细胞呼吸
影响细胞呼吸的因素详解
不同细胞对氧气的需求和耐受 度不同,因此氧气浓度对细胞 呼吸的影响也具有差异性。
底物浓度
01
底物是细胞呼吸的能源物质,其浓度直接影响细胞 呼吸的效率。
02
高底物浓度下,细胞呼吸速率会增加;低底物浓度 下,细胞呼吸速率会降低。
03
底物浓度的变化还会影响细胞对能量的需求和代谢 产物的生成。
温度
温度是影响细胞呼吸的重要环境因素 之一。
酶的活性
酶是细胞呼吸过程中的催化剂,其活性直接影响 细胞呼吸的速率。
酶的活性受到温度、pH值、抑制剂和激活剂等多 种因素的影响。
酶的合成和分解也影响其活性,酶的合成不足或 分解过度都会导致酶活性下降。
氧气浓度
氧气是细胞呼吸的必需品,其 浓度直接影响细胞呼吸的强度。
低氧浓度下,细胞会通过增加 呼吸速率来获取更多的氧气; 高氧浓度下,细胞呼吸可能会 受到抑制。
温度对细胞呼吸的影响还与生物种类和环境条件有关。例如 ,某些耐寒植物在低温条件下仍能保持较高的细胞呼吸速率 。
04 细胞呼吸的调控机制
酶的合成与降解
酶的合成
细胞呼吸过程中需要多种酶的参与,酶的合成水平直接影响细胞呼吸的速率。在 某些情况下,通过增加酶的合成来提高细胞呼吸速率。
酶的降解
当细胞需要降低呼吸速率时,可以通过降解酶来实现。酶的降解可以快速降低细 胞呼吸速率,以适应环境变化。
生长激素可以促进细胞生长和分裂,从而增加细 胞呼吸速率。
胰岛素
胰岛素可以促进葡萄糖的吸收和利用,从而增加 细胞呼吸速率。
肾上腺素
肾上腺素可以刺激细胞呼吸,增加能量供应,以 应对紧急情况。
05 细胞呼吸异常与疾病的关 系
缺氧与疾病
总结词
细胞呼吸
(2)依次填出椭圆框内4、5、6 所代表的能量的多少 少 、 ____ 少 、大量 。
O2
(3)用含18O的葡萄糖跟踪有氧 酶 呼吸过程中的氧原子,18O转
2 移的途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 _______________
5 6
3
阶段性检测 一个绿色植物的叶肉细胞内,叶绿体合成的葡萄糖、释放的氧气被用于有氧 呼吸,至少得穿过几层选择透过性膜? 2层 2丙酮酸 +4[H]
A
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
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
D
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
第一阶段
少量
第二阶段 第三阶段
线粒体 丙酮酸 H2O CO2、[H] 少量 基质 线粒体 H 2O [H] 、 O 大量 2 内膜
例1.下图是有氧呼吸的过程图解,请依图回答:
(1)写出长方框内1、2、3依次 代表的物质名称:丙酮酸 、 _____ 、 。 二氧化碳 水
酶 C6H12O6 4 1 酶 [H] [H]
过高CO2抑制细胞呼吸
应用:增加CO2的浓度保鲜
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
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。
细胞呼吸名词解释
细胞呼吸名词解释
细胞呼吸是指生物体内细胞利用有机物质通过氧化代谢释放能量的过程。
它是生物维持生命活动和进行生长发育的重要能量来源,也是有机物质循环的重要环节之一。
细胞呼吸主要包括三个过程:糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
首先,糖酵解在胞质中进行,将葡萄糖分解为两个分子的丙酮酸,同时产生少量ATP。
然后,丙酮酸进入线粒体的三羧酸循环,通过一系列氧化反应将其分解为二氧化碳和氢的形式,并释放出更多的ATP。
最后,氢通过氧化磷酸化在线粒体内与氧结合,生成水,并产生大量ATP。
细胞呼吸是自由能的释放过程,每一步都伴随着氧化反应。
