第二课时厌氧呼吸、细胞呼吸是细胞代谢的核心
预习梳理
一、厌氧呼吸
1.概念:在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过
分解，释放
能量的过程。
2.场所:
。
3.过程(分两个阶段)
第一阶段:葡萄糖分解阶段，与需氧呼吸第一阶段完全相同。
第二阶段:丙酮酸在
的催化作用下，形成不同的产物，如
。
4.反应式
酶
2CO2+_
__+
或
酶
C6H12O6
+
5.能量转化
①能量释放阶段:只在第
阶段释放出
能量,生成少量
。
②葡萄糖分子中大部分能量的去向:存留在
或
中。
二、需氧呼吸和厌氧呼吸的比较
项目
需氧呼吸
厌氧呼吸
不同点
条件
需要O2
不需要O2
场所
细胞溶胶(第一阶段)、
线粒体(第二、三阶段)
分解程度
葡萄糖分解不彻底
产物
能量释放
大量能量
少量能量
相同点
本质
氧化分解有机物，释放能量，生成
供生命活动所需
过程
第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同
意义
(1)为生物体的
提供能量
(2)为体内其他化合物的合成提供
三、细胞呼吸是细胞代谢的核心
1.细胞代谢包括
和
，都与细胞呼吸有着密切关系。
2.细胞呼吸一方面为这些合成反应
，另一方面为合成反应提供
。细胞内有机物的生物合成也以
为中心。
(归纳拓展]
1.不同生物厌氧呼吸的产物不同
(1)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)等厌氧呼吸的产物是乳酸。
(2)大多数植物、酵母菌等生物厌氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。
2.对厌氧呼吸认识的几个注意点
(1)真核生物并非都能进行需氧呼吸,蛔虫、哺乳动物成熟红细胞只能进行厌氧呼吸。
(2)厌氧呼吸为不彻底的氧化分解，因此只释放少量的能量,其余能量储存在酒精或乳酸中。
(3)厌氧呼吸仅在第一阶段合?成ATP?,第二阶段不合成ATP
练习：1．在细胞进行需氧呼吸和厌氧呼吸过程中，都曾产生的化合物是( )
A．丙酮酸
B．乳酸
C．酒精
D．CO2
2．下列现象中属于需氧呼吸所特有的是( )
A．有二氧化碳生成
B．有水的生成
C．有丙酮酸的生成
D．柠檬酸循环
答案 A
答案 D
(归纳拓展]
需氧呼吸三个阶段都产生ATP,厌氧呼吸只在第一-阶段产生ATP。
2.有的生物可以同时进行需氧呼吸与厌氧呼吸，如酵母菌在氧气浓度低时主要进行厌氧呼吸，浓度高时则只进行需氧呼吸。
3.有的生物只进行厌氧呼吸，如乳酸菌。
4.有线粒体的生物定能进行需?氧呼吸,但必须在有氧条件下;无线粒体的生物有的也能进行需氧呼吸，如蓝细菌(蓝藻)。
5.需氧呼吸的三个阶段连续进行，若中间有中断，后面的反应将无法进行。
二、判断细胞的呼吸类型
1.根据O2消耗与CO2产生的量来判断(以葡萄糖为细胞呼吸底物)
CO2释放和O2消耗情况
密闭容器内气体体积变化
呼吸类型
不消耗O,
无CO2释放
此种情况?下，容器内气体体积不发生变化
细胞只进行产生乳酸的厌氧呼吸
不消耗02，有CO2释放
此种情况下，容器内气体体积增大。但若将CO2吸收,容器内气体体积不变
细胞只进行产生乙醇和CO2?的厌氧呼吸
O2的消耗量等于CO2的释放量。
此种情况下,容器内气体体积不发生变化?。但若将CO2吸收,则容器内气体体积减小
细胞只进行需氧呼吸或进行需氧呼吸和产生乳酸的厌?氧呼吸
O2的消耗量小于CO2的释放量
此种情况下，容器内气体体积增大。但若将CO:吸收,容器内气体体积变小
细胞同时进行需氧呼吸与产生乙醇和二氧化碳的厌氧呼吸
2.通过实验判断呼吸方式
（1）欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示（以发芽种子为例）：
（2）实验结果预测和结论
实验现象
结 论
装置一液滴
装置二液滴
不动
不动
只进行产乳酸的厌氧呼吸或种子已死亡
不动
右移
只进行产生酒精的厌氧呼吸
左移
右移
进行需氧呼吸和产生酒精的厌氧呼吸
左移
不动
只进行需氧呼吸或进行需氧呼吸和产乳酸的厌氧呼吸
1.下图是酵母菌细胞呼吸类型的探究装置图，下列现象中能说明酵母菌只进行需氧呼吸的是（ ）
A.装置1中液滴左移，装置2中液滴不移
B.装置1中液滴左移，装置2中液滴右移
C.装置1中液滴不动，装置2中液滴右移
D.装置1中液滴右移，装置2中液滴左移
