(共52张PPT)
第 3 节 ATP 的主要来源——细胞呼吸
1.细胞呼吸的概念
有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成____或
其他产物,释放出____并生成____的过程。
2.检测细胞呼吸的方法
(1)检测细胞是否进行了呼吸,通常是检测_____的产生。其
可以使______________变混浊,也可以使溴麝香草酚蓝水溶液
由___变___再变___。
CO2
澄清的石灰水
蓝
黄
CO2
能量
ATP
绿
(2)检测酵母菌是否进行了呼吸作用,还可以检测____的产
生,检测方法是用_______________在酸性条件下与生成物发生
化学反应,变成_______。
乙醇
重铬酸钾溶液
灰绿色
3.有氧呼吸
(1)概念:指细胞在___的参与下,通过多种酶催化作用,把
葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生出____和____,释放能量,
生成大量 ATP 的过程。
氧
CO2
H2O
(2)细胞进行有氧呼吸的主要场所是______,其内膜某些部
位向内腔折成____。
线粒体
嵴
(3)有氧呼吸时最常利用的物质是______。
葡萄糖
(4)有氧呼吸的化学反应式:______________________
_____________________。
(5)有氧呼吸的过程
①第一阶段:1 分子的______分解成 2 分子的______,产生
少量的____,同时释放少量的_____,这个阶段是在___________
中进行。
葡萄糖
丙酮酸
[H]
能量
细胞质基质
②第二阶段:丙酮酸和水彻底分解成____和[H],同时释放
少量的能量,这个阶段是在______________中进行。
C6H12O6+6H2O+6O2
CO2
线粒体基质
③第三阶段:前两个阶段产生的___,经过一系列的反应,
与____结合而形成_____,同时释放_____量的能量,这个阶段是
在____________中进行。
[H]
O2
H2O
大
线粒体内膜
注:三个阶段的各个化学反应是由不同的酶催化的。
(6)有氧呼吸产生的能量
在 生 物体内 , 1 mol 的 葡 萄 糖 在 彻 底分解以后,可使
__________左右的能量储存在______中,其余的能量则以____
的形式散失了。
1 161 kJ
ATP
热能
4.无氧呼吸
(1)概念:一般是指细胞通过多种酶的催化,把葡萄糖等有
机物分解成为______和______或转化为_____,同时释放出少量
______的过程。
CO2
能量
(2)细胞进行无氧呼吸的场所是____________。
(3)产生的能量
1 mol 的葡萄糖分解成乳酸以后,只释放出___________的
能量,其中只有__________的能量储存在_____中,其余的能量
都以____的形式散失了。
196.65 kJ
61.08 kJ
酒精
乳酸
细胞质基质
ATP
热能
(4)实例
高等动物和人体的无氧呼吸产生____。还有一些高等植物
的某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸,如__________、
玉米的胚乳等。
乳酸
马铃薯块茎
(5)化学反应式:
①_________________________________
②_________________________________________
5.有氧呼吸和无氧呼吸的区别
6.细胞呼吸原理的应用:松土、晒田、破伤风伤口的处理。
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
不需要
少
需要
CO2、H2O
不彻底的分解产物
多
配对练习
1.在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中,检测是否
有酒精产生的试剂及出现的颜色变化是(
)
A.重铬酸钾、灰绿色
C.碘液、灰绿色
B.重铬酸钾、紫色
D.苏丹Ⅲ、橘黄色
[解析]在酸性的条件下,重铬酸钾与酒精发生化学反应,变
成灰绿色。
[答案]A
2.关于有氧呼吸的叙述中,错误的是(
)
[解析]有氧呼吸的产物为二氧化碳和水,不产生酒精或乳
酸。
A.主要在线粒体内进行
B.与无氧呼吸的全过程不完全相同
C.释放出的能量较多
D.产物为二氧化碳、酒精或乳酸
[答案]D
3.葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常用的物质。将一只实验
小鼠放入含有放射性18O2 气体的容器内,18O2 进入细胞后,最
先出现的放射性化合物是(
A.丙酮酸
C.二氧化碳
)
B.乳酸
D.水
[解析]丙酮酸中的氧来自葡萄糖;二氧化碳中的氧来自水和
丙酮酸;乳酸是无氧呼吸的产物;18O2 被实验小鼠吸入参与有
氧呼吸的第三阶段,生成水。
[答案]D
4.现有两瓶密封的罐头已过保质期,甲瓶瓶盖鼓起,乙瓶
外观无变化,打开后发现两瓶罐头已变质。对此现象解释合理
的是(
)
①甲罐头变质是被厌氧细菌污染,细菌代谢的产物有 CO2
和乳酸
②甲罐头变质是被厌氧细菌污染,细菌代谢的产物有酒精
和 CO2
③甲罐头变质是被需氧细菌污染,细菌代谢的产物 CO2 和
H2O
④乙罐头变质是被厌氧细菌污染,细菌代谢的产物是乳酸
⑤乙罐头变质是被厌氧细菌污染,细菌代谢的产物是酒精
A.①④
B.③⑤
C.②⑤
D.②④
[解析]两瓶密封的罐头已变质说明存在微生物的代谢活动,
密封说明细胞代谢类型为厌氧型。甲瓶瓶盖鼓起说明无氧呼吸
产生了气体,表明产物还有酒精;乙瓶外观无变化说明无氧呼
吸没有产生气体,表明产物只有乳酸。
[答案]D
5.在适宜的温度条件下,在下列装置中都放入干酵母(内
有活酵母菌),其中适于产生酒精的装置是(
)
[解析]酵母菌在无氧情况下,才能够将葡萄糖分解产生酒
精;B 中的葡萄糖没有溶于水,在无水的情况下,酵母菌不能
进行各种化学反应,因此,不能产生酒精;C 中没有加入葡萄
糖,故不能产生酒精;D 中有 O2存在,酵母菌进行有氧呼吸,
因此也不能产生酒精。
[答案]A
6.酵母菌无氧呼吸产生 a mol 的 CO2,人在正常情况下消
耗同样量的葡萄糖,可产生 CO2 (
)
[解析]无氧呼吸过程中 1 mol 的葡萄糖产生 2 mol 的 CO2,
而有氧呼吸过程中 1 mol 的葡萄糖产生 6 mol 的 CO2。酵母菌无
氧呼吸产生 a mol 的 CO2,说明消耗了 a/2 mol 的葡萄糖,人在
正常情况下进行的是有氧呼吸,消耗 a/2 mol 的葡萄糖产生
6×a/2=3a mol CO2。
[答案]C
1.线粒体是有氧呼吸的主要场所
(1)为了适应这种功能,线粒体的内膜向内折叠成嵴,使内
膜的面积大大增加,使有氧呼吸能更快地产生 ATP。
(2)生物体代谢旺盛、耗能较多的部位的细胞中线粒体较多,
例如,心肌细胞内的线粒体数目就比腰肌细胞的多。
(3)同一个细胞内线粒体也是常常集中在代谢比较旺盛的部
位。
重点难点
【例 1】细胞呼吸对生命活动意义重大,下面关于细胞呼吸
的叙述中,正确的是(
)
A.线粒体是需氧呼吸的主要场所,没有线粒体的细胞只能
进行厌氧呼吸
B.线粒体的嵴是由外膜折叠形成的
C.酵母菌无氧呼吸产生 A mol CO2,人在正常情况下消耗
等量葡萄糖可形成 3A mol CO2
D.细胞呼吸中有机物的分解必须有水和氧气的参与才能释
放储存的能量
[名师点拨]细胞呼吸有两种方式:有氧呼吸和无氧呼吸,前
者的主要场所是线粒体,但是没有线粒体的细胞也能进行有氧
呼吸,例如好氧细菌的有氧呼吸。人体在正常情况下,是进行
有氧呼吸供能的,此时消耗 1 mol 葡萄糖产生 6mol CO2;而细
胞进行无氧呼吸时,消耗 1 mol 葡萄糖产生 2 mol CO2。细胞进
行有氧呼吸时,必须有水和氧气的参与;进行无氧呼吸时,则
不需要水和氧气的参与。
[答案]C
【变式训练 1】把鼠肝细胞磨碎后进行高速离心,细胞匀浆
分成 a、b、c、d 四层,向 c 层加入葡萄糖,无 CO2 和 ATP 产生;
可是加入丙酮酸,马上就有 CO2 和 ATP 产生。c 层必定含有的
成分是(
)
A.线粒体和 ADP
C.线粒体和细胞质基质
B.核糖体和 ADP
D.细胞质基质和 ADP
[解析]c 层中的成分不能利用葡萄糖,而能利用丙酮酸,生
成 CO2 和 ATP。这点正符合线粒体的特点。在有氧呼吸过程中,
反应的第一阶段是葡萄糖生成丙酮酸,这个过程是在细胞质基
质中进行。当葡萄糖生成为丙酮酸后,才进入线粒体进行有氧
呼吸的第二、三阶段的反应,产生 CO2 和 ATP。
[答案]A
2.有氧呼吸的过程
(1)主要原料是葡萄糖,在呼吸过程中,葡萄糖彻底分解,
生成 CO2 、H2O。
(2)有氧呼吸的过程实质上有很多个步骤,大约有二十多个
反应。在这些反应中,伴随着物质变化,包含在葡萄糖中的能