这些反应主要涉及到两种化合物的转化:有机物质(如糖类、脂肪和蛋白质)和无机物质氧气。
细胞呼吸的主要功能是释放存储在有机物质中的能量,将其转化为泛能(可用于维持生命活动的能量形式)。
细胞呼吸的产物主要有三种:二氧化碳、水和能量(以ATP 的形式)。
二氧化碳是糖酵解和三羧酸循环的产物,它通过呼吸系统进入血液,最终被排出体外。
水是氧化磷酸化的产物,起到了维持水平衡的重要作用。
而能量以ATP的形式存储,它是细胞内一种常用的能量储存和传递分子,能够将能量有效地传递给其他细胞活动。
细胞呼吸的调节受到一系列内外环境因素的影响。
比如,当细胞内ATP含量较低时,酶的活性会增加,刺激细胞呼吸的进
行;当细胞外氧浓度较低时,细胞会通过调节呼吸速率来提高氧吸收量。
此外,激素的作用也能影响细胞呼吸的调节。
总的来说,细胞呼吸是生物体内重要的能量转化过程,通过有机物质与氧之间的氧化反应释放能量,为细胞提供所需能量,维持生命活动的正常进行。
3.2细胞呼吸
细胞呼吸的方式
有氧呼吸 无氧呼吸
一、有氧呼吸 有 氧呼 吸的 过 程 图 解
1、第一阶段:葡萄糖的初步分解 场所:细胞质基质
C6H12 O6
酶 2C3H4 + 4[H] + 能量(少量) O3
葡萄糖
细胞质基质 4[H]
①酶
2丙酮 酸
能量
热能
2AT P
线粒体
第二阶段:丙酮酸彻底分解
场所:线粒体基质
性:最适温度时,
细胞呼吸最强;
超过最适温度呼
温度
吸酶活性降低, 甚至变性失活,
呼吸受抑制;低
于最适温度酶活性下降,呼吸受抑制曲线模型实践应用
①低温下贮 存蔬菜、水 果;②在大 棚蔬菜的栽 培过程中夜 间适当降温, 以降低细胞 呼吸,减少 有机物的消 耗,提高产 量
有氧呼吸:三个阶段都产生 ATP 无氧呼吸:只在第一阶段产
生
用于各项生命活动
6. 根据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况(底物为葡萄糖)
O2吸收量、CO2释 放量
细胞呼吸的方式
不消耗O2,释放CO2 O2吸收量=CO2释 放量
只进行无氧呼吸 只进行有氧呼吸
O2吸收量<CO2释放量
两种呼吸方式同时进行,多余CO2来自 无氧呼吸
易 错 警 示 有关细胞呼吸的9个易错点
8.微生物的无氧呼吸也称为发酵,但动植物的无氧呼吸不能称 为发酵。 9.产物CO2中的两个氧原子,一个来自于丙酮酸,一个来自于 底物中的H2O。用18O2参与呼吸作用,生成H2O后再用于参与 呼吸作用的第二阶段,18O可从水中转移到CO2中。
4. 不同生物无氧呼吸的产物不同
酒精量=CO2量
只进行无氧呼吸
细胞呼吸
3、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
有氧呼吸 无氧呼吸
细胞质基质
不需分子氧参加
呼吸场所
是否需氧 分解产物 释放能量
细胞质基质、 线粒体
需分子氧参加
无机物(CO2、H2O) 酒精+CO2或乳酸
相同点
较多(大量) 较少(少量) 1.都是有机物的 氧化 分解; 都需要 酶 的催化; 2.都释放能量并合成 ATP ; 3.第 1 阶段相同;
(4)实验现象
①两装置中石灰水都变浑浊,但有氧实验组中浑浊程度高且 速度快。 ②2号试管中溶液由橙色变成灰绿色,1号试管不变色。 (5)实验结论
酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条
件下,酵母菌通过细胞呼吸产生二氧化碳;在无氧条件下,酵母 菌通过细胞呼吸产生酒精和二氧化碳。
进行实验:A装置
(3)不同部位:
生殖器官(花、果实、种子)>营养器官(根、茎、叶)
2.环境因素
(1)呼吸速率与温度的关系
•曲线:
①受呼吸酶的活性影响:最适温度时,细胞呼吸最强,超过 最适温度呼吸酶活性降低,甚至变性失活,细胞呼吸受抑制;
低于最适温度酶活性下降,细胞呼吸受抑制。
②应用:a.低温下贮存蔬菜、水果 b.大棚蔬菜的栽培:夜间适当降低温度,降低细 胞呼吸,减少有机物的消耗,提高
?