解析 装置1中液滴左移，说明酵母菌细胞呼吸消耗了氧气，即酵母菌进行了需氧呼吸；装置2中液滴不移动，说明酵母菌没有进行厌氧呼吸，结合装置1和装置2说明酵母菌只进行需氧呼吸，A正确；装置1中液滴左移，说明酵母菌细胞呼吸消耗了氧气，即酵母菌进行了需氧呼吸；装置2中液滴右移，说明酵母菌呼吸释放了二氧化碳，结合装置1和装置2说明酵母菌同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸，B错误；装置1中液滴不动，说明酵母菌呼吸作用没有消耗氧气，即没有进行需氧呼吸；装置2中液滴右移，说明酵母菌呼吸释放了二氧化碳，结合装置1和装置2可以知道酵母菌只进行厌氧呼吸，C错误；装置1中液滴不可能右移，D错误。
答案 A
2.如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a～d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列分析正确的是（ ）
A.氧浓度为a时细胞呼吸最弱，最适于贮藏该植物器官
B.氧浓度为b～c时，既有需氧呼吸，又有厌氧呼吸
C.氧浓度为c时，厌氧呼吸最弱
D.氧浓度为d时，需氧呼吸强度与厌氧呼吸强度相等
解析 氧浓度为a时，植物只进行厌氧呼吸，产生的CO2较多，并且会产生大量酒精，因此在a浓度下不适于贮藏该植物器官，A错误；氧浓度为b～c时，既有O2的吸收，又有CO2的释放，且量不等，说明既有需氧呼吸，又有厌氧呼吸，B正确；氧浓度为d时，植物只进行需氧呼吸，此时厌氧呼吸最弱，C错误；氧浓度为d时，植物只进行需氧呼吸，D错误。
答案 B
3.细胞呼吸的影响因素
内部因素：主要指不同的生物种类、同一植物的不同器官、不同发育时期的呼吸酶的种类、数量不同。
2．外因
(1)温度：
①原理：主要是通过影响酶的活性来实现的。
②曲线分析：
a．在一定温度范围(最适温度之前)内，随着温度的升高，呼吸速率不断增大。
b．超过一定温度(最适温度)之后，随着温度的升高，呼吸速率不断降低。
③应用：
a．低温条件下贮存蔬菜、水果。
b．大棚蔬菜栽培过程中夜间适当降温，减少有机物消耗，提高产量。
(2)O2浓度：
①原理：O2促进需氧呼吸，抑制厌氧呼吸。
②曲线分析：
a．曲线ABD：随O2浓度的增大，厌氧呼吸速率逐渐减小。
b．曲线BC：随O2浓度的增大，需氧呼吸速率逐渐增大。
c．曲线AC：随O2浓度的增大，细胞呼吸速率先减小后增大。
(3)CO2
浓度：
①原理：增加CO2浓度对细胞呼吸有明显抑制效应。
②曲线分析：随着CO2浓度增加，细胞呼吸强度会逐渐减弱。
③应用：蔬菜和水果的保鲜。
(4)含水量：
①曲线分析：在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而增加，随含水量的减少而减弱。
②应用：在作物种子贮存时，将种子风干，减少有机物的消耗。
练习：1．为了尽量延长新鲜水果的贮藏时间，贮藏条件最好是( )
A．低O2、适当的湿度、零上低温
B．低O2、适当的湿度、零下低温
C．无O2、保持干燥、零上低温
D．无CO2、保持干燥、零下低温
解析 在低氧条件下，需氧呼吸强度较弱，并且抑制了厌氧呼吸；水果的保存需要适当的湿度，以保持水果中充足的水分；并且零上低温有利于降低酶活性，进而降低呼吸作用强度，A正确。
A
2某植物器官的呼吸强度(用CO2释放量表示)与O2吸收量的关系如图所示，下列分析正确的是( )
A．A点时释放的CO2全部是厌氧呼吸的产物
B．A点时细胞呼吸的产物中有乙醇
C．B点时需氧呼吸和厌氧呼吸的CO2释放量相等
D．O2浓度越低，呼吸强度越小
解析 A点释放的CO2为需氧呼吸和厌氧呼吸共同的产物，A错误；植物厌氧呼吸生成乙醇和CO2，B正确，B点时，消耗的O2等于生成的CO2，表明只进行需氧呼吸，C错误；从图中看，O2浓度大约5%时，呼吸强度最小，D错误。
B
(1)有氧气存在不一定只进行需氧呼吸。
①当氧气浓度较低时，既进行需氧呼吸，也进行厌氧呼吸，且厌氧呼吸占优势。
②当氧气浓度较高时，厌氧呼吸逐渐减弱，需氧呼吸逐渐增强；当氧气浓度增加到一定值时，只进行需氧呼吸。
(2)贮存蔬菜、水果和种子的条件并不是无氧环境。
①蔬菜、水果在贮存时都应在低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。
②种子贮存时，应保持干燥；而蔬菜、水果贮存时，应保持一定的湿度。
当堂自测
1．厌氧呼吸比需氧呼吸释放的能量少，其原因是( )
A．只发生在低等生物中
B．反应过程比较简单
C．酶的催化效率不高
D．有机物分解不彻底