量被逐步释放出来,并将其中的一部分逐步转移到 ATP 中,而
大部分能量则作为热能形式散失了。
(3)有氧呼吸三个阶段比较
【例 2】(2011 年广州天河区高一期末统考改编)在有氧呼吸
过程中,进入细胞中的氧将(
)
①与氢结合生成水
②与碳结合生成二氧化碳
③在线粒
体中被消耗 ④在线粒体与细胞质基质中被消耗
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
[名师点拨]有氧呼吸过程中,进入细胞中的氧用于有氧呼吸
的第三阶段,氧化有氧呼吸的第一、二阶段脱下的[H],同时将
储存在[H]中的能量释放出来。这一步是在线粒体中进行的。
[答案]A
【变式训练 2】参加 800 米跑比赛时,人体产生的 CO2 来
自(
)
A.无氧呼吸
C.有氧呼吸
B.细胞质基质和线粒体
D.无氧呼吸和有氧呼吸
[解析]人体在剧烈运动时,一般会同时进行有氧呼吸和无氧
呼吸。但是人体无氧呼吸的产物是乳酸,不产生 CO2。CO2 只
是在有氧呼吸过程中产生。
[答案]C
3.无氧呼吸
(1)无氧呼吸发生在部分厌氧型生物中,这类生物主要依靠
无氧呼吸获得能量进行生命活动。
(2)好氧型生物在环境缺氧、细胞能量供应不足时,也进行
无氧呼吸释放能量,补充能量供应的不足。
(3)无氧呼吸的进行不需要氧气,只需要相关的酶。
(4)无氧呼吸的过程中葡萄糖的分解不彻底,释放的能量少,
而未释放出来的能量被储存在反应产物——酒精或乳酸内,这
些产物对生物体有毒害作用,因此无氧呼吸的进行有一定的限
制。
【例 3】下列关于细胞呼吸的叙述中,正确的是(
)
[名师点拨]有氧呼吸的最终产物是 CO2 和 H2O,而无氧呼吸
的最终产物则根据生物类型的不同,分别是乳酸、酒精和 CO2。
这两种呼吸方式的中间产物是相同的,即都产生丙酮酸。
A.无氧呼吸的终产物是丙酮酸、乳酸、酒精和 CO2
B.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C.产物为乳酸时可以判定一定不是有氧呼吸的过程
D.无氧呼吸不需要 O2 的参与,该过程最终有[H]的积累
[答案]C
【变式训练 3】陆生植物不能长期忍受无氧呼吸,这是因为
(
)
①产生的酒精对细胞有毒害作用
②产生的乳酸对细胞有
毒害作用
③没有专门的无氧呼吸结构
④产生的能量太少
A.①②
B.①④
C.②③
D.③④
[解析]植物无法长期进行无氧呼吸,一是产生的能量太少,
二是产生的酒精对细胞有毒害作用。其中,酒精对细胞有毒害
作用对植物影响较大。大部分陆生植物进行无氧呼吸的产物是
酒精,无氧呼吸过程产生乳酸的仅见于马铃薯块茎、甜菜的块
根及玉米的胚乳等少数实例。
[答案]B
比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸
区
别 条件 O2、有氧呼吸酶 无氧呼吸酶
场所 细胞质基质(第 1 阶段)
线粒体(第 2、3 阶段)
始终在细胞质基质
产物 CO2 、H2O CO2 和酒精或乳酸
放能 大量 2 870kJ/mol 196.65kJ/mol(乳酸发酵)
反应式 ①C6H12O6→2 丙酮酸+4[H]+能量(少)
②2 丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+能
量(少)
③24[H]+6O2→12H2O+能量(多) ①C6H12O6→2CO2+
2C2H5OH(酒精)+能量
②C6H12O6→2C3H6O3 (乳酸)+能量
4.有氧呼吸与无氧呼吸的比较
相同点 分解有机物,为生物体的各项生命活动提供能量,反应过程都需
要酶催化
联系 ①有氧呼吸是在无氧呼吸基础上进行的
②有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段过程相同,并且都在细胞质基
质内进行
【例 4】下列关于植物细胞呼吸的叙述中,正确的是(
)
[名师点拨]植物体可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼
吸,这取决于外界条件和细胞内能量的供应情况;有氧呼吸产
生二氧化碳,无氧呼吸的酒精发酵过程也可以产生二氧化碳;
许多种子在储存过程中有明显的损耗就是细胞呼吸的宏观表
现。
A.细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜
B.是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别
C.高等植物进行有氧呼吸,不能进行无氧呼吸
D.种子库中储存的风干种子不进行细胞呼吸
[答案]A
【变式训练 4】按下表设计进行实验。分组后,在相同的适
宜条件下培养 8~10 小时,并对实验结果进行分析。下列叙述
正确的是(
)
A.甲组不产生 CO2 而乙组产生
B.甲组的酒精产量与丙组相同
C.丁组能量转换率与丙组相同
D.丁组的氧气消耗量大于乙组
[解析]根据题意分析,甲组和乙组能进行呼吸作用,但是由
于细胞破碎,因此呼吸效率降低。由于酵母菌是兼性厌氧型生
物,在有氧时进行有氧呼吸,在无氧时进行无氧呼吸。故在甲
组、丙组由于无氧供应,细胞进行无氧呼吸,产生酒精和 CO2;
乙组通入了氧,细胞进行有氧呼吸,不过呼吸效率不高;丁组
通入了氧,细胞进行有氧呼吸,由于细胞完整,所以呼吸效率
较高。
[答案]D
5.影响有氧呼吸的主要因素
(1)温度:有氧呼吸是酶促反应,温度对有氧呼吸的影响是
通过影响酶的催化效率体现的。它是外界环境影响呼吸作用的
主要因素。
(2)水分:水既是有氧呼吸的环境,也是有氧呼吸的原料。
在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强,随含水量
的减少而减弱。
(3)氧气:氧气是有氧呼吸所必需的,氧气充足可以增强有
氧呼吸,抑制无氧呼吸,氧气缺乏,细胞进行无氧呼吸产能。
(4)二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用。
【例 5】关于细胞呼吸正确的说法是(
)
A.无氧呼吸是不需氧的呼吸,其底物分解仍然属于氧化分
解反应
B.水果贮藏在完全无氧的环境中,可将物质损失减小到最
低程度
C.酵母菌只能进行无氧呼吸
D.与有氧呼吸有关的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜
[名师点拨]外界环境的变化能影响到细胞呼吸作用的进行,
温度、水分、氧气、二氧化碳等都对呼吸作用有较大影响。无
氧呼吸过程不需要氧,氧气浓度过高,反而抑制无氧呼吸;当
环境完全无氧时,细胞进行无氧呼吸,消耗的有机物比有少量
氧气时要多;酵母菌能进行有氧呼吸和无氧呼吸;与有氧呼吸
有关的酶存在于细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。
[答案]A
【变式训练 5】新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中,能适当延长
保鲜时间的生理原因是(
A.细胞呼吸减弱
C.光合作用减弱
)
B.细胞呼吸加强
D.促进了物质分解
[解析]细胞呼吸受温度影响,这个过程主要影响酶的活性。
当温度过低时,酶的催化效率低,影响到细胞的新陈代谢;在
冰箱内的新鲜蔬菜不能进行光合作用。
[答案]A
6.细胞呼吸原理的应用
细胞呼吸所涉及的就是在细胞中分解有机物,释放能量供
生命活动利用的过程。这个原理在工业、农业生产、日常生活
和医药卫生事业中都得到应用。解析这类型的题目,要注意仔
细审题,找出题目中与相关细胞呼吸知识的部分,运用细胞呼
吸知识来分析作答。
容器中 O2 的浓度 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20%
O2 的吸收量(mol) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
CO2 的释放量(mol) 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
【例 6】(双选)将等量且足量的苹果果肉分别放在 O2 浓度
不同的密闭容器中,1 小时后,测定 O2 的吸收量和 CO2 的释放
量,数据如下表所示。下列有关叙述中,正确的是(
)
A.苹果果肉细胞在 O2 浓度为 3%~20%时只进行有氧呼吸
B.贮藏苹果时,应选择 O2 浓度为 5%的适宜环境条件
C.O2 浓度越高,苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛
D.苹果果肉细胞进行无氧呼吸时,产生酒精和二氧化碳
[名师点拨]从表格中 O2 的吸收量和 CO2 的释放量可以判
断,氧气含量为 0 时,苹果组织只进行无氧呼吸;在氧气浓度