4、能量 (2870kJ)
1161kJ
ATP
其余以热能形式散失
2.无氧呼吸的过程
C6H12O6 C6H12O6
酶 酶
2C2H5OH+2CO2+少量能量 2C3H6O3+少量能量
总共放能196.65kJ, 其中 61.08 kJ 转移 给ATP
不同生物无氧呼吸的产物不同,根本原因是遗传物质不同, 直接原因是生物体内所含的酶不同。
总结细胞呼吸的知识点
总结细胞呼吸的知识点1. 细胞呼吸的基本概念细胞呼吸是一种生物化学过程,指的是细胞内部的氧化代谢,通过将有机物氧化成水和二氧化碳来释放能量。
在这一过程中,细胞内的有机物经过一系列氧化还原反应,最终生成ATP(三磷酸腺苷)和二氧化碳。
细胞呼吸是生物体内的一种氧化代谢,是生命维持的必需过程。
它与动植物的生长、繁殖和其它生命活动密切相关。
2. 细胞呼吸的过程细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种形式。
有氧呼吸是指在有氧条件下进行的呼吸过程,是能量释放的最终过程;而无氧呼吸是在没有氧气的情况下进行的呼吸过程,能量释放更少。
(1)有氧呼吸:有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式,它在线粒体内进行。
有氧呼吸可以分为三个阶段:糖解、Krebs循环和氧化磷酸化。
- 糖解:葡萄糖分子在细胞浆内被氧化分解成两个分子的丙酮酸。
糖分子被转化为丙酮酸,并释放少量 ATP。
- Krebs循环:丙酮酸进入线粒体,并在此处与其他物质反应,生成脱氧核糖糖基酸(NADH)、脱氧腺苷酸(FADH2)、ATP等。
- 氧化磷酸化:最后,NADH和FADH2在线粒体内氧化,产生ATP。
这个过程是一个逐步的过程,每一步都会生成能量分子 ATP,供给细胞运作所需的能量。
(2)无氧呼吸:无氧呼吸是指在缺氧或氧供应不足时细胞进行的呼吸过程。
细胞在缺氧的情况下,不同类型的细胞可以利用不同的有机物来产生 ATP。
例如,酵母菌可以利用葡萄糖进行酵解,产生乳酸;而肌肉细胞可以利用糖原进行乳酸发酵,产生乳酸。
无氧呼吸产生ATP的能力与有氧呼吸相比要少得多,但在某些情况下,例如在高强度运动时,身体需要迅速产生大量能量,此时无氧呼吸就非常重要。
3. 细胞呼吸与健康细胞呼吸对我们的身体健康有着重要的影响。
充足的细胞呼吸能够提供充足的能量,维持细胞的正常代谢活动,同时也有助于维持我们的健康状态。
(1)对健康的影响:足够的细胞呼吸可以使细胞正常运作,保持身体各个器官的功能正常,有利于身体免疫力的提高,有助于预防和治疗疾病。
总结细胞呼吸的知识点
总结细胞呼吸的知识点细胞呼吸是生物体获取能量的主要途径之一,它涉及到一系列复杂的生化反应,通过这些反应,生物体可以将食物中的有机物质转化为能量,同时释放出二氧化碳和水。
细胞呼吸主要分为三个阶段:糖酵解、柠檬酸循环(也称为克雷布斯循环)和电子传递链。
糖酵解是细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质中。
在这个过程中,一个葡萄糖分子被分解成两个丙酮酸分子,同时产生少量的ATP(三磷酸腺苷,生物体的能量货币)和还原型NADH(一种电子载体)。
糖酵解是无氧过程,即使在没有氧气的情况下也能进行。
柠檬酸循环是细胞呼吸的第二阶段,发生在线粒体的基质中。
丙酮酸进入线粒体后,首先转化为乙酰辅酶A,然后进入柠檬酸循环。
在柠檬酸循环中,乙酰辅酶A被进一步氧化分解,产生二氧化碳、NADH和FADH2(另一种电子载体)。
这个循环是细胞呼吸中产生能量最多的阶段。
电子传递链是细胞呼吸的第三阶段,发生在线粒体内膜上。
NADH和FADH2将电子传递给电子传递链上的一系列蛋白质和电子载体。
电子在传递过程中释放出能量,这些能量被用来将质子泵出线粒体的内膜,形成质子梯度。
质子通过ATP合成酶回到线粒体基质,驱动ATP的合成。
最后,电子被氧气接受,形成水,完成整个呼吸链。
细胞呼吸的效率受到多种因素的影响,包括氧气的供应、酶的活性、代谢途径的调控等。
在缺氧条件下,细胞会通过无氧酵解(乳酸发酵)来产生能量,但这种方式效率较低,且会产生乳酸,可能导致肌肉疲劳和酸中毒。
细胞呼吸不仅为细胞提供能量,还参与调节许多生物过程,如细胞生长、分化和凋亡。
此外,细胞呼吸的异常也是许多疾病的根源,如线粒体疾病、癌症和糖尿病等。
因此,了解细胞呼吸的机制对于医学和生物学研究具有重要意义。
细胞呼吸(精品)_图文
总反应式:C6H12O6 + 6O2 酶 6CO2 + 6H2O+大量能量
有氧细胞呼吸的过程示意图
对比
有氧呼吸三个阶段的比较
有氧呼吸 场 所 反应物 产 物 释能
细胞质 主要是 第一阶段 基质 葡萄糖
丙酮酸 [H]
少量
第二阶段 线粒体 第三阶段 线粒体
丙酮酸 [H]、O2
CO2、 [H]
H2O
少量 大量
1.有氧呼吸
有氧呼吸第一阶段:糖酵解
物质变化:
葡萄糖 酶 丙酮酸+还原氢([H]) 细胞质基质
能量变化: 释放少量能量
有氧呼吸第二阶段:
物质变化:
丙酮酸+水
酶 线粒体基质
还原氢+二氧化碳
能量变化: 释放少量能量
有氧呼吸第三阶段:
物质变化:还原氢([H])+氧气
酶 线粒体内膜
水
能量变化: 释放大量能量
①在储存农产品时,可以在密闭的仓库里CO2、 N2,降低温度,或者降低水分含量,以降低呼吸作用
,减少有机物的消耗。
②用清水浸没蔬菜,隔绝空气,制作酸菜。 6.呼吸作用与含水量的关系怎样?
