(共20张PPT)
第5章 细胞的能量供应和利用
第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
细胞呼吸是 在细胞内经过一系列的 ,
最终生成 或其他产物,释放出 并生
成 的过程。
有机物
氧化分解
能量
ATP
二氧化碳
产物及能量释放
实质
双层膜
有氧呼吸的主要场所:线粒体
有氧呼吸
使内膜的表面积大大增加!
含有许多与有氧呼吸有关的酶
有氧呼吸
自主学习:教材93页—94页
1.有氧呼吸最常利用的物质是什么?分为几个阶段?
2.每个阶段进行的场所是什么?反应物、反应的条件、产物是什么?各阶段释放能量多少情况如何?
3.试写出每个阶段的反应式,提示葡萄糖分子式为C6H12O6,丙酮酸的分子式为C3H4O3,还原氢用[H]表示,能量用文字表示。
C6H12O6
6CO2
12H2O
线粒体基质
细胞质基质
②
①
③
有氧呼吸的过程图解:
线粒体内膜
场所:线粒体内膜
酶
12H2O + 大量能量(34ATP)
24[H] + 6O2
酶
6CO2 +20 [H] +少量能量(2ATP)
2C3H4O3
(丙酮酸)
+6H2O
场所:细胞质基质
场所:线粒体基质
有氧呼吸
1.水在第几阶段参与反应,又在哪一阶段生成?在第几阶段产生二氧化碳?
答案:第二阶段 第三阶段 第二阶段
2.哪些阶段需要酶的催化?与有氧呼吸有关的酶存在于哪些场所?
答案:第一、二、三阶段 细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜
3.生成的水中的氧、二氧化碳中的氧分别来自什么物质?
答案:氧气 葡萄糖和水
4.氧气参与了哪个阶段的反应?哪些阶段需要在有氧条件下?
氧气参与第三阶段的反应,第二阶段和第三阶段需要在有氧条件下进行。
5.细胞内1mol葡萄糖彻底氧化分解可以使约1161KJ的能量储存于ATP中,
其余能量以热能形式散失,计算有氧呼吸的能量转化效率大约是多少?
40%
问题思考:
有氧呼吸总反应式:
概念:有氧呼吸是指细胞在 的参与下,通过 的催化作用,把 氧化分解,产生 ,释放能量,生成 的过程。
氧
多种酶
葡萄糖等有机物
彻底
二氧化碳和水
大量ATP
用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子,18O转移的途径是( )
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
练一练
D
无氧呼吸
自主学习:教材94页—95页
1.无氧呼吸最常利用的物质是什么?概况为几个阶段?
2.无氧呼吸和有氧呼吸相比哪个阶段相同?不同的阶段反应的过程是什么?
3.试写出每个阶段的反应方程式。
葡萄糖(C6H12O6)
2丙酮酸(2C3H4O3 )
4[H]
酶
第一阶段
三、无氧呼吸
细胞质基质
2丙酮酸(2C3H4O3 )
4[H]
酶
第二阶段
三、无氧呼吸
细胞质基质
酶
乳酸(C3H6O3)
酒精(C2H5OH)+CO2
酶
葡萄糖(C6H12O6)
C6H12O6
酶
2 C3H6O3(乳酸)
+ 少量能量
C6H12O6
2 C2H5OH
+ 2CO2 + 少量能量
酶
例:乳酸菌、高等动物、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
只在第一阶段释放出少量的能量!大部分能量则存留在酒精或是乳酸中。
无氧呼吸
概念:无氧呼吸指细胞在 的条件下,通过 的催化作用,把 分解成 的氧化产物,同时释放出 能量的过程。
无氧
多种酶
葡萄糖等有机物
不彻底
少量
C6H12O6
2 C2H5OH
+ 2CO2 + 少量能量
微生物的无氧呼吸也叫发酵(酒精发酵和乳酸发酵)。
什么叫发酵?能量在第几阶段释放?未释放的能量储存在哪里?
细胞质基质、线粒体(主要)
细胞质基质
氧气、酶
缺氧、酶
葡萄糖、H2O、O2
葡萄糖
CO2 、 H2O
乳酸/酒精和CO2
第1、2阶段
第1阶段
还原O2
还原丙酮酸
多
少
多
少
(过程)第一阶段完全相同;
(条件)都需要多种酶的催化;
(本质)分解有机物,释放能量。
有氧呼吸和无氧呼吸的比较
有氧呼吸 无氧呼吸
场所
条件
反应物
终产物
【H】的产生
【H】作用和利用
释放能量多少
合成ATP多少
共同点
资料分析:
为什么包扎伤口要选用透气的消毒纱布或松软的创可贴等敷料?
为伤口创造了疏松透气的环境,避免厌氧型病原菌(如破伤风芽孢杆菌)的繁殖,从而利于伤口的痊愈。
资料分析:
利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌以及发酵罐,在有氧条件下可以生产食醋或味精。
资料分析:
为什么要给作物及时松土?
及时为板结的土壤松土透气可以使根细胞进行充分的有氧呼吸,从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。
资料分析:
为什么稻田要定期排水?
防止幼根缺氧而产生大量酒精,从而使根系变黑、腐烂。
资料分析:
为什么提倡慢跑(有氧运动)?
防止因剧烈运动肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸,使肌肉酸胀乏力。
三、练习:同步解析例题分析