为 1%~3%时既有氧呼吸又进行无氧呼吸;当氧气浓度大于 5%
时,苹果组织只进行有氧呼吸。但氧气浓度为 5%时,CO2 的释
放量最小。此时分解的有机物最少,是储藏苹果的最佳氧浓度。
在一定范围内 O2 浓度越高,苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛;但
超过一定范围,O2浓度增高,苹果果肉细胞有氧呼吸强度不会
继续增高。
[答案]BD
【变式训练 6】下列有关细胞呼吸原理的应用中,不正确的
是(
)
[解析]制葡萄酒的原理是利用酵母菌的无氧呼吸过程产生
酒精,因此发酵罐不能通气。
A.提倡慢跑运动,避免无氧呼吸而产生大量乳酸
B.粮仓干燥通风,避免呼吸作用产热致使粮堆温度升高
C.保持发酵罐通气,控制温度,制得葡萄酒
D.花盆松土透气,促进有氧呼吸,有利于根系生长
[答案]C
7.呼吸作用的相关计算
进行呼吸作用的相关计算时,要熟悉呼吸的每一步变化并
十分熟悉有关公式,能将有氧呼吸的总反应式与无氧呼吸的总
反应式进行比较。
【例 7】现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液,通入不同
浓度的氧气时,其产生的酒精和 CO2 的相对数量如图 5-3-1
所示。问:在氧浓度为 a 时(
)
图 5-3-1
A.酵母菌只进行发酵
C.33%的葡萄糖用于发酵
B.67%的葡萄糖用于发酵
D.酵母菌停止发酵
[名师点拨]如果酵母菌只进行发酵,那么产生酒精的量和
CO2 的量相同,如果酵母菌停止发酵,就不会产生酒精。由图
可知在 a 时酵母菌无氧呼吸产生 6mol 酒精,根据反应式可知需
消耗 3mol 葡萄糖,同时产生6molCO2。因产生CO2 总量为15mol,
所以有氧呼吸产生 CO2 为(15-6)=9mol,可以推断,有氧呼吸
消 耗 葡 萄 糖 为1.5mol ,用于酒精发 酵 的 葡 萄 糖 为
3÷4.5×100%≈67%。
[答案]B
【变式训练 7】机体在一定时间内,细胞呼吸产生的 CO2
摩尔数与消耗的 O2 摩尔数的比值,常被用来判断呼吸分解有机
物的种类,根据葡萄糖彻底氧化分解反应式计算,此比值是
(
)
A.0.5
C.1.5
B.1.0
D.2.0
[解析]葡萄糖彻底氧化分解即进行有氧呼吸,这个过程中,
每消耗 1 mol 葡萄糖产生 6 mol CO2,同时消耗 6 mol O2。产生
的 CO2 摩尔数与消耗的 O2 摩尔数的比值为 1∶1。
[答案]B
8.探究酵母菌细胞呼吸的方式
酵母菌是兼性厌氧菌,在有氧或无氧的条件下,分别进行
有氧呼吸或无氧呼吸。
(1)探究实验的关键是控制有氧、无氧的条件,设置两套装
置进行对比
①在设置有氧条件时,可以直接通入空气,但是由于空气
中含一定量的 CO2,因此要将通入的空气过滤,去掉其中的 CO2。
②设置无氧条件时,将装有酵母菌培养液的锥形瓶用胶塞
严密封闭。若瓶内液体装得较满,则空气较少;反之,空气较
多。
(2)两种条件下,锥形瓶中均会产生 CO2
①在有氧的条件下,CO2 产生得较多。
②实验时可以让 CO2 通过澄清的石灰水进行检测
a.若使澄清的石灰水变浑浊,说明有 CO2 产生。
b.若浑浊产生的时间较快,说明 CO2 较多。
③CO2 也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
(3)无氧呼吸的产物除了 CO2 外还有酒精
检测的方法是:在酸性条件下,让酒精与重铬酸钾反应,
将由重铬酸钾的橙色变为硫酸铬的灰绿色。
【例 8】图 5-3-2 是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装
置。以下说法中不正确的是(
)
图 5-3-2
A.两个装置均需置于相同且适宜的温度下
B.装置乙在Ⅲ处可观察到有酒精生成
C.装置乙中应让Ⅱ先放置一会再与Ⅲ连接
D.装置甲中 NaOH 的作用是吸收空气中的 CO2
[名师点拨]作为对照,两组装置要置于相同且适宜的条件
下;装置乙是无氧呼吸的装置,其中只有 CO2 可以通过导管进
入Ⅲ,酒精只留在Ⅱ中;装置乙的Ⅱ先放置一会,可以使锥形
瓶中原有的 CO2 排尽,再与Ⅲ连接就不会影响实验结果了;装
置甲是有氧呼吸的装置由于空气中含一定量的 CO2,因此可以
将通入的空气先通过 NaOH,去掉其中的 CO2。
[答案]B
【变式训练 8】某实验室用两种方式利用酵母菌发酵葡萄糖
产酒。甲发酵罐中保留一定量的氧气,乙发酵罐中没有氧气,
其余条件相同且适宜。实验过程中每小时测定两发酵罐中氧气
和酒精物质的量,记录数据并绘成下面的坐标图(如图 5-3-3
所示)。据此下列说法正确的是(
)
图 5-3-3
A.在实验过程中甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳之比为
6∶5
B.甲发酵罐最终的酒精产生量高于乙罐,是因为前期酵母
菌大量增殖
C.甲发酵罐实验结果表明在有氧气存在时酵母菌无法进行
无氧呼吸
D.实验证明向葡萄糖溶液中通入大量的氧气可以提高酒精
的产量
[解析]甲发酵罐中由于加入 6mol O2,因此,有氧呼吸将产
生 6mol CO2,而其无氧呼吸产生 18 mol 酒精,即 CO2 的生成量
为 18 mol。因此甲罐实际产生 24mol CO2。乙罐只产生 15mol
CO2。两罐中产生的二氧化碳之比不是为 6∶5。甲发酵罐中由
于加入 O2,酵母菌将进行有氧呼吸而大量增殖,导致甲罐中酒
精发酵的能力较强,产生的酒精较多。
[答案]B
一、影响呼吸作用的环境因素
1.温度:温度主要通过影响酶的活性来影响呼吸作用的进
行。植物呼吸作用的最适温度一般在 25~35℃。在一定范围内,
温度较高时,植物生长旺盛,消耗能源物质较多;温度较低时,
可以保存较多的营养物质。
因此在温室生产中,可以利用白天提高温度,晚上降低温
度的做法,来提高作物的产量。
学习资源
2.氧气:在无氧条件下,细胞进行无氧呼吸,释放少量能
量。当氧含量逐渐提高时,有氧呼吸作用逐渐增强,无氧呼吸
作用逐渐减弱;氧浓度达到一定时,无氧呼吸消失。
二、呼吸作用原理在实际生产、生活中的应用
1.发酵:发酵生产酒精时,一般是在环境中保留一定的空
气,利于酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖。当环境中氧气用完
时,酵母菌进行无氧呼吸,产生大量酒精。
2.给土壤松土:给土壤松土可以使空气进入土壤,植物根
部细胞进行有氧呼吸,产生更多的能量,有利于矿质元素的运
输。同时减少无氧呼吸的进行,以免产生酒精或乳酸,对细胞
有破坏作用。
3.粮食储存:降低呼吸作用强度的要求是干燥、低温、低
氧含量。这样细胞内的化学反应进行缓慢,有利于保存粮食中
的营养成分。
4.水果、蔬菜的保存:新鲜的水果和蔬菜含有较多的水分,
要降低它们的呼吸作用,应该降低环境温度,使细胞中的酶的
活性降低。但温度不能低于冰点,以免细胞液中的水分结冰膨
胀,导致细胞破坏。另外,降低环境中氧气含量,氧气含量一
般保持在 5%左右,细胞的呼吸作用消耗的有机物最少。(共30张PPT)
ATP 的 主 要 来 源
——细胞呼吸
有机物在 经过一系列的 ,最
终 或 ,并且 的总过程。
细胞呼吸的概念:
细胞内
氧化分解
生成CO2
释放出能量
其他产物
又叫生物氧化。
实质:氧化分解有机物释放能量
呼吸:机体与环境之间O2和CO2交换的过程。
细胞呼吸也称呼吸作用
是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,
生成CO2或其他物质,释放出能量并生成ATP
的过程。
对比
4.呼吸和呼吸作用的区别
细胞膜
线粒体
知识回顾
有氧呼吸 场 所 反应物 产 物 释能
第一阶段
第二阶段
第三阶段
有氧呼吸三个阶段的比较
细胞质基质
主要是葡萄糖
丙酮酸[H]
少量
丙酮酸
CO2、[H]
少量
[H]、O2
H2O
大量
线粒体基质
线粒体内膜
对比
刘翔在训练后常会肌肉发酸,为什么
无氧呼吸是怎
样进行的呢?
无氧呼吸
指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物,同时释放少量能量的过程。
1.概念:
总结无氧呼吸
葡萄糖
丙酮酸+氢
2C2H5OH +2CO2
酒精
2C3H6O3
乳酸
酶
2、无氧呼吸的过程
为什么释放的能量只有少量?
因为酒精和乳酸中还有大量能量没有释放出来.
能量(少量)
3、生物的无氧呼吸
(1)高等植物(水稻、苹果等)的无氧呼吸:
C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2 + 能量
酶
(2)高等动物和人的无氧呼吸:
C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+ 能量
酶
例外:马铃薯块茎和甜菜块根无氧呼吸产生乳酸
(3)、微生物的无氧呼吸.