答案 D
2．将水果放在密封的地窖中，可保存较长时间，地窖影响水果代谢的原因是
A．CO2浓度增加，抑制细胞呼吸
B．黑暗无光，不易引起早熟
C．温度适宜，水果抵抗病虫害的能力增强
D．湿度适宜，水分容易保持
解析 影响细胞呼吸的主要因素有温度、氧气浓度(CO2浓度或N2浓度)和水分。用密封地窖贮藏种子、果蔬，是由于地窖中的CO2浓度较高，可以抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。因此，将水果放在密封地窖中，CO2浓度增加，抑制水果的呼吸作用，从而使水果可以保存较长时间。
答案 A
3．比较动物的需氧呼吸和厌氧呼吸，下列叙述最恰当的是( )
A．糖类是需氧呼吸的主要能源物质，但不是厌氧呼吸的主要能源物质
B．需氧呼吸和厌氧呼吸过程中都能产生还原氢
C．需氧呼吸逐步释放能量，厌氧呼吸瞬间释放能量
D．需氧呼吸和厌氧呼吸的终产物中都有水
解析 细胞呼吸无论是需氧呼吸还是厌氧呼吸都是逐步释放能量，而厌氧呼吸终产物中没有水。
答案 B
4．下列有关细胞呼吸的叙述中，不正确的是( )
A．动植物细胞需氧呼吸的产物基本相同
B．需氧呼吸和厌氧呼吸过程都有热能释放
C．细胞呼吸过程中，有机物中的化学能逐步释放
D．没有线粒体的细胞消耗的能量全部来自厌氧呼吸
解析 动植物细胞需氧呼吸的产物基本相同，都是将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水，A项正确；需氧呼吸、厌氧呼吸释放的能量，一部分储存在ATP中，一部分以热能散失，故需氧呼吸和厌氧呼吸过程都有热能释放，B项正确；细胞呼吸过程中，有机物的分解是逐步进行的，其化学能也是逐步释放的，C项正确；没有线粒体的细胞也能进行需氧呼吸，如好氧型细菌，故没有线粒体的细胞消耗的能量不一定全部来自厌氧呼吸，D项错误。
答案 D
5．种子在浸水和不浸水的情况下进行细胞呼吸，都能产生( )
A．葡萄糖
B．丙酮酸
C．酒精
D．乳酸
解析 丙酮酸是有氧和无氧条件下的共同产物。
答案 B
6．酵母菌在面粉发酵过程中，产生的能使面团膨胀的物质是( )
A．酒精
B．水
C．二氧化碳
D．氧气
解析 面粉发酵过程中，酵母菌产生大量CO2使面团膨胀。
答案 C
7．对玉米中耕松土的主要目的是( )
A．抑制根的需氧呼吸，减少有机物的消耗
B．抑制根的厌氧呼吸，防止酒精的产生
C．促进根的需氧呼吸和对无机盐的吸收
D．促进根的吸水，加快生长发育
解析 中耕松土促进土壤空气的流通，进一步促进根的需氧呼吸，为吸收无机盐提供更多的能量。
答案 C
8．下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A．种子库中贮存的种子不进行细胞呼吸
B．是否产生二氧化碳是需氧呼吸和厌氧呼吸的主要区别
C．高等植物只能进行需氧呼吸，不能进行厌氧呼吸
D．在真核细胞的细胞呼吸中，中间产物丙酮酸的彻底分解是在线粒体中进行的
解析 种子库中的种子并不是不进行细胞呼吸，而是细胞呼吸较弱。需氧呼吸和酒精发酵都产生二氧化碳，所以是否产生二氧化碳并不是两种细胞呼吸方式的主要区别。高等植物的器官也能进行厌氧呼吸。
答案 D
9．在生产实践中，贮存种子的最佳组合条件是( )
A．低温、干燥、低氧
B．低温、湿度适中、低氧
C．高温、干燥、高氧
D．高温、湿度适中、高氧
解析 酶的活性受温度影响，低温能降低细胞中酶的活性，使细胞代谢活动降低，有机物的消耗减少。种子在充足的氧气条件下，能进行需氧呼吸，细胞代谢旺盛，有机物消耗多；而在低氧高CO2条件下，需氧呼吸较弱，又能抑制厌氧呼吸，所以细胞代谢缓慢，有机物消耗少。干燥条件下，种子内自由水比例减少，细胞呼吸减弱，有机物消耗少。因此在低温、低氧、高CO2、干燥条件下，最有利于贮存种子。
答案 A
10．某运动员进行长跑训练时，测得肌肉组织O2的消耗速率和CO2的生成速率相等，据此推测( )
A．其肌肉组织只进行需氧呼吸
B．其肌肉组织只进行厌氧呼吸
C．其肌肉组织既进行需氧呼吸又进行厌氧呼吸
D．不足以作出判断
解析 人的细胞进行厌氧呼吸时，既不消耗O2，又不产生CO2，因此通过消耗O2和生成CO2的比值难以判断呼吸方式。
答案 D
11．列关于人体细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A．肌细胞厌氧呼吸产生的乳酸可以在肌细胞内再生成葡萄糖
B．厌氧呼吸能产生ATP，但没有[H]的生成
C．1个葡萄糖分子彻底氧化，在线粒体内膜上会产生12个水分子
