋酸菌發(fā)酵（好氧性）產(chǎn)生醋酸利用乳酸菌發(fā)酵（厭氧性）制作泡菜、酸奶控制通氣①溫度：②氧氣濃度③二氧化碳濃度④含水量二、影響細(xì)胞呼吸的因素及其在實(shí)踐中的應(yīng)用(1)溫度①最適溫度時(shí)，細(xì)胞呼吸最強(qiáng)；②超過最適溫度呼吸酶活性降低，甚至變性失活，細(xì)胞呼吸受抑制；③低于最適溫度酶活性下降，細(xì)胞呼吸受抑制應(yīng)用：①低溫下貯存蔬菜、水果②夜間適當(dāng)降溫，降低細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗，提高大棚蔬菜產(chǎn)量。（2）氧氣CO2釋放總量O2的吸收量A點(diǎn)：O2濃度為零時(shí)的CO2釋放量，此時(shí)細(xì)胞只進(jìn)行的無氧呼吸。C點(diǎn)：O2的吸收量等于CO2的釋放總量，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸D點(diǎn)：無氧呼吸消失點(diǎn)，O2濃度在10%以上只進(jìn)行有氧呼吸了AC段：濃度在10%以下，CO2釋放總量多于O2吸收量，細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸也進(jìn)行無氧呼吸（例：B點(diǎn)）B點(diǎn)：無氧呼吸和有氧呼吸釋放的CO2量相等。①O2濃度低時(shí),無氧呼吸占優(yōu)勢(shì)；②隨O2濃度增大,無氧呼吸逐漸被抑制,有氧呼吸不斷加強(qiáng)；③O2濃度達(dá)到一定值后,隨O2濃度增大,有氧呼吸不再加強(qiáng)(受呼吸酶數(shù)量等因素的影響)應(yīng)用：①適當(dāng)降低氧氣濃度能抑制細(xì)胞呼吸、減少有機(jī)物消耗的原理來延長(zhǎng)蔬菜、水果的保鮮②作物栽培中的中耕松土，保證根的正常細(xì)胞呼吸③植物在水淹時(shí)根進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，出現(xiàn)爛根

易錯(cuò)警示從化學(xué)平衡的角度分析，CO2濃度增大，呼吸速率下降。（3）CO2濃度應(yīng)用：低氧高CO2條件下抑制細(xì)胞的呼吸作用，使整個(gè)器官代謝水平降低，保存蔬菜、水果。如：密閉的地窖（4）含水量在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢。因?yàn)樽杂伤仁怯醒鹾粑姆磻?yīng)物，又是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑。應(yīng)用：干燥的種子有利于貯藏。

在作物種子儲(chǔ)藏時(shí)，將種子風(fēng)干曬干以減弱細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。如果種子含水量過高，呼吸作用加強(qiáng)，使儲(chǔ)藏的種子堆中的溫度上升，反過來又進(jìn)一步促進(jìn)種子呼吸作用，使種子品質(zhì)變壞【技巧點(diǎn)撥臺(tái)】細(xì)胞呼吸的曲線識(shí)別技巧（1）“鐘”型曲線：典型的酶促反應(yīng)曲線，影響該曲線變化的因素是溫度、pH。（2）下降型曲線：呼吸反應(yīng)速率逐漸減緩，一般受生成物含量的影響，隨生成物的增多而減緩，如CO2濃度。（3）上升型曲線：呼吸反應(yīng)速率逐漸加快，一般受反應(yīng)物含量的影響，隨反應(yīng)物的增多而增加，如含水量。

感悟拓展1.種子、蔬菜和水果在儲(chǔ)藏時(shí)都應(yīng)在低溫、低氧條件下，不同的是種子還應(yīng)保持干燥，而蔬菜和水果應(yīng)保持一定濕度。低溫以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn)，一般為零上低溫。2、不同種類的植物呼吸速率不同（如：旱生小于水生）同一植物不同器官呼吸速率不同（如生殖器官大于營(yíng)養(yǎng)器官）；同一植物不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同（如幼苗期、開花期呼吸速率較高，成熟期細(xì)胞呼吸速率較低。）3．高等動(dòng)物和人無氧呼吸的產(chǎn)物是C3H6O3(乳酸)，不產(chǎn)生CO2。（5）ATP產(chǎn)生量與O2供給量之間的關(guān)系模型分析（1）生物細(xì)胞可以通過無氧呼吸產(chǎn)生少量ATP，因此在O