家庭酿酒和酸奶的原理:
酿酒是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精
我们把微生物的无氧呼吸也叫做发酵。
酸奶是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸
比较 有氧呼吸 无氧呼吸
场所
是否需氧
分解产物
释放能量
实质
联系
主要是线粒体
细胞质基质
需氧
不需氧
CO2,H2O
酒精和CO2、乳酸
较多,ATP多
较少,ATP少
分解有机物,释放能量,供生命活动
第一阶段完全相同
C6H12O6
细胞质基质
2C2H5OH+2CO2+能量
有氧呼吸与无氧呼吸的联系和区别
6CO2+12H2O+能量
2C3H6O3+能量
2丙酮酸
有O2
线粒体
无O2
细胞质基质
共同进行
分别进行
小结
影响呼吸作用的因素
1.温度
2.氧气浓度
3.CO2浓度
4.水分
四、细胞呼吸意义
1.为生命活动提供能量
2.为体内其他化合物的合成提供原料
练习1:一运动员正在进行长跑锻炼,从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质,其浓度变化如下图,图中P、Q、R三曲线依次代表( )
P
Q
R
化学物质浓度
锻炼时间
A,O2、CO2、乳酸
B,乳酸、CO2、O2
C,CO2、O2、乳酸
D,CO2、乳酸、O2
B
买罐头食品时,发现罐头盖上印有“如发现盖子鼓起,请勿选购”的字样,引起盖子鼓起的最可能原因是( )。
A.好氧型细菌呼吸产生CO2和H2O B.微生物呼吸产生CO2和C2 H5 OH
C.乳酸菌呼吸产生CO2和C3 H6O3 D.酵母菌呼吸产生CO2和H2O
练习2:种子在浸水和不浸水的情况下进行细胞呼吸都能产生( )
葡萄糖 B.丙酮酸 C.乳酸 D.酒精
B
提示:种子在浸水时进行无氧呼吸;
不浸水是进行有氧呼吸。
有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同
5.生物的生命活动所需要的能量主要来自:
A.糖类的氧化分解
B.脂类的氧化分解
C.蛋白质的氧化分解
D.核酸的氧化分解
6.人体进行有氧呼吸的主要场所是
A.肺细胞
B.内环境
C.线粒体
D.细胞质基质
A
C
7.与有氧呼吸相比,无氧呼吸最主要的特点是
A.分解有机物
B.释放能量
C.需要酶催化
D.有机物分解不彻底
8.新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中,适当延长保鲜时间的生理原因是
A.呼吸作用减弱
B.呼吸作用加强
C.光合作用减弱
D.促进了物质的分解
D
A
5.种在湖边的玉米,长期被水淹,生长不好,其原因是
A.根细胞吸收水分过多
B.营养缺乏
C.光合作用强度不够
D.细胞有氧呼吸受阻
10.同样消耗1mol的葡萄糖,有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的
A.20倍
B.19倍
C.6倍多
D.12.7个百分点
D
B
向正在进行有氧呼吸的细胞悬浮液中分别加入a,b,c,d四种抑制剂,下列说法正确的是()
A.若a能抑制丙酮酸分解,则使丙酮酸的消耗增加
B.若b能抑制葡萄糖分解,则使丙酮酸增加
C.若c能抑制ATP形成,则使ADP的消耗增加
D.若d能抑制[H]氧化成水,则使O2的消耗减少
向一密闭容器中加人葡萄糖溶液和酵母菌,1h后测得该容器中O2减少24 ml., CO2增加48 mL,则在1h内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的( )。
A. 1/3 B. 1/2 C. 2倍 D. 3倍
根细胞在吸收一种正离子的同时,对K+的吸收量减少,而对NO3+的吸收并没有影响,其原因是( )。
A.该种正离子妨碍了ATP的形成 B.该种正离子抑制了呼吸作用
C.该种正离子抑制了主动运输 D.该种正离子与K+的载体相同
能力训练
1、在下列三支试管中分别加入等量的水稻
线粒体提取液,然后分别加入等量的下列物
物质,将会有CO2产生的试管是( )
1 2 3
丙酮酸
葡萄糖
细胞质基质葡萄糖
1 和 3
2、人在剧烈运动时肌肉组织将葡萄糖
分解,有哪些产物?
A、二氧化碳+酒精 B、二氧化碳+水
C、二氧化碳+水+乳酸 D 、乳酸
C
3、在生产实践中,贮存蔬菜和水果的最佳
组合条件是( )
A、低温、高氧、高CO2
B、低温、低氧、高CO2
C、高温、高氧、高CO2
D、高温、低氧、低CO2
B
为了有利于贮藏蔬菜或水果,贮藏室内的氧
气浓度应调节到 ,采取这一措施的理由是
。
4、下图为某植物器官的呼吸作用强度与氧浓度的关系:
5 %
这时植物组织有氧呼吸强度很低而无氧呼吸又
被抑制,果蔬内有机物消耗最少
0.4
CO2的释放量
5 10 15 20 25 30 O2%
0.6
1.2(共30张PPT)
第五章 ATP的主要来源 ——细胞呼吸
本节重点
1.细胞呼吸的概念及其与ATP形成的关系
2.有氧呼吸和无氧呼吸的过程及其特点
3.细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用
一、细胞呼吸的概念
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成ATP的过程。
二、细胞呼 吸的方式
有氧呼吸
无氧呼吸
三、探究酵母菌 细胞呼吸的方式
(一)提出问题
(二)做出假设
(三)设计实验
特别关注的问题
1. 怎样控制有氧和无氧条件?
2. 怎样鉴定酒精和CO2的产生?如何比较
CO2产生的多少?
3. 怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生
活?
实验操作
见教材92页“设计实验”中的有关“参考资料”
注意事项
该实验是比较酵母菌在有氧和无氧条件的呼吸作用,因此该实验是互为对照实验。作为对照实验,在实验设计时的注意事项是什么?
控制实验变量。该实验的变量是有无氧气。根据“参考资料”中的图可知,图A应为有氧条件,图B为无氧条件。
有氧呼吸
无氧呼吸
(四)实验结果
1 . CO2的放出情况:
A、B两组都有CO2的产生,但A组产生的
CO2更多
2 . 酒精产生的情况:
A组没有酒精的产生,B组产生了酒精。
(四)实验结果所说明的问题
1 . A、B组都有CO2的产生说明了——
酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活
2 . 从CO2 产生的多少及有无酒精产生的情况,
说明了——
酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行呼吸作用,但呼吸作用方式不同,所以酵母菌是种兼性厌氧型微生物。
3 .从A、B组的产物来看,说明了——
酵母菌进行有氧呼吸的产物有CO2 (还有水);无氧呼吸的产物有CO2和酒精。
问题回顾:
1.呼吸作用的场所是?
主要是线粒体,还有细胞质基质
2.线粒体的结构怎样?
双膜结构,内膜向内折叠成嵴(增大了内膜的面积),嵴的周围充满了液态的基质,内膜和基质中都含有许多与呼吸作用有关的酶。
有氧呼吸的过程图解
四、有氧呼吸
有氧呼吸的过程
第一阶段:
C6H12O6
(丙酮酸)
第二阶段:
2CH3COCOOH + 6H2O
酶
第三阶段:
24[H] + 6O2
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
总反应式:
2CH3COCOOH + 4[H] + 能量
6CO2 + 20[H] + 能量
酶
12H2O + 能量
酶
(大量)
有氧呼吸三个阶段的比较
(1)C6H12O6
酶
2CH3COCOOH + 4[H] + 能量
(2)2CH3COCOOH +6H2O
6CO2 + 20[H] + 能量
酶
(3)24[H] + 6O2
12H2O + 能量
酶
1.能量:都有能量的释放,但以第三阶段释
放的能量最多
2.场所:第一阶段在细胞质基质中,第二阶
段发生在线粒体基质中,第三阶段
发生在线粒体内膜上。
3.氧气:只有第三阶段才需要氧气,作用是
氧化[H],生成水
有氧呼吸的概念
细胞在氧气的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程。
计算:
1mol葡萄糖通过有氧呼吸可释放2870kj的能量,其中有1161kj的能量被转移贮存到ATP中。那么,1mol葡萄糖通过有氧呼吸可形成____mol的ATP, 其能量转换效率是______。
38
40.5%
问题探讨
1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点?
2.呼吸作用与物质在体外燃烧有什么区别吗?
物质分解的过程、产物都想同,并且都能释放等量的能量
有。
①细胞呼吸是在温和的条件下进行的;
②能量的释放是在一系列的反应过程中逐
步释放的;
③释放的能量部分的以热能的形式散失,
部分的转移贮存到ATP中。
呼吸: 机体与环境之间O2和CO2交换的过程。
细胞呼吸也称呼吸作用
是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成CO2或其他物质,释放出能量并生成ATP的过程。
呼吸和呼吸作用的区别
①场所:
A细胞质基质 b线粒体基质 c线粒体内膜
②能量去向:
一部分以热能形式散失
另一部分转移到ATP中
③总反应式:
④有氧呼吸概念:
细胞在____的参与下,通过_______的催化作用,把_______等有机物_______________,产生_____和_____,释放______,生成_________的过程。
C6H12O6+6O2 6CO2+ 6H2O +能量
酶
(1709kJ/mol,约60%)
(1161kJ/mol,约40%)
氧
多种酶
葡萄糖
CO2
H2O
能量
彻底氧化分解
许多ATP
38个ATP
有氧呼吸小结
无氧呼吸的过程
葡 萄 糖
丙 酮 酸
[H]
少量能量
乙醇
脱氢酶
乳酸
脱氢酶
酒精 + CO2
乳酸
酶
1、酒精发酵:
C6H12O6
酶
2、乳酸发酵:
C6H12O6
五、无 氧 呼 吸
2CH3CH2OH(酒精)+2CO2+能量
2C3H6O3(乳酸)+ 能量
酶
酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型
乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型
问题思考:无氧呼吸有何意义和危害?