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。
7.呼吸作用与含氧量的关系如何?
在一定范围内,含氧量增加有氧呼吸加强,而 无氧呼吸受抑制。
三羧酸循环是在需氧生物中普遍存在的环状反应序列。循环
由连续的酶促反应组成,反应中间物质都是含有3个羧基的三 羧酸或含有2个羧基的二羧酸,故称三羧酸循环。因柠檬酸是 环上物质,又称柠檬酸循环。也可用发现者的名字命名为克 雷布斯循环。在循环开始时,一个乙酰基以乙酰-CoA的形式 ,与一分子四碳化合物草酰乙酸缩合成六碳三羧基化合物柠 檬酸。柠檬酸然后转变成另一个六碳三羧酸异柠檬酸。异柠 檬酸脱氢并失去CO2,生成五碳二羧酸α-酮戊二酸。后者再 脱去1个CO2,产生四碳二羧酸琥珀酸。最后琥珀酸经过三步 反应,脱去2对氢又转变成草酰乙酸。再生的草酰乙酸可与另 一分子的乙酰CoA反应,开始另一次循环。循环每运行一周 ,消耗一分子乙酰基(二碳),产生2分子CO2和4对氢。草 酰乙酸参加了循环反应,但没有净消耗。如果没有其他反应 消除草酰乙酸,理论上一分子草酰乙酸可以引起无限的乙酰 基进行氧化。环上的羧酸化合物都有催化作用,只要小量即 可推动循环。凡能转变成乙酰CoA或三羧酸循环上任何一种 催化剂的物质,都能参加这循环而被氧化。所以此循环是各 种物质氧化的共同机制,也是各种物质代谢相互联系的机制 。三羧酸循环必须在有氧的情况下进行。环上脱下的氢进入 呼吸链,最后与氧结合成水并产生ATP,这个过程是生物体 内能量的主要来源。
细胞呼吸(一轮复习)课件
第二阶段
在线粒体基质中,丙酮酸 和水在酶的作用下,分解 成二氧化碳和[H],同时释 放少量能量。
第三阶段
在线粒体内膜上,前两阶 段产生的[H]与氧气结合, 释放大量能量。
有氧呼吸的酶
第一阶段
丙酮酸脱氢酶系
第二阶段
柠檬酸循环酶系
第三阶段
细胞色素氧化酶系
有氧呼吸的产物
第一阶段:丙酮酸 第二阶段:二氧化碳
温度对呼吸底物的影响
温度也会影响呼吸底物的运输和利用。在低温条件下,细胞膜的通透性降低,呼吸底物的运输速率减慢,从而影 响细胞呼吸速率。
氧气浓度对细胞呼吸的影响
低氧浓度
在低氧浓度下,细胞会进行无氧呼吸,产生酒精和乳酸。 无氧呼吸产生的能量较少,且对细胞的生长和发育不利。
中等氧浓度
在中等氧浓度下,细胞主要进行有氧呼吸,产生二氧化碳 和水。有氧呼吸产生的能量较多,且对细胞的生长和发育 有利。
通过调节细胞呼吸,促进伤口愈合和 康复。
药物研发
针对影响细胞呼吸的疾病靶点,研发 新型药物。
工业上的应用
发酵工程
利用微生物细胞呼吸产生的代谢 产物,如酒精、醋酸等。
生物电池
利用微生物细胞呼吸过程产生电流 。
污水处理
通过控制微生物细胞呼吸,促进污 水中有机物的降解。
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细胞呼吸的类型
总结词
细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
详细描述
有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下,通过一系列酶促反应将有机物彻底氧化分解 成二氧化碳和水,并释放能量的过程;无氧呼吸则是在无氧气的情况下,细胞通 过酶促反应将有机物分解成不彻底的氧化产物,并释放能量的过程。
细胞呼吸的场所
第五章第三节细胞呼吸
同样是分解葡萄糖,为何无氧呼吸只 能释放少量能量? 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
刘翔在训 练时常会 在第二天 早上肌肉 发酸,为 什么?
思维训练 2. 苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸 的产物分别是( ) D A.乳酸、酒精和二氧化碳 B.都是酒精和二氧化碳 C.都是乳酸 D.酒精和二氧化碳、乳酸
“呼吸”和“呼吸作用”有什么区别?
“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。
探究 探究酵母菌细胞呼吸的方式
酵母菌: 一种单细胞的真菌(真核生物), 在有氧和无氧条件下都能生存,属 于兼性厌氧菌.