D．糖酵解产生的[H]在细胞溶胶中与氧结合生成水
解析 肌细胞厌氧呼吸产生的乳酸不可以在肌细胞内再生成葡萄糖，但可以在肝细胞内再生成葡萄糖，A错误；厌氧呼吸在第一阶段能产生[H]和ATP，B错误；根据需氧呼吸的反应式可知，1个葡萄糖分子彻底氧化，在线粒体内膜上会产生12个水分子，C正确；糖酵解产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水，D错误。
答案 C
[预习梳理]
一、1.不完全
少量
2.细胞溶胶
3不同酶
乳酸或乙醇
4.?C6?H12O6;
2C2?H5OH
能量
2C3H6O3
能量
5.①一
少量ATP
②酒精
乳酸
二、细胞溶胶
葡萄糖彻底氧化分解
CO2和H2O
?CO2和酒精或乳酸
三、1.分解代谢
合成代?谢
2.提供能量(ATP)
碳骨架
细胞呼吸细胞呼吸为细胞生活提供能量
预习梳理
1.?呼吸与细胞呼吸:呼吸是指人体从
中吸人空气，利用其中的
，
呼出
的
过程。细胞呼吸是指在
进行的将
分解成
，并且
的过程。
2.细胞呼吸的类型:根据细胞呼吸过程中是否
参与，我们把细胞呼吸分
为
和
。
是细胞呼吸的主要方式。
3.?需氧呼吸:
(1)定义:需氧呼吸必须
参加，氧气把糖分子氧化成二氧化碳和水，逐步释放
，
其中一部分能量储存在
中,其余的转化成
。
(2)实质无论是木头燃烧还是需氧呼吸，反应的实质都是将有机物(?如葡萄糖)中的
氧化为二氧化碳,将
氧化成水。
(3)总反应式:
。
(4)反应场所:细胞溶胶和
，主要是
。
(5)需氧呼吸过程
阶段
场所
过程
第一阶段(糖酵解)
C6H12O6→2
+4
十少量能量
第二阶段
2丙酮酸+6
-?6
+?20[H]+少量能量
第三阶段(电子传递链)
24[H]+6O2→12
+大量能量
任务一探究酵母菌的呼吸方式
一、实验原理:
1.酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。方程式:
酶
C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量
酶
C6H12O6→2C2H5OH(酒精)+?2CO2+能量
2.CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝色变绿色再变黄色。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌生成CO2,的情况。
3.重铭酸钾在酸性条件下为橙色，遇到酒精变成灰绿色，可用于检测溶液中的酒精。
二、实验装置:图3-4-1为“探究醇母菌细胞呼吸的方式”的实验装置图。
甲（需氧呼吸）
乙（厌氧呼吸）
1.A瓶加人的试剂是NaOH溶液,其目的:使进人B瓶的空气先经过NaOH处理，排除空气中CO2对实验结果的干扰。
2..C瓶和E瓶加入的试剂是澄清石灰水(或溴麝香草酚蓝溶液)，其作用:检测CO2的产生。
3.?D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，其原因:D瓶封口放置一段时间后，酵母菌?会将瓶中的O2消耗完。?再连通E瓶，就可以确保通人澄清石灰水(或溴麝香草酚蓝溶液)中的CO2是酵母菌的厌氧呼吸所产生的。
三、结果检测:
(1)检测CO2的产生:使澄清石灰水变混浊或使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。
(2)检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
[归纳拓展]实验的注意事项
1.配制酵母菌培养液时，必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温,才可加人新鲜的食用酵母菌。
2.在有氧条件下，装置必须持续通入空气，以保证O2的充足。在无氧条件下，装置中B瓶先封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保B瓶中O2耗尽。
3.装置甲中质量分数为10%的NaOH溶液的作用是吸收通人的空气中的CO2，排除空气中CO2对实验结果的干扰。
4.在25~35?C的条件下进行实验，此时酵母菌中酶的活性较高,生命活动旺盛，细胞呼吸明显。
[归纳拓展]
1.需氧呼吸总反应式及C、H、O元素的去向
C6H12O6。中的C:
C6H12O6→丙酮酸+CO2。
(2)
C6H12O6中的H:
C6H12O6→丙酮酸和[H]
→H2O.