无氧呼吸的概念
细胞在缺氧的条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解,产生酒精或乳酸等中间产物,释放少量能量,生成ATP的过程。
无氧呼吸的特点
氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行
六、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
共同点
实质:
过程:
葡萄糖
丙酮酸
有氧
无氧
CO2 + H2O + 能量(大量)
C2H3OH+CO2 + 能量(少量)
C3H6O3 + 能量(少量)
氧化分解有机物,释放能量
都有丙酮酸(中间产物)的生成
有氧呼吸和无氧呼吸的区别
比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸
呼吸场所
是否需氧
物质代谢
能量代谢
主要在线粒体内
细胞质基质
必需有氧的参与
氧能抑制无氧呼吸
将有机物彻底分解成CO2和H2O
有机物分解不彻底,形成中间产物(酒精或乳酸)
1mol
2870
(kj)
1161
ATP
热能
(38mol)
葡萄糖
1mol
葡萄糖
196.65
(kj)
61.08
ATP
(2mol)
热能
同样是分解葡萄糖,为何无氧呼吸只能释放少量能量?
七、影响呼吸作用的外界因素
1 .温度:温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率。
2 .O2的浓度:
①在一定范围内,随O2浓度的增大,有氧呼吸增强,达到一定浓度以后,由于受线粒体的限制,呼吸作用强度不再增大。
② O2的存在抑制了无氧呼吸的进行。
3CO2浓度过大抑制呼吸作用的进行
八、细胞呼吸原理的应用
1 . 在酿酒业上的应用:先通气,让酵母菌进行有
氧呼吸,使其数量增加;然后隔绝空气,使其
发酵,产生酒精。
2 . 在农业生产上:中耕松土,促进根系的有氧呼
吸,有利于根系的生长及对矿质离子的吸收
3 . 在医学上:利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧
型细菌的繁殖
4 . 在物质的储存时:控制氧气的浓度,抑制其呼
吸作用,减少有机物的消耗。
课 堂 练 习
1.有氧呼吸分三个阶段,三个阶段的共同特点是都有能量的释放,但释放能量最多的是________;在线粒体中进行的是第________阶段;第____阶段需要O2,氧的作用是________;第____阶段产生[H]最多;丙酮酸是第___阶段的产物。
第三阶段
二、三
一
三
氧化[H]
二
2. 现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发
酵,若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出CO2
和吸收的O2之比是 ( )
A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3
C
3. 下列5支试管中分别含有不同化学物质和活性
酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下,会产
生CO2的试管有 ( )
①葡萄糖+已破裂的细胞 ②葡萄糖+线粒体
③丙酮酸+线粒体 ④葡萄糖+细胞质基质(隔
绝空气) ⑤丙酮酸+细胞质基质(隔绝空气)
A.①③④⑤ B.①②④⑤ C.①③④ D.②③④
C
4.右图表示在储存蔬菜、水果时,大气中O2的浓度对植物组织内CO2产生的影响,试分析:
释放的相对值
CO2
(1)A点表示植物组织
释放CO2较多,这些CO2是_________的产物。
(2)由A到B, CO2的释放量急剧减小,其原因是________________________。
(3)由B到C, CO2的释放量又不断增加,其主要原因是_________________________; 到C点以后CO2的释放量不再增加,其主要原因是_____
_______________________。
随O2的增加,无氧呼吸受到抑制
随氧浓度增大,有氧呼吸不断加强
无氧呼吸
受线粒体数量限制,有氧呼吸不再加强
5.陆生植物不能长期忍受无氧呼吸,这是因为
①产生的酒精对细胞有毒害 ②产生的乳酸对
细胞有毒害 ③没有专门的无氧呼吸结构 ④
产生的能量太少 ( )
A.①② B.②③ C. ③④ D.④①
D
6.关于无氧呼吸的叙述中,正确的是 ( )
A.不产生CO2 B.一定产生CO2
C.不形成ATP D.物质氧化分解不彻底
D
7.一运动员正在进行长跑训练,
从他的大腿肌肉细胞中检测到
3种化学物质 ,其浓度变化如
右图所示,图中 P、Q、R三曲
线依次代表 ( )
B
锻炼时间(分)
A. O2、CO2、乳酸 B.乳酸、CO2、O2
C. CO2、O2、乳酸 D.CO2、乳酸、O2
8.右图表示北方的一个贮存白菜的地窖,随着O2的消耗,CO2浓度变化的情况。请据图回答:
(1)A~B段O2的消耗量很大, CO2浓度上升也很快,白菜在进行_____呼吸。
(2)C~D段O2浓度接近0,而CO2浓度仍在上升,白菜在进行_____呼吸。
(3)B~C段O2浓度已很低, CO2浓度几乎不上升,原因是_______________________________
________________________________.
有氧
无氧
氧气浓度很低,有氧呼吸十分微弱,而无氧呼吸仍处于抑制状态
(4)从哪点开始,O2浓度的高低成为限制有氧呼吸的因素?_____
(5)为了有利于较长时间地贮存大白菜,应把地窖的氧气控制在_______段范围内。
B点
B~ C(共23张PPT)
第3节
ATP的主要来源——细胞呼吸
生物体内主要的能源物质是什么?
糖类等有机物中的能量是怎样被 细胞利用的呢?
有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成CO2或其他产物,并且释放出能量的总过程。
细胞呼吸的概念:
实质:氧化分解有机物释放能量
讨 论
我们吃的面包和馒头为什么比较 松软?这与酵母菌有什么关系?酵母菌发挥这种作用需要什么条件呢?
酒的主要成分是酒精。它是酵母菌在什么条件下产生的呢?
线粒体——“动力工厂”(有氧呼吸的主要场所)
外膜
内膜
嵴
外膜、内膜、嵴、基质(含少量DNA和有关酶)
功能:
结构:
有氧呼吸的主要场所
一、有氧呼吸
1、有氧呼吸的主要场所-------线粒体
2、有氧呼吸最常利用的物质------葡萄糖
有氧细胞呼吸的过程示意图
Ⅰ细胞质基质
Ⅱ线粒体基质
Ⅲ线粒体内膜
有氧呼吸的三个阶段
葡萄糖的初步分解
C6H12O6
酶
2CH3COCOOH +4 [H] + 2 ATP
(丙酮酸)
场所:细胞质基质
①
丙酮酸彻底分解
酶
6CO2 +20 [H] + 2 ATP
场所:线粒体基质
②
2CH3COCOOH
(丙酮酸)
[H]的氧化
酶
12H2O + 34 ATP
场所:线粒体内膜
③
24[H] + 6O2
+6H2O
有氧呼吸 场 所 反应物 产 物 释能
第一阶段
第二阶段
第三阶段
有氧呼吸三个阶段的比较
细胞质基质
主要是葡萄糖
丙酮酸[H]
少量
丙酮酸
CO2、[H]
少量
[H]、O2
H2O
大量
线粒体
线粒体
对比
①主要场所:
线粒体
②能量去向:
一部分以热能形式散失
另一部分转移到ATP中
③总反应式:
④有氧呼吸概念:
细胞在____的参与下,通过_______的催化作用,把_______等有机物_______________,产生_____和_____,释放______,生成_________的过程。
C6H12O6+6O2 6CO2+ 6H2O +能量
酶
有氧呼吸小结
(1709kJ/mol,约60%)
(1161kJ/mol,约40%)
氧
多种酶
葡萄糖
CO2
H2O
能量
彻底氧化分解
许多ATP
38个ATP
二、无氧呼吸
1葡萄糖
2丙酮酸
C2H5OH(酒精)+CO2+能量(少量)
C3H6O3(乳酸)+能量(少量)
无氧
细胞质基质
大部分高等植物、酵母菌
第一阶段
第二阶段
1)无氧呼吸过程
马铃薯块茎、玉米胚、脊椎动物肌细胞、乳酸菌)
无氧呼吸总反应式
C6H12O6
酶
2 C3H6O3(乳酸)
+ 少量能量
C6H12O6
2 C2H5OH(酒精)
+ 2CO2 + 少量能量
酶
例:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯块 茎、甜菜块根、玉米胚细胞等)
例:大多数植物、酵母菌
同样是分解葡萄糖,为何无氧呼吸只能释放少量能量?