实际上人们几乎天天都在享受着 酵母菌的好处。你能举例吗?
(3) 场所:线粒体内膜 酶 24[H] + 6O2 12H2O + 大量能量
有氧呼吸的反应式
C6H12O6+ 6H2O+ 6O2
酶
6 CO2+ 12 H2O +
大量能量
有氧呼吸的能量去路:
有氧呼吸
1mol葡萄糖
2870kJ
热能散失
ATP(1161kJ)
思维训练
1. 在有氧呼吸过程中,CO2的产生 和氧气的参与分别发生在( B ) A.第一阶段和第二阶段 B.第二阶段和第三阶段 C.第一阶段和第三阶段 D.都在第三阶段。
2
耗O2,则只进行无氧 呼吸。
CO 释 放 量
C B
无氧呼吸
C点以后 若产生CO2的摩尔数与吸
收O2的摩尔数相等,则只 进行有氧呼吸
AC段 若产生的CO2的摩尔数比
20 O2%
D
5 25 B点 10 15
细胞呼吸
细胞呼吸一、细胞呼吸的原理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,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
根据有无氧气的参与,可以分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
2、有氧呼吸(1)概念:细胞在有氧条件下,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放出大量能量的过程。
主要场所在线粒体。
(3)有氧呼吸过程中各元素来源去路(4)能量的产生:每氧化1mol葡萄糖释放出的总能量是2 870kJ,其中只有1 161kJ转移到ATP中(生成38mol ATP)),其余的以热能的形式散失。
3、无氧呼吸(1)概念:无氧呼吸是指生物在无氧条件下,把有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。
(2)场所:细胞质基质(3)过程:−酶2C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量C6H12O6−→C 6H 12O 6−→−酶2C 3H 6O 3(乳酸)+ 少量能量(4)能量的产生:每1mol 葡萄糖生成究竟释放的能量为225.94kJ ,生成乳酸释放的能量为196.65kJ ,其中都有61.08kJ 的能量转移到ATP 中(生成2mol ATP ),其余部分以热能的形式散失。
(5)发酵:对于微生物(如贾母军、乳酸菌)的无氧呼吸,习惯上称为发酵。
1.内部因素——遗传因素(决定酶的种类和数量)(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同,如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。
(2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同,如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高,成熟期细胞呼吸速率较低。
(3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官。
2.外部因素特别提醒(1)O2浓度为零时,细胞呼吸强度并不为零,因为细胞可进行无氧呼吸。
(2)随着O2浓度的增加,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸也因氧气浓度较低而较弱,细胞呼吸的总强度较低;但后来随着氧气浓度的升高,有氧呼吸逐渐增强,细胞呼吸总强度又增大。
细胞呼吸《普通生物学》
细胞呼吸1.细胞呼吸引论(1)概念细胞呼吸是指细胞在有氧条件下是氧化分解糖类等有机物,最终产生二氧化碳和水并释放能量的过程。
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量(2)场所先在细胞质基质,后在线粒体。
(3)呼吸利用的能量生物体通过细胞呼吸所利用的是存在于呼吸底物(最常见的是葡萄糖)分子中的能量,这种能量的存在形式是电子的特定排列方式,即特定的化学键。
(4)特点细胞呼吸是一种有控制的氧化还原作用。
这些反应可归纳为3个阶段:糖酵解、柠檬酸循环和电子传递链。
2.糖酵解(1)概念糖酵解是指葡萄糖的分解,其最终产物是丙酮酸,伴随2分子ATP和2分子NADH的产生,在细胞质中发生。
(2)糖酵解的具体步骤NADH是NAD+的还原形式,NAD的全名是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,是许多种脱氢酶的辅酶。
图4-2糖酵解(3)底物水平磷酸化底物水平磷酸化是指高能磷酸键直接与ADP结合合成ATP的反应,如糖酵解中的反应6和反应9 。
3.柠檬酸循环(1)概述柠檬酸循环又称krebs循环或三羧酸循环,是指糖酵解的终产物丙酮酸进入线粒体,在丙酮酸脱氢酶的作用下形成乙酰CoA(乙酰辅酶A)后,乙酰CoA经过柠檬酸,再经过一系列反应被氧化,产生2分子CO2和许多NADH和FADH2 的过程。
(2)丙酮酸生成乙酰辅酶A①被NAD+氧化,脱掉两个氢,形成NADH和H+;②脱去一分子CO2形成一个二碳单位;③二碳单位与辅酶A(CoA)结合,形成乙酰CoA。