(3)
C6H12O6中的O:
C6H12O6+丙酮酸→CO2。
(4)H2O中的H:?H2O→[H]→H2O。
(5)H2O中的O:?H2O-→CO2。
(6)O2中的O:O2→H2O。
2.规避需氧呼吸的几个易错点
（1）误认为需氧呼吸的场所只有线粒体
①原核生物需氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜。
②真核生物需氧呼吸的场所是细胞溶胶和线粒体。
(2)线粒体是进行需氧呼吸的主要场所。无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行厌氧呼吸，如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫等,一些原核生物无线粒体,但可进行需氧呼吸。
(3)葡萄糖分子不能直接进人线粒体被分解，必须在细胞溶胶中被分解为丙酮酸后才能进人线粒体被分解。
(4)需氧呼吸三个阶段都能产生能量(大量能量在第三阶段产生),但绝大部分能量以热能形式散失，仅有一小部分能量转移到ATP中。
(5)需氧呼吸定需要氧气的参与。?虽然需氧呼吸第二阶段并没有氧气的直接参与,但没有氧气的环境,丙酮酸无法进入线粒体,因此线粒体中进行的需氧呼吸第二和第三阶段都和氧气有着直接或间接的关联。
（6）细胞呼吸中有H2O生成一定是需氧呼吸，有CO2生成不
一定是需氧呼吸，但对动物和人体而言，有CO2生成一定是需氧呼吸，因为动物及人体厌氧呼吸产物为乳酸。
当堂自测
1．需氧呼吸过程中，合成大量ATP的阶段发生在( )
A．细胞溶胶中
B．线粒体内膜上
C．线粒体外膜上
D．线粒体基质中
2．人体进行需氧呼吸的场所是( )
A．肺
B．线粒体
C．细胞溶胶
D．线粒体和细胞溶胶
3．人体内C6H12O6彻底氧化分解释放出的能量中，大部分的去向是( )
A．以热能形式散失
B．贮存于ATP中
C．存在于线粒体中
D．供生命活动利用
4．下列有关需氧呼吸的叙述，错误的是( )
A．在线粒体中葡萄糖被分解为CO2和H2O
B．在柠檬酸循环过程中有少量ATP生成
C．电子传递发生在线粒体内膜上
D．与柠檬酸循环有关的酶分布在线粒体的嵴上和基质中
5．下列哪一种细胞厌氧呼吸的产物是酒精( )
A．骨骼肌细胞
B．马铃薯块茎细胞
C．酵母菌细胞
D．乳酸菌细胞
6．真核细胞需氧呼吸的基本过程示意图如下。下列叙述正确的是( )
A．阶段A为糖酵解，该阶段的产物是丙酮酸和物质①
B．阶段B为柠檬酸循环，该过程产生大量ATP
C．阶段A和阶段B为阶段C提供[H]和ATP
D．阶段C为电子传递链，有关酶存在于线粒体内膜上
【预习梳理】
1.周围环境
氧气
二氧化碳
气体交换
细胞内
糖类等有
机物
无机物或者小分子有机物
释放出能量
2.有氧
需氧呼吸
厌氧呼吸
需氧呼吸
3.?(1)有氧
能量
ATP热能
(2)碳
氢
酶
(3)?C6H12O6?+?6H2O+6O2→6CO2?+12H2O+能量
(4)线粒体
线粒体
(5)细胞溶胶
丙酮酸
[H]
线粒体基质
H,O?CO2
线粒体内膜
H2O
BD
A
A
C
D(共48张PPT)
细胞的代谢
第四节
细胞呼吸为细胞
生活提供能量
问题：
1、生物体生命活动的主要能源物质是什么？
2、生物体生命活动的重要能源物质是什么？
3、生物体新陈代谢所需能量的直接来源是什么？
葡萄糖
ATP
糖类
有机物中稳定的化学能如何转化为生命活动所需要的直接能量物质ATP？
细胞内
+
糖
类
+
水
CO2
能
量
细胞呼吸
高等动物的呼吸现象和细胞呼吸
O2
O2
呼吸（现象）
呼吸器官
血液循环
血液循环
呼吸器官
CO2
气体运输
+
有机物
细胞内
有机物
无机物
+
能
量
需氧呼吸
无机物
厌氧呼吸
小分子有机物
细胞呼吸本质：
分解有机物，释放能量(合成ATP)
细胞呼吸概念
细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物,并且释放出能量的过程。
分类
有氧呼吸
厌氧呼吸
酵母（酵母菌）是一种单细胞真菌，在有氧和无氧环境下都能生存，属于兼性厌氧菌。
？
探究酵母菌的呼吸方式
CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝色变绿色再变黄色。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌生成CO2的情况。
重铭酸钾在酸性条件下为橙色，遇到酒精变成灰绿色，可用于检测溶液中的酒精。
方程式:
C6H12O6?+6H2O+6O2
6CO2+12H2O+能量
C6H12O6
2C2H5OH(酒精)+?2CO2+能量
酶1
酶2
1.A瓶加人的试剂是NaOH溶液,其目的:使进人B瓶的空气先经过NaOH处理，排除空气中CO2对实验结果的干扰
2..C瓶和E瓶加入的试剂是澄清石灰水(或溴麝香草酚蓝溶液)，其作用:检测CO2的产生。
3.?D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，其原因:D瓶封口放置一段时间后，酵母菌?会将瓶中的O2消耗完。?再连通E瓶，就可以确保通人澄清石灰水(或溴麝香草酚蓝溶液)中的CO2是酵母菌的厌氧呼吸所产生的。
需氧呼吸
厌氧呼吸
结果检测:
(1)检测CO2的产生:使澄清石灰水变混浊或使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。
(2)检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
需氧呼吸概念:
细胞
氧气
彻底
需氧呼吸是
在
的参与下,
氧化分解
有机物
,产生
二氧化碳
和
水
,同时释放
大量能量
的过程.