发酵
微生物的无氧呼吸
(酒精发酵、乳酸发酵)
无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中
无氧呼吸的意义
高等植物在水淹的情况下,可以进行短暂的无氧呼吸,将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳,释放出能量以适应缺氧环境条件。
人在剧烈运动时,需要在相对较短的时间内消耗大量的能量,肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量,满足人体的需要。
三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
相同点
场所
条件
产物
能量
变化
联系
实质
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
需分子氧、酶
不需分子氧、需酶
CO2、H2O
酒精和CO2或乳酸
释放大量能量,合成
38ATP
释放少量能量,合成
2ATP
从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同,以后阶段不同
分解有机物,释放能量,合成ATP
知识总结
呼吸作用的概念
呼吸作用类型
有氧呼吸
无氧呼吸
呼
吸
作
用
葡萄糖的初步分解
丙酮酸彻底分解
[H]的氧化
丙酮酸不彻底分解
乳酸发酵
酒精发酵
葡萄糖的初步分解
对比
1、场所
3、物质变化
4、能量变化
2、条件
四、细胞呼吸原理的应用
细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽,细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用:
发酵技术
农业生产
粮食储藏和果蔬保鲜
3、在有氧呼吸过程中,氧气的作用是——————
————————————————
4、生物的细胞呼吸可分为—————— 和 —————两种类型,一般情况下供给肌肉活动的能量是通过—————— 呼吸提供,其能源物质主要是 ————
与氢结
合生成水,释放能量。
有氧呼吸
无氧呼吸
有氧
葡萄糖
1、葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在——————
2、人在剧烈运动时,骨骼肌处于暂时缺氧状态,可以通过无氧呼吸获取能量,此时葡萄糖被分解为——————
线粒体
乳酸
课堂练习
5、生物的生命活动所需要的能量主要来自:
A、糖类的氧化分解
B、脂类的氧化分解
C、蛋白质的氧化分解
D、核酸的氧化分解
6、人体进行有氧呼吸的主要场所是
A、肺细胞
B、内环境
C、线粒体
D、细胞质基质
A
C
7、与有氧呼吸相比,无氧呼吸最主要的特点是
A、分解有机物
B、释放能量
C、需要酶催化
D、有机物分解不彻底
8、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中,适当延长保鲜时间的生理原因是
A、呼吸作用减弱
B、呼吸作用加强
C、光合作用减弱
D、促进了物质的分解
D
A
5、种在湖边的玉米,长期被水淹,生长不好,其原因是
A、根细胞吸收水分过多
B、营养缺乏
C、光合作用强度不够
D、细胞有氧呼吸受阻
10、同样消耗1mol的葡萄糖,有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的
A、20倍
B、19倍
C、6倍多
D、12.7个百分点
D
B(共14张PPT)
18世纪,法国化学家拉瓦锡发现物质燃烧时需氧气,并把呼吸作用比作“缓慢燃烧过程”。后来人们发现呼吸作用的实质是有机物氧化分解,并释放能量。
讨论:
1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点?
2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么快吗?
3.在无氧条件下,细胞还能够通过呼吸作用释放
能量吗?
一、细胞呼吸的概念:
是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
二、细胞呼吸的方式:
1、探究酵母菌细胞呼吸的方式
有氧呼吸:
无氧呼吸:
单细胞真菌
兼性厌氧菌
思考:
怎样控制有氧和无氧的条件?
如何判断产物中有酒精产生?
讨论:
酵母菌的细胞呼吸有几种方式?每种方式的条件和产物有什么区别?
2、有氧呼吸:
(1)主要场所——线粒体
(2)总反应式:
(3)过程:
(4)概念:
指细胞在氧的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放大量能量的过程。
2870KJ/mol
1161KJ
38ATP
C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 6 CO2+ 12 H2O +
能量
酶
内膜——酶
基质——酶
C6H12O6
2 丙酮酸
酶
能量
4 [H]
+ 6 H2O
酶
20 [H]
2 ATP
6 CO2+能量
有氧呼吸的全过程
+ 6 O2
酶
12 H2O + 能量
ADP + Pi
2 ATP
ADP
+
Pi
34 ATP
ADP
+
Pi
酶
酶
酶
[H]指的是氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)转化成还原型辅酶Ⅰ(NADH)
思考:
产物 H2O 和 CO2 中的O来自葡萄糖还是氧气?
有氧呼吸在哪个阶段才需要大量的氧气?
第一阶段:糖酵解
第二阶段:三羧酸循环
第三阶段:氧化磷酸化
(细胞质基质)
(线粒体基质)
(线粒体内膜)
C6H12O6 2 CH3COCOOH + 4 [H] + 2 ATP
酶
2 CH3COCOOH + 6 H2O 6 CO2 + 20 [H] + 2 ATP
酶
24 [H] + 6 O2 12 H2O + 34 ATP
酶
在细胞内,1 mol的葡萄糖彻底氧化分解后产生2870 KJ的能量,其中有1161 KJ的能量储存在ATP中,其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下,有氧呼吸的能量转换效率大约是多少?这些能量大约能使多少格ADP转化为ATP
3、无氧呼吸:
(1)进行场所:细胞质基质
(2)过程:
(3)总反应式:
(4)概念:
是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成为不彻底氧化产物,同时释放出少量能量的过程。
C6H12O6
酶
2CO2 + C2H5OH +
能量
酶
2C3H6O3 +
能量
196.65KJ/mol
61.08KJ
2ATP
C6H12O6
4[ H ]
2C2H5OH + 2CO2
酶
酶
2C3H6O3
2CH3COCOOH
酶
2ATP
动物:乳酸
植物:酒精
玉米胚
马铃薯块茎
——乳酸
乳酸发酵:
酒精发酵:
无氧呼吸全过程
类 型
比较项目
场 所
主要在线粒体内
细胞质基质
是否需氧
需
不需
分解产物
C2H5OH + CO2
或 C3H6O3
释放能量
2870KJ、38ATP
196.65KJ、2ATP
有氧呼吸
无氧呼吸
4、有氧呼吸与无氧呼吸之间的区别:
CO2 和 H2O
5、细胞呼吸原理的应用:
——分析细胞呼吸原理的应用
水果的低温保鲜
粮食的保存
水生植物的通气组织
影响呼吸作用速率的外界因素:
温度、CO2 、O2、水分、PH、呼吸底物
呼吸作用与农业生产:
作物栽培、粮食贮藏、果蔬保鲜
呼吸作用与人类生活:
伤口处理、运动健身、酿酒制醋制味精
珠江啤酒厂
P100
讨论:
1、据资料分析说一说人们在生产和生活中应用了细胞呼吸原理的哪些方面?
2、生活和生产中还有哪些应用细胞呼吸原理的事例?(共40张PPT)
有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成CO2或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
有机物 CO2(或其他产物)+能量
氧化分解
“呼吸”和“呼吸作用”有什么区别吗?
呼吸作用
有氧呼吸
无氧呼吸
呼吸: 机体与环境之间O2和CO2交换的过程。
细胞呼吸也称呼吸作用
是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,
生成CO2或其他物质,释放出能量并生成ATP
的过程。
对比
呼吸和呼吸作用的区别
⒈呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点?
⒉呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那样剧烈吗?
⒊在无氧条件下,细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗?举例说明。
都是氧化分解过程;都释放能量并产生CO2。
不能
能通过无氧呼吸释放能量,如蛔虫等
细胞呼吸(氧化分解反应)
有氧呼吸
无氧呼吸
绝大多数生物的主要呼吸方式
什么是有氧呼吸?
有氧呼吸:细胞在氧气的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放大量能量的过程。
(一)有氧呼吸
有氧呼吸的场所_______ __
细胞质基质、线粒体
细胞质基质、线粒体的内膜和基质上含有许多与呼吸作用相关的酶。
外膜
内膜
嵴
基质
C6H12O6 +6O2 +6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
有氧呼吸最常利用的物质是________,其反应式:
葡萄糖
(38ATP)
葡萄糖
丙酮酸
酶
能量
[H]
细
胞
质
基
质
[H]
酶
水
能量
二氧化碳
O2
能量
酶
水
线
粒
体
基
质
线粒体
内膜
产生[H]、水、能量的阶段分别是:
有氧呼吸的三个阶段
葡萄糖的初步分解
C6H12O6
酶
2CH3COCOOH +4 [H] + 2 ATP
(丙酮酸)
场所:细胞质基质
①
丙酮酸彻底分解
酶
6CO2 +20 [H] + 2 ATP
场所:线粒体基质
②
2CH3COCOOH
(丙酮酸)
[H]的氧化
酶
12H2O + 34 ATP
场所:线粒体内膜
③
24[H] + 6O2
+6H2O
C6H12O6(葡萄糖)
酶
[H]
丙酮酸
少量能量
少量能量
CO2
H2O
酶
[H]
O2
H2O
酶
大量能量
有氧呼吸的过程
细胞质基质
线粒体
第一阶段
第二阶段
第三阶段
有氧呼吸 场 所 反应物 产 物 释能
第一阶段
第二阶段
第三阶段
细胞质基质
主要是葡萄糖
丙酮酸、[H]
少量
[H]、O2
线粒体基质
丙酮酸、H2O
[H]、CO2
少量
线粒体内膜
H2O
大量
有氧呼吸是指细胞在_____的参与下,通过_____的催化作用,把糖类等有机物_____氧化分解,产生_____和____,同时释放出能量,生成许多______的过程。
氧
酶
ATP
H2O
CO2
彻底
C6H12O6 + 6H2O +6O2
酶
6 CO2
+ 12H2O
+能量
上述反应生成物中的CO2和H2O 中的O分别来自反应物中的什么物质
能量
热能(散失)
可转移的能量
ADP+Pi
ATP
1161kJ
2870kJ
1mol葡萄糖
1709kJ
能量的利用率:
1161/2870×100%=40%
ATP: 1161/30.54 = 38mol
C6H12O6 + 6H2O +6O2
酶
6 CO2
+ 12H2O
+38molATP
CO2、 H2O中的O来自哪里?