乙酰CoA是一种高能化合物,直接参与柠檬酸循环;每个进入糖酵解的葡萄糖分子产生2个乙酰CoA。
(3)柠檬酸循环(krebs循环或三羧酸循环)FAD是和NAD+类似的化合物,全名是黄素腺嘌呤二核苷酸,其氧化型为FAD,还原型为FADH2。
图4-3柠檬酸循环(4)柠檬酸循环的总反应CH3CO·CoA+3NAD++FAD+ADP+Pi→CoA·SH+2CO2+3NADH+3H++FADH2+ATP 一个葡萄糖分子产生2个乙酰CoA,所以一个葡萄糖分子在柠檬酸循环中要产生2ATP、6NADH和2FADH2。
生物知识点总结细胞呼吸
生物知识点总结细胞呼吸一、细胞呼吸的定义细胞呼吸是一种以有机物为能量源,通过氧化过程产生三磷酸腺苷(ATP)的生物化学过程。
细胞呼吸不仅是动植物细胞内能量供给的主要途径,也是糖、脂肪、蛋白质等生物大分子的氧化途径。
细胞呼吸是细胞内氧化还原过程中最重要的阶段,能够为生命活动提供所需的能量。
二、细胞呼吸的过程1. 糖酵解糖酵解是细胞呼吸的第一步,其发生在细胞质内。
在无氧条件下,糖酵解通过分子中的酶将葡萄糖分解成2个分子的丙酮酸,产生少量的ATP和NADH。
糖酵解的产物丙酮酸进入线粒体后,进行乳酸酶和酮酸脱羧酶等酶催化下的反应,生成辅酶A、乙醯辅酶A和丙酮酸。
乙醯辅酶A进入三羧酸循环(Krebs循环)转化为辅酶A和甲酰辅酶A。
2. 三羧酸循环三羧酸循环(Krebs循环)是细胞呼吸的第二步,其发生在线粒体内线粒体内。
在这个循环中,乙醯辅酶A与四碳酸脱羧酶结合,生成柠檬酸,再经多步催化作用,逐渐生成脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、琥珀酸、脱羧酶、丙二酸脱氢酶、二酸酐脱氢酶等,最终生成氧化的辅酶A和丙酮酸。
3. 呼吸链呼吸链是细胞呼吸的第三步,其主要发生在线粒体内线粒体内。
在这个步骤中,经过琥珀酸、呼吸酮、细胞色素C等多个载体,NADH和FADH2的电子依次进行氧化,释放出能量,用于通过细胞色素氧还原酶将线粒体内氧和H+结合,生成水,形成氧化磷酸化,产生更多ATP。
三、细胞呼吸的影响1. 营养供应细胞呼吸是维持生物体代谢的重要途径,同时也是糖、脂肪、蛋白质等有机物质供能的主要路径。
人体通过细胞呼吸将身体摄入的有机物质氧化成二氧化碳和水,释放出大量的能量,维持生命的正常运转和生长发育。
2. 能量代谢细胞呼吸是维持生物体能量平衡的重要途径。
通过有机物质的氧化反应,细胞呼吸可以向细胞内提供大量的ATP能量,使细胞能够维持正常的代谢、增殖和功能活动。
3. 生物进化细胞呼吸是生命体进化的重要途径。
在生物进化的过程中,细胞呼吸的发展和改变对生物体的适应性和生存环境起到较大的影响。
细胞的呼吸作用
06
细胞呼吸与健康的关系
细胞呼吸与疾病的关系
细胞呼吸异常可 能导致疾病,如 糖尿病、心脏病 等
细胞呼吸与免疫 系统有关,免疫 系统通过细胞呼 吸来发挥作用
细胞呼吸与能量 代谢有关,能量 代谢异常可能导 致肥胖、高血压 等疾病
细胞呼吸与衰老 有关,细胞呼吸 异常可能导致细 胞衰老加速,从 而引发疾病
细胞的呼吸作用
汇报人:XX
目录
01 细 胞 呼 吸 的 概 述 02 细 胞 呼 吸 的 过 程 03 细 胞 呼 吸 的 影 响 因 素 04 细 胞 呼 吸 的 能 量 转 换 05 细 胞 呼 吸 的 调 节 机 制 06 细 胞 呼 吸 与 健 康 的 关 系
01
细胞呼吸的概述
细胞呼吸的定义
添加标题
添加标题
无氧呼吸:不需要氧气参与,产 生少量能量
发酵:微生物特有的呼吸方式, 产生能量和二氧化碳
细胞呼吸的生理意义
为细胞提供能量:细胞呼吸是细胞获取能量的主要方式,通过氧化分 解有机物,释放能量,为细胞活动提供动力。
维持细胞内环境稳定:细胞呼吸过程中产生的二氧化碳和水,可以 调节细胞内的酸碱平衡和渗透压,维持细胞内环境的稳定。
pH值对细胞呼吸的影响
pH值影响细胞 呼吸的酶活性
酸性环境有利于 无氧呼吸,碱性 环境有利于有氧 呼吸
pH值影响细胞 膜的通透性,从 而影响细胞呼吸
pH值影响细胞 内的离子平衡, 从而影响细胞呼 吸
抑制剂对细胞呼吸的影响
抑制剂的作用:抑制细胞呼吸过程中的关键酶或蛋白质 抑制剂的类型:化学抑制剂、生理抑制剂等 抑制剂的效果:降低细胞呼吸速率,减少能量产生 抑制剂的应用:研究细胞呼吸机制,药物开发,疾病治疗等
细胞呼吸 全集
10.苹果储存久了,会有酒味, 其过程的表示式是
C6H12O6 酶 2C2H5OH+2CO2 +能量(少) 能量( 能量
1分子葡萄糖 A ATP ⑦ 2分子① ③ B ATP ⑨
② ④
11.图中有作为合成氨基 酸的原料的是标号 ①
C ATP ⑧ 12.图中可比喻成细 胞内流通的"能量货币" ⑥ ⑤ 的标号是 ⑦⑧⑨
C6H12O6
酶 4[H] 2丙酮酸 丙酮酸 (2C3H4O3)
6H2O 酶
能量( 能量(少)
6O2
12H2O
能量( 20[H] 6CO 能量(少) 酶 2 24[H] 能量( 能量(多)
�
释放 较少 较多 能量 1,有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段是相同的. 有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段是相同的. 联系
分解有机物,释放能量. 2,实质相同:分解有机物,释放能量.