需氧呼吸
讨论：
最好的内燃机，其将汽油进行转化为动能的效率是多少？生物将等质量的葡萄糖氧化释放并转化后可利用的能的效率是多少呢？
5%
30%
需氧呼吸
每个ATP分子中的能量大约是1个葡萄糖分子中能量的1%，每氧化1个葡萄糖分子是否合成100个ATP分子呢？
实际是每氧化1个葡萄糖分子可以合成32个ATP分子。也就是说细胞中葡萄糖的能量利用效率为
糖酵解
柠檬酸循环
电子传递链
场所
反应物
生成物
产生能量多少
细胞溶胶
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
快速阅读书本91页至92页相关内容和图3-13完成下表：
需氧呼吸
C6H12O6
2丙酮酸
酶
6CO2
4[H]
能
少量ATP
热
能
少量ATP
热
酶
6H2O
20[H]
12H2O
6O2
酶
能
大量ATP
热
线粒体
细胞溶胶
②
①
③
需氧呼吸
彻底氧化分解有机物，释放能量较多
C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O+能量
酶
需氧呼吸的三个阶段
糖酵解
C6H12O6
酶
2（丙酮酸）
+4
[H]
+
少量
ATP
CH3COCOOH
热能
场所：细胞溶胶
①
柠檬酸循环
酶
6CO2
+20
[H]
+少量ATP
热能
场所：线粒体基质
②
2丙酮酸
电子传递链
酶
12H2O
+大量ATP
热能
场所：线粒体内膜上
③
24[H]
+
6O2
+6H2O
需氧呼吸总反应式：
热能（散失）
形成30个ATP
丙酮酸
热能（散失）
形成32个ATP
(1)
C6H12O6中的C:
(2)
C6H12O6中的H:
(3)
C6H12O6中的O:
(4)H2O中的H:?
(5)H2O中的O:?
(6)O2中的O:
O2→H2O
C6H12O6→丙酮酸+CO2
C6H12O6→丙酮酸和[H]
→H2O
C6H12O6→丙酮酸→CO2
H2O→[H]→H2O
H2O→CO2
1、哪个阶段产生CO2？
2、哪个阶段有氧气参与反应？
3、哪个阶段产生能量最多？
6、能产生ATP的场所是？
在需氧呼吸过程中
细胞溶胶、线粒体
５、哪个阶段产生水？
４、哪个阶段有水参与？
第二阶段
第三阶段
第三阶段
第二阶段
第三阶段
例1.下图是需氧呼吸的过程图解，请依图回答：
C6H12O
1
2
3
O2
酶
酶
4
5
6
酶
[H]
[H]
(1)写出长方框内1、2、3所依次代表的物质名称：
____
、
_____、
____
。
(2)依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的多少
、
____、
____
。
(3)需氧呼吸的主要场所是
______，进入该场所的呼吸底物是_____。
(4)用含18O的葡萄糖跟踪需氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是_______________
葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
H2O
丙酮酸
CO2
少
少
多
线粒体
丙酮酸
6
例2.葡萄糖在细胞内分解为丙酮酸的过程中，下列叙述正确的是：
A、在线粒体中进行
B、需在有氧条件下进行
C、不产生CO2
D、反应速度不受温度的影响
例3.C6H12O6
是细胞进行需氧呼吸最常利用的物质。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
B、乳酸
C、
CO2
D、
H2O
C
D
影响需氧呼吸的外界因素
1、温度：
温度
呼
吸
速
率
应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间。在农业上，夜晚适当降低温度，可以减少呼吸作用对有机物的消耗。
温度影响呼吸酶的活性
呼吸速率
O2浓度
一定范围内，需氧呼吸速率随氧气浓度升高而增大
2、氧气浓度：
应用：作物栽培过程中采取中耕松土能促进根加快细胞呼吸从而促进根对矿质元素的吸收利用
3、水：
呼吸速率
含水量
应用：细胞含水量高，代谢增强。所以，稻谷等种子在贮藏前要晾晒，甚至风干，减少水分，降低呼吸消耗。
在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的升高而加强，随含水量的减弱而减弱
4、二氧化碳浓度：
二氧化碳是细胞呼吸的产物，对需氧呼吸有抑制作用
呼吸速率
CO2浓度
应用：在蔬菜、水果保鲜中，增加CO2浓度可以抑制细胞呼吸，减少有机物消耗。
1、实质：
分解有机物，释放能量
（1）温和条件下逐步进行
（2）需酶的作用
（3）能量逐步释放
2、特征：
细胞需氧呼吸
3、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
当我们运动量过大时，身体是不是会有酸痛的感觉？
当苹果堆放久了是不是会闻到酒味？
这都是厌氧呼吸的结果……
最常见的厌氧呼吸类型是什么？
乳酸发酵和乙醇发酵
阅读书本94页厌氧呼吸相关内容思考以下问题：
2、厌氧呼吸的第一阶段与需氧呼吸的第一阶段是否相同？
3、在接下来的反应过程中两者有何不同？
1、厌氧呼吸的场所在？
细胞溶胶
相同
丙酮酸在不同酶的作用下，形成不同的产物
厌氧呼吸
C6H12O6
能量（少）
2丙酮酸（2C3H4O3）
[H]
酶
酶
酶
2C3H6O3（乳酸）
2C2H5OH（乙醇）+2CO2
第一阶段
(细胞溶胶)
第二阶段
（细胞溶胶）
厌氧呼吸过程：
例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎
玉米的胚
甜菜的块根等）
例：苹果，葡萄的果实以及水稻等大多数植物、酵母菌
乳酸菌、酵母菌等微生物的厌氧呼吸也称为发酵
☆与需氧呼吸第一阶段相同
糖酵解：
C6H12O6
酶
2CH3COCOOH
+4
[H]
+
能量
（丙酮酸）
（少量）
场所：细胞溶胶
①
二个阶段
第一阶段：糖酵解
两个ATP
丙酮酸
酶
2C3H6O3（乳酸）
A.乳酸发酵（细胞溶胶）
例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、
酶
2C2H5OH（酒精）
+
2CO2
B.酒精发酵（细胞溶胶）
例：大多数植物、酵母菌
?