无氧呼吸:一般是指细胞在缺氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化的产物,同时释放出少量能量的过程。
葡萄糖
丙酮酸
无O2
过程:
酒精+CO2+少量能量
酶
(大部分高等植物、酵母菌)
乳酸+少量能量
酶
(马铃薯块茎、玉米胚、脊椎动物肌细胞、乳酸菌)
(二)、无氧呼吸
主要场所:细胞质基质
C6H12O6
能量(少)
2丙酮酸
(2CH3COCOOH)
[H]
能量(少)
2C2H5OH(酒精)
+2CO2
酶
酶
能量(少)
2C3H6O3(乳酸)
酶
细胞质基质
第一阶段
第二阶段
无氧呼吸总反应式
C6H12O6
酶
2 C3H6O3(乳酸)
+ 少量能量
C6H12O6
2 C2H5OH(酒精)
+ 2CO2 + 少量能量
酶
例:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等)
例:大多数植物、酵母菌
同样是分解葡萄糖,为何无氧呼吸只能释放少量能量?
发酵
微生物的无氧呼吸
(酒精发酵、乳酸发酵)
无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中
葡萄糖
2丙酮酸
12H2O+6CO2+能量(大量)
2C2H5OH +2CO2+能量(少量)
2C3H6O3 +能量(少量)
或
O2,酶
酶
有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系:
第一阶段完全相同
第一阶段
第二阶段
无氧呼吸的第一、二阶段都在细胞质基质中进行
第二、三阶段
C6H12O6
酶
2C3H6O3 +196.65KJ
61.08KJ
C6H12O6 +6H2O+6O2
酶
12H2O+6CO2+2870KJ
1161KJ
38ATP
2ATP
19︰1
能量比较:
1mol葡萄糖在有氧和无氧条件下分解释放的能量比较
总反应式:
C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量
酶
细胞质基质
C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2
+少量能量
酶
(2molATP)
(2molATP)
C6H12O6 + 6H2O +6 O2
酶
6CO2
+ 12H2O+
38mol
ATP
人和高等动物骨骼肌缺氧状态、成熟红细胞;
C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)
+少量能量
酶
玉米胚、马铃薯块茎、甜菜的块根等;
乳酸菌
此过程不产生CO2
(2molATP)
细胞在_____条件下,通过_____的催化作用,把葡萄糖等有机物_______氧化分解,同时释放出_____能量的过程。
无氧
酶
不彻底
少量
C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+2molATP
酶
C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+2molATP
酶
有氧呼吸与无氧呼吸相比,同样是1mol葡萄糖,为何后者释放的能量少 未释放的能量哪去了
乳酸、酒精对细胞有毒害吗?
细胞质基质
细胞质基质
1、二个反应是否都会产生CO2?
2、人的骨骼肌缺氧状态时,发生哪个反应?
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
相同点
场所
条件
产物
能量
变化
联系
实质
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
需分子氧O2(O2用于第三
阶段和氢反应生成水) 、酶
不需分子氧(故无氧
呼吸产物中无水)、需酶
CO2、H2O
酒精和CO2或乳酸
释放大量能量,合成
38ATP
释放少量能量,合成
2ATP
从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同,以后阶段不同
分解有机物,释放能量,合成ATP
动物无氧呼吸不产生酒精;无氧呼吸
在有氧存在时受到抑制。
呼吸作用的意义:
呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。
有机物
热能
可转移的能量
丙酮酸
葡萄糖
少量能量
H2O
CO2
少量能量
[H]
O2
H2O
大量能量
有氧呼吸过程的图解
[H]
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
有氧呼吸 场 所 反应物 产 物 释放能量
第一阶段
第二阶段
第三阶段
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
葡萄糖
丙酮酸 H2O
[H]
O2
丙酮酸少量[H]
CO2
大量[H]
少量
有氧呼吸三个阶段的比较
少量
H2O
大量
有氧呼吸和无氧呼吸的比较
有氧呼吸 无氧呼吸
区
别 条件
场所
产物
释放能量
需O2 ,需酶
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
CO2、 H2O
酒精和CO2或乳酸
较多
较少
第一阶段是相同的(葡萄糖生成丙酮酸,产生少量能量和[H])
分解有机物、释放能量的过程
相同点
过程
实质
不需O2,需酶
知识总结
呼吸作用的概念
呼吸作用类型
有氧呼吸
无氧呼吸
呼
吸
作
用
葡萄糖的初步分解
丙酮酸彻底分解
[H]的氧化
丙酮酸不彻底分解
乳酸发酵
酒精发酵
葡萄糖的初步分解
VS
1、场所
3、物质变化
4、能量变化
2、条件
讨论:
1、分析课本实例,人们在生产和生活中应用了细胞呼吸原理的哪些方面?
2、生活和生产中还有哪些应用细胞呼吸原理的事例?举例说明。
运动减肥(细胞呼吸速率加快,加快有机物的分解,体重下降);
蔬菜水果放于冰箱;粮食储藏前晒干,储藏时干燥、充氮气(降低呼吸速率,减少有机物的消耗)
1、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段:
①产生CO2的阶段( )
②产生H2O的阶段( )
③氧气参与的阶段( )
④产生[H]的阶段( )
⑤产生能量最多的阶段( )
二
三
三
一、二
三
2、有氧呼吸第一、二阶段的共同产物是[ ]
A.CO2、ATP B.[H]、ATP、O2
C.[H]、ATP D.[H]、ATP、CO2
C
3、有氧呼吸最常用的物质是
A、淀粉 B、糖原 C、葡萄糖 D、ATP
C
4、酵母菌进行有氧呼吸时产生CO2的场所是
A、细胞质基质 B、核糖体
C、线粒体 D、叶绿体
C
5、呼吸过程中能产生ATP的场所有
A 细胞质基质 B 线粒体基质
C 线粒体内膜 D 核糖体
ABC
6、让一只小白鼠吸入18O2,该白鼠体内最先出现18O的化合物是( )
A、二氧化碳
B、水
C、丙酮酸
D、ATP
B
解析:氧气仅在第三阶段参与反应,所以生成的H2O中的“O”来自O2
7、下列反应中,消耗1摩尔葡萄糖产生ATP最多的是
A、有氧呼吸 B、无氧呼吸
C、乳酸发酵 D、酒精发酵
A
8、长期生活在高原地区的人,一般情况下所需能量主要来自于( )
A、有氧呼吸 B、有氧呼吸或无氧呼吸
C、无氧呼吸 D、有氧呼吸和无氧呼吸
A
9、下列有关有氧呼吸与无氧呼吸的相同点,不正确的是
A.都有从葡萄糖分解成丙酮酸的过程
B.都有有机物的氧化分解
C.都有能量释放,并有ATP的生成
D.分解产物中都有CO2
10、与有氧呼吸相比,无氧呼吸最主要的特点是
A、分解有机物 B、释放能量
C、需要酶催化 D、有机物分解不彻底
12、种在湖边的玉米,长期被水淹,生长不好,其原因是
A、根细胞吸收水分过多 B、营养缺乏
C、光合作用强度不够 D、细胞有氧呼吸受阻
D
11、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中,能适当延长保鲜时间的原因是
A、光合作用减弱 B、促进了物质分解
C、呼吸作用减弱 D、呼吸作用加强
C
13.甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行无氧呼吸,消耗等量的葡萄糖,则它们产生的ATP的量之比是( )
A 1∶19 B 10∶1
C 1∶10 D 19∶1
产生的CO2的量是( )
A 2∶3 B 3∶2
C 3∶1 D 1∶3
C
D
14、生物进行无氧呼吸和有氧呼吸都曾产生的化合物是( )
A、乳酸 B、二氧化碳 C、酒精 D、丙酮酸
D
15、把小白鼠和青蛙从25℃的室温中移至5℃的环境中,这两种动物的需氧量会发生什么变化
A、两种动物的耗氧量都减少
B、两种动物的耗氧量都增加
C、青蛙耗氧量减少,小白鼠耗氧量增加
D、青蛙耗氧量增加,小白鼠耗氧量减少
C
C6H12O6 + H2O + O2
酶
CO2
+ H2O+
mol
ATP
6
38
12
6
6
16、用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸的氧原子,18O转移的途径( )
A 葡萄糖 - 丙酮酸 -水
B 葡萄糖 - 丙酮酸-氧
C 葡萄糖 - 氧 - 水
D 葡萄糖 -丙酮酸- 二氧化碳
D
巩 固 练 习
右图表示大气中氧的浓度对植物组织内CO2产生的影响,
试据图回答:
(1)A点表示植物组织释放CO2较多,这些CO2是 的产物。
(2)由A到B,CO2的释放量急剧减少,其原因是
。
(3)由B到C, CO2的释放量又不断
增加,其主要原因是
。
(4)为了有利于贮藏蔬菜或水果,
贮藏室内的氧气应调节到图中的
哪一点所对应的浓度
采取这一措施的理由是_________ ______________。
A
无氧呼吸
氧气增加,无氧呼吸受抑制
氧气充足时,有氧呼吸加强,释放CO2量增多
B点所对应的浓度。
这时有氧呼吸明显降低,同时又抑制无氧呼吸,糖类等有机物分解得最慢。(共39张PPT)
第3节 ATP的主要来源
——细胞呼吸
你知道: “呼吸”和“呼吸作用”有什么区别吗?