课堂练习
1,下列反应中,消耗1摩尔葡萄糖产生ATP最多 下列反应中,消耗1摩尔葡萄糖产生ATP最多 ATP 的是 ( A ) A,有氧呼吸 B,无氧呼吸 C,乳酸发酵 D,酒精发酵 下列生理过程不产生ATP ATP的是 2,下列生理过程不产生ATP的是 ( B ) A,有氧呼吸 B,暗反应 C,光反应 D,发酵 3,下列属于酒精发酵的是 ( C ) A,苹果储藏久了会产生酒味 B,潮湿麦种堆在一起产生酒味 C,酵母菌缺氧条件下的呼吸过程 D,乳酸菌缺氧条件下的呼吸过程
四,呼吸作用的意义
能量. 1,为各项生命活动提供能量. ,为各项生命活动提供能量 2,为体内其他化合物的合成提供原料. 原料. ,为体内其他化合物的合成提供原料
4,光合作用与呼吸作用的比较
光合作用 呼吸作用( 呼吸作用(有)
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实质: 生物氧化
特征:
1、温和条件下逐步进行 2、需酶的作用
3、能量分段释放
思考 “呼吸”和“呼吸作用”有什么区别?
“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。
思考
“呼吸”和“呼吸作用”有什么联系?
“呼吸”是“呼吸作用”的前提和基础,没有呼吸 过程吸入的氧气,就不能进行呼吸作用;而“呼吸作 用”是“呼吸”的继续。
实质
把无机物合成 分解有机物, 有机物,储存 释放能量 能量
扩展:在一封闭的玻璃容器中,用18O标记的 水培养植物,通过光合作用和呼吸作用,此 B 水中的氧在容器中的循环途径是( )
A. 水 B. 水 C. 水 D. 水 O2 O2 葡萄糖 葡萄糖 CO2; 水; CO2; 水。
D
A、丙酮酸
B、乳酸
C、 CO2
D 、 H 2O
刘翔在训 练时常会 在第二天 早上肌肉 发酸,为 什么?
(二)、无氧呼吸
1.概念: 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。
2无氧呼吸的过程
① 葡萄糖的初步分解 场所:细胞质基质
6O2 ③
大量能量
细胞质基质
4[H]
少量能量
2丙酮酸
酶
②
20[H]
6H2O
酶
少量能量
12H2O
6CO2
线粒体
自主构建
有氧呼吸的场所是什么 有氧呼吸分为哪几个阶段 各个阶段发生了什么化学反应 哪个阶段会产生[H] [H]的去向如何 每个阶段都释放能量吗 各阶段释放能 量的量有何不同 有机物中储存的能量去向如何
C6H12O 6 4 1 酶
5 6
3
思考题
1.C6H12O6在细胞内分解到丙酮酸的过程中,下列叙述正确的是: A、在线粒体中进行无氧呼吸 C、不产生CO2 B、需在的氧条件下进行
C
D、反应速度不受温度的影响
2. C6H12O6 是细胞进行有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:
3、水 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
巩固练习
练习1:种子在浸水和不浸水的情况下进行细 胞呼吸都能产生( B )
A. 葡萄糖 B.丙酮酸 C.乳酸 D.酒精
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
C6H12O6酶来自2丙酮酸+4[H]+能量(少量)
② 丙酮酸不彻底分解 A.乳酸发酵
场所:细胞质基质
2丙酮酸+4[H]
B.酒精发酵
酶
2C3H6O3(乳酸)
2C2H5OH(酒精) +2CO2
酶
2丙酮酸+4[H]
总反应式:
C6H12O6
酶
2C3H6O3(乳酸) + 能量
例:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯 块茎、甜菜块根等)
能量去向
1mol葡萄糖分解为乳酸后,共放出196.65kJ的能量,其 中有61.08KJ的能量储存在ATP中,其余的能量以热能的 形式散失,未释放的能量储存在何处? 问:无氧呼吸和有氧呼吸有何异同?