?☆与需氧呼吸第一阶段相同
☆与需氧呼吸第一阶段相同
C6H12O6
酶
2
C3H6O3(乳酸)
+
能量
丙酮酸
?
?
C6H12O6
酶
2
C2H5OH
+
2CO2
+
能量
不彻底氧化分解有机物，释放能量较少
3.总反应式
（1）C6H12O6
2
C2H5OH＋2CO2＋能量
酶
2
C3H6O3＋能量
（2）C6H12O6
酶
【警示】
厌氧呼吸只在第一阶段释放能量合成ATP，第二阶段无ATP的合成。
思考：
1.为什么厌氧呼吸所放出的能量要比需氧呼吸少得多？
2.
厌氧呼吸和需氧呼吸有何异同？
厌氧呼吸概念
一般是指细胞在
的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为
的产物，同时释放出
的过程。
缺氧
少量能量
未彻底氧化
不彻底氧化分解，还有一部分能量留在产物（乳酸或乙醇中）
需氧呼吸与厌氧呼吸的异同点
葡萄糖
丙酮酸
12H2O+6CO2+能量
2C2H5OH
+2CO2+能量
2C3H6O3
+能量
或
酶
需氧呼吸与厌氧呼吸之间的联系：
酶
在有氧时
在无氧时
相同阶段
不同阶段
（需氧呼吸）
（厌氧呼吸）
厌氧呼吸所产生的能量这么少，为什么生物体还要保存这种呼吸方式？
需氧型生物在无氧或缺氧的条件下，细胞利用这种呼吸作用可以快速地利用较多的葡萄糖产生少量的ATP，在短时间内维持生命。厌氧呼吸是一种克服暂时缺氧的应急措施，是为争取时间而消耗能量较多的办法。
厌氧型生物不需要氧气，当有氧气存在，会抑制其正常的生命活动。
细胞呼吸是细胞代谢的中心
生物体在饥饿状态下，分解自身物质来供能的先后顺序：
先糖类、接着脂肪，最后蛋白质。
糖类、脂肪、蛋白质的水解产物：
糖类
单糖
脂肪
甘油+脂肪酸
蛋白质
氨基酸
细胞内有机物的分解以细胞呼吸为中心
细胞呼吸一方面为合成反应提供能量，另一方面为合成反应提供碳骨架。柠檬酸循环的许多中间产物都是重要的碳骨架。由此可见细胞内有机物的生物合成也以细胞呼吸为中心
【例】细胞内糖分解过程如下图，下列叙述错误的
是（
）
A.植物细胞能进行过程①和③或①和④
B.真核细胞的细胞溶胶中能进行过程①或②
C.动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多
D.乳酸细菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H]
B
1.让一只鼠吸入含有放射性18O的O2，该鼠体内最先
出现标记氧原子的是（
）
A．丙酮酸
B．二氧化碳
C．乳酸
D．水
2.需氧呼吸全过程的三个阶段中，相同的产物
是(
)
A.CO2
B.H2O
C.[H]
D.ATP
D
D
3.生物体内有机物氧化分解的总过程中，完全在
线粒体中进行的是(
)
A.C6H12O6+6O2
6CO2+6H2O+能量
B.丙酮酸转化为乳酸
C.C6H12O6
2C2H5OH+2CO2+能量
D.丙酮酸和水反应生成CO2和［H］
酶
酶
D
4.