“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程,而“呼吸作用”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。
细胞呼吸
细胞呼吸也称呼吸作用,是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
一、细胞呼吸的方式
有氧呼吸
无氧呼吸
指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程。
1. 概念—
(一)有氧呼吸
2. 主要场所:
线粒体
C6H12O6
能量(少量)
2ATP
2丙酮酸
(2C3H4O3)
4[H]
酶
C6H12O6
酶
2C3H4O3+
【H】+能量(少量)
3. 有氧呼吸的过程(三个阶段)
C6H12O6
能量(少量)
2丙酮酸
( 2C3H4O3 )
[H]
能量(少量)
2ATP
20H]
6CO2
6H2O
酶
酶
2C3H4O3+6H2O 6CO2+【H】+能量(少量)
酶
C6H12O6
能量(少量)
2丙酮酸
(2C3H4O3 )
[H]
能量(少量)
[H]
O2
12H2O+能量(大量)
34ATP
6CO2
6H2O
酶
酶
酶
24【H】+6O2 12H2O+能量(大量)
酶
第一个阶段 第二个阶段 第三个阶段
场所
反应物
生成物
产生能量
细胞质基质
主要是葡萄糖
丙酮酸、[H]
少量
线粒体基质
丙酮酸、H2O
CO2、[H]
少量
线粒体内膜
大量
H2O
[H]、O2
有氧呼吸全过程的比较
细胞有氧呼吸中ATP的产生和消耗情况小结
(1). C6H12O6+2NAD+
2ADP+2Pi
2CH3COCOOH+2NADH
2ATP
(2)2CH3COCOOH+6H2O+8NAD++2FAD
2ADP+2Pi
6CO2+8NADH+2FADH2
2ATP
(3).10NADH+5O2 10NAD++10H2O
30ADP+30Pi 30ATP
2FADH2+O2 2FAD+2H2O
4ADP+4Pi 4ATP
酶
C6H12O6
+6H2O
+6O2
6CO2+12H2O
+能量
3. 总反应式:
C6H12O6
酶
2C3H4O3+
4【H】+能量(少量)2ATP
24【H】+6O2 12H2O+能量(大量)
酶
2C3H4O3+6H2O 6CO2+20【H】+能量(少量)
酶
酶
C6H12O6
+6O2
6CO2+6H2O
+能量
思考:此过程原子转移途径
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
以上反应式中的能量能否写成ATP ?
能量(2870kJ)
1161kJ
其余以热能形式散失
ATP
酶
1moL
1、有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段?
2、呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶段?
3、如果你在思考上述问题的时候,消耗了2摩尔葡萄糖,那么有多少能量转移到了ATP中?
第二阶段
第三阶段
1161kJx2
4、下列分别属于有氧呼吸的第几阶段:
①产生CO2的阶段( )
②产生H2O的阶段( )
③氧气参与的阶段( )
④产生ATP的阶段( )
⑤产生ATP最多的阶段( )
二
三
三
一、二、三
三
(二)无氧呼吸
1、实例
高等植物在水淹的情况下
C6H12O6
解释:苹果储藏久了为什么会有酒味呢?
苹果在储藏过程中进行无氧呼吸产生了酒精
2C2H5OH(酒精)+2CO2
+能量(少量)
酶
一些高等植物的某些器官:马铃薯块茎、甜菜块根 、玉米胚、胡萝卜的叶等
C6H12O6
高等动物和人的某些组织、器官缺氧条件下
有些微生物(微生物的无氧呼吸一般叫做发酵)
乳酸菌、酵母菌等
酶
2C3H6O3(乳酸)
+能量(少量)
通过上述实例,你能说出无氧呼吸产物有哪些物质吗?
酒精和二氧化碳
乳酸
2、过程 :分两个阶段
第一个阶段:
第二个阶段:
3、场所:细胞质基质
(二)无氧呼吸
1、实例
C6H12O6
能量(少量)
2丙酮酸
(2C3H4O3)
[H]
2C2H5OH(酒精)+2CO2
酶
酶
2C3H6O3(乳酸)
酶
4. 反应式:
C6H12O6
C6H12O6
酶
酶
2C2H5OH +2CO2+能量
2C3H6O3+能量
能量(196.65kJ)
61.08kJ
ATP
其余以热能形式散失
1moL
一般是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成为不彻底氧化产物,同时释放出少量能量,生成少量ATP的过程。
5. 概念:
无氧呼吸是否有害?
酒精和乳酸在细胞中大量积累对细胞有毒害作用,且释放的能量太少,不足维持生命活动的需求。大多数生物不能长时间用无氧呼吸维持生命!
生物体或部分组织器官在缺氧条件下,无氧呼吸作为有氧呼吸的补充,是生物的适应性的表现!
无氧呼吸是否有利?
有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而来的,由于有氧呼吸比无氧呼吸优越,有氧呼吸逐渐成为绝大多数生物的主要呼吸形式,但还保留着无氧呼吸的能力。
葡萄糖
丙酮酸
6CO2 +12H2O+能量(大量)
2C2H5OH +2CO2+能量(少量)
2C3H6O3 +能量(少量)
或
酶
酶
(三)有氧呼吸与无氧呼吸的关系:
有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系:
细胞质基质、线粒体 细胞质基质
需O2、酶 不需O2、需酶
H2O、CO2 C2H5OH、CO2
或 C3H6O3
彻底 不彻底
较多 较少
有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段是相同的
分解有机物,释放能量
有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所
条件
产物
分解程度
释放能量
相同点 联系
实质
分析细胞呼吸原理的应用
三、细胞呼吸原理的应用
控制呼吸作用的反应条件
抑制酶活性,抑制呼吸作用,减弱有机分解速度等
影响细胞呼吸的环境因素:
1.温度
2.氧浓度
3.含水量
4.二氧化碳含量
例1、右图表示某种植物
的非绿色器官在不同氧
浓度下O2吸收量和CO2释
放量的变化,请据图回答:
(1)外界氧浓度在10%以
下时,该器官的呼吸作用
方式是 ______________。
(2)该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在P点相交后重合为一条线,此时该器官的呼吸作用方式是_________,进行此种呼吸方式所用的底物是____________。
无氧呼吸和有氧呼吸
葡萄糖
有氧呼吸
消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的 倍,转移到ATP的能量约相当于有氧呼吸的______倍。
例1、右图表示某种植物
的非绿色器官在不同氧浓
度下O2吸收量和CO2释放量
的变化,请据图回答:
(3)当外界氧浓度为
4%~5%时,该器官CO2
释放量的相对值为0.6而
O2吸收量的相对值为
0.4 ,此时,无氧呼吸
1.5
0.08
O2吸收量 = 0 只进行无氧呼吸
O2吸收量 = CO2释放量 只进行有氧呼吸
O2吸收量 < CO2释放量 既进行有氧呼吸又进
行无氧呼吸
小结:呼吸作用的底物为葡萄糖时
㈠
1、与有氧呼吸相比,无氧呼吸最主要的特点是
A、分解有机物
B、释放能量
C、需要酶催化
D、有机物分解不彻底
练
习
题
D
2、高等植物的细胞呼吸只发生在
A、活细胞
B、含有叶绿体的细胞
C、不含叶绿体的细胞
D、气孔周围的细胞
练
习
题
A
3、种在湖边的玉米,长期被水淹,生长不好,其原因是
A、根细胞吸收水分过多
B、营养缺乏
C、光合作用强度不够
D、细胞有氧呼吸受阻
练
习
题
D
4、假如在宇宙空间站内的绿色植物积累了120摩尔的O2,可供宇航员氧化分解多少摩尔的葡萄糖?分解葡萄糖所释放的能量大约有多少千焦转移给了ATP?
练
习
题
120/6=20摩尔
1161*20=23220千焦
C6H12O6+6H2O+6O2
6CO2+12H2O+能量
5、下列关于植物细胞呼吸的叙述,正确的是
A、细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜
B、是否产生CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别
C、高等植物进行有氧呼吸,不能进行无氧呼吸
D、种子库中贮藏的风干种子不进行细胞呼吸
练
习
题
A
6、在有氧呼吸的过程中,进入细胞的氧将
与氢结合生成水
与碳结合生成CO2
在线粒体中被消耗
在线粒体与细胞质基质中被消耗
A、1、3 B、1、4
C、2、3 D、2、4
练
习
题
A
7、有氧呼吸第三个阶段能顺利进行的必备条件,除需相应的酶参与外,还必需
A、在无氧条件下进行
B、在有氧条件下进行
C、有大量ATP参与
D、在黑暗条件下进行
练
习
题
B
8、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中,适当延长保鲜时间的生理原因是
A、呼吸作用减弱
B、呼吸作用加强
C、光合作用减弱
D、促进了物质的分解
练
习
题
A