(3)、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
类型 项目
有氧呼吸 场 所
无氧呼吸
区 别
条 件
细胞质基质、线粒体 细胞质基质 (主要) 需氧、酶等 不需氧、需酶 二氧化碳和水 较 多 酒精和二氧化 碳或乳酸 较 少
高等动物的呼吸现象和呼吸作用 细胞内
O2
呼吸器官
血液循环
O2
+
糖 类
CO2
呼吸器官
血液循环
CO2 + 水 +
能量
呼吸(现象)
气体运输
呼吸作用(本质)
二、细胞呼吸的类型
细胞呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸
(一)有氧呼吸
1、概念: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。
是:
是:
(3)在隔绝空气的情况下,重复实验( 1),各试管的最终产物 酒精和CO2 无反应 酒精和CO2 是:甲 乙 丙
思考 下列转变需经哪些生理过程才能实现?
光能 ① 光合作用 糖类等有机物中稳定的化学能 ② 细胞呼吸 ATP中活跃的化学能 ③ ATP水解 直接用于各种生命活动
五、光合作用与呼吸作用的区别和联系
产 物
释 能 联 系
①两者第一阶段相同 ②都分解有机物、释放能量
三、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
四、影响细胞呼吸的因素
1、温度:植物最适25-30℃ 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
光合作用 发生部位
呼吸作用
含叶绿体的 细胞
叶绿体 光、温度、 酶、色素 无机物合成 有机物
一切活细胞
反应场所
条件
细胞质基质、 线粒体
适宜的温度、 酶、氧气 有机物分解 为无机物
物质变化
能量变化
将光能转变 成化学能储 存在所合成 的有机物中
将储存在有机物中 的化学能释放出来, 一部分转移给ATP, 一部分以热能形式 散失
呼吸 速率 温度
2、O2: 一定范围内,有氧呼吸随氧气浓度升高而增大,无氧呼吸 则受到抑制。 问:中耕松土有何作用? 水稻生产中适时露田和晒田的目的是什么?
呼吸作用的 强度
/CO2释 放量 O2浓度
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 无氧呼吸 的产物。 (2)由A到B,CO2的释放量急剧减少,其原因是 氧气增加,无氧呼吸受抑制,有氧呼吸很微弱 。 (3)由B到C,CO2的释放量又不断 增加 ,其主要原因是 氧气充足时,有氧呼吸加强,释放 CO2量增多 。 A (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_________ ______________ 。 B 点。因为这时有氧呼吸很微弱,无氧呼吸又受到 抑制,糖类等有机物分解得最慢。
C6H12O6
酶
2C2H5OH(酒精) + 2CO2+能量
例:大多数植物、酵母菌
思考:一运动员正在进行长跑锻练,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 A、 O2、CO2、乳酸 B、乳酸、CO2、O2 C、 CO2、O2、乳酸 D、 CO2、乳酸、O2
第3节
ATP的主要来源——细胞呼吸
复 习 提 问
生物体生命活动的主要 葡萄糖 能源物质是什么? 生物体新陈代谢所需能量 的直接来源是什么? ATP 那么:葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动所需 要的直接能量ATP的呢?
一、细胞呼吸
有机物在活细胞内氧化分解为二氧化碳和水 概念: 或分解为一些不彻底的氧化产物,并且伴随 着能量释放的过程。
思考题
2.如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时, 分解葡萄糖产生等量的CO2 那么这两种呼吸作 用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
4、酵母菌在有氧的条件下进行有氧呼吸,在无氧条件下进 行无氧呼吸。将酵母菌研磨、离心后,得到
上清液(含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)。 把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的均浆分别 防入甲、乙、丙3个试管中,进行四项独立实验(见右图) (1)向3 个试管中分别加入等量的葡萄糖,各试管的最终产物 丙酮酸 CO2和H2O 无反应 甲 乙 丙 (2)向3个试管中分别加入等量的丙酮酸,各试管的最终产物 无反应 CO2和H2O CO2和H2O 甲 乙 丙
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自主构建
有氧呼吸的场所是什么 有氧呼吸分为哪几个阶段 各个阶段发生了什么化学反应 哪个阶段会产生[H] [H]的去向如何 每个阶段都释放能量吗 各阶段释放能 量的量有何不同 有机物中储存的能量去向如何
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2、有氧呼吸的过程
C6H12O6 ① 酶
有氧呼吸三个阶段的比较
有氧呼吸 场所 反应物 产物 释能
第一阶段
细胞质 基质
线粒体 基质 线粒体 内膜
主要是 葡萄糖
丙酮酸