细胞进行需氧呼吸的主要场所和分解的主要有机
物分别是(
)
A.叶绿体;淀粉
B.线粒体;葡萄糖
C.线粒体;淀粉
D.细胞质基质;葡萄糖
5.如果酵母菌在进行需氧呼吸和酒精发酵时，分解葡
萄糖产生等量的CO2，那么这两种呼吸方式所消耗葡萄
糖的摩尔数之比是（
）
A.1︰2
B.1︰3
C.1︰4
D.1︰6
B
B
6.生物体内葡萄糖分解代谢过程图解如下：
据上面的图解回答：
(1)反应①②③④中，可在人体细胞中进行的是____。
(2)粮食贮藏过程中，有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为_______________________________。
(3)在反应①②③④中必须在有氧条件下进行的是__。
葡萄糖
乙醇
二氧化碳
水
乳酸
丙酮酸
二氧化碳
①
④
②
③
ADP
ATP
ADP
ATP
【解析】人体细胞多数进行的是需氧呼吸。若在缺氧条件下，剧烈运动的肌细胞可代谢产生乳酸。细胞进行需氧呼吸产生水，可使粮堆湿度加大。需氧呼吸第三阶段需要氧气。
答案：(1)①②④
(2)细胞需氧呼吸产生水
(3)②
液滴移动情况
酵母菌呼吸方式
不移
左移
右移
活塞
有色液滴
20%NaOH
5mL
装置1
只进行需氧呼吸或者
需氧呼吸和乙醇发酵
乙醇发酵
氧气体积变化
蒸馏水5mL
装置2
消耗O2体积和释放CO2体积变化
液滴移动情况
酵母菌呼吸方式
不移
左移
右移
需氧呼吸
只进行乙醇发酵或者
需氧呼吸和乙醇发酵
酵母菌
提高练习:探究酵母菌的呼吸方式
酵母菌在环境氧气浓度浓度高时可进行需氧呼吸，在环境氧气浓度低时可进行乙醇发酵。
吸收装置中的CO2
活塞
有色液滴
橡皮塞
刻度管
容器
20%NaOH
5mL
装置1
有色液滴
酵母菌
活塞
橡皮塞
刻度管
容器
蒸馏水5mL
装置2
酵母菌
(1)、若装置1液滴左移，装置2液滴不移动，则表明所测生物（
）
(2)、若装置1液滴不移，装置2液滴右移动，则表明所测生物（
）
(3)、若装置1液滴左移，装置2液滴右移动，则表明所测生物
（
）
只进行需氧呼吸
只进行乙醇发酵
需氧呼吸、乙醇发酵
实验现象
结 论
装置一液滴
装置二液滴
不动
不动
只进行产乳酸的厌氧呼吸或种子已死亡
不动
右移
只进行产生酒精的厌氧呼吸
左移
右移
进行需氧呼吸和产生酒精的厌氧呼吸
左移
不动
只进行需氧呼吸或进行需氧呼吸和产乳酸的厌氧呼吸
CO2释放和O2消耗情况
密闭容器内气体体积变化
呼吸类型
不消耗O,
无CO2释放
此种情况?下，容器内气体体积不发生变化
细胞只进行产生乳酸的厌氧呼吸
不消耗02，有CO2释放
此种情况下，容器内气体体积增大。但若将CO2吸收,容器内气体体积不变
细胞只进行产生乙醇和CO2?的厌氧呼吸
O2的消耗量等于CO2的释放量。
此种情况下,容器内气体体积不发生变化?。但若将CO2吸收,则容器内气体体积减小
细胞只进行需氧呼吸或进行需氧呼吸和产生乳酸的厌?氧呼吸
O2的消耗量小于CO2的释放量
此种情况下，容器内气体体积增大。但若将CO:吸收,容器内气体体积变小
细胞同时进行需氧呼吸与产生乙醇和二氧化碳的厌氧呼吸
根据O2消耗与CO2产生的量来判断(以葡萄糖为细胞呼吸底物)
1.下图是酵母菌细胞呼吸类型的探究装置图，下列现象中能说明酵母菌只进行需氧呼吸的是（ ）
A.装置1中液滴左移，装置2中液滴不移
B.装置1中液滴左移，装置2中液滴右移
C.装置1中液滴不动，装置2中液滴右移
D.装置1中液滴右移，装置2中液滴左移
解析 装置1中液滴左移，说明酵母菌细胞呼吸消耗了氧气，即酵母菌进行了需氧呼吸；装置2中液滴不移动，说明酵母菌没有进行厌氧呼吸，结合装置1和装置2说明酵母菌只进行需氧呼吸，A正确；装置1中液滴左移，说明酵母菌细胞呼吸消耗了氧气，即酵母菌进行了需氧呼吸；装置2中液滴右移，说明酵母菌呼吸释放了二氧化碳，结合装置1和装置2说明酵母菌同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸，B错误；装置1中液滴不动，说明酵母菌呼吸作用没有消耗氧气，即没有进行需氧呼吸；装置2中液滴右移，说明酵母菌呼吸释放了二氧化碳，结合装置1和装置2可以知道酵母菌只进行厌氧呼吸，C错误；装置1中液滴不可能右移，D错误。
答案 A
2.如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a～d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列分析正确的是（ ）
A.氧浓度为a时细胞呼吸最弱，最适于贮藏该植物器官
B.氧浓度为b～c时，既有需氧呼吸，又有厌氧呼吸
C.氧浓度为c时，厌氧呼吸最弱
D.氧浓度为d时，需氧呼吸强度与厌氧呼吸强度相等
解析 氧浓度为a时，植物只进行厌氧呼吸，产生的CO2较多，并且会产生大量酒精，因此在a浓度下不适于贮藏该植物器官，A错误；氧浓度为b～c时，既有O2的吸收，又有CO2的释放，且量不等，说明既有需氧呼吸，又有厌氧呼吸，B正确；氧浓度为d时，植物只进行需氧呼吸，此时厌氧呼吸最弱，C错误；氧浓度为d时，植物只进行需氧呼吸，D错误。
答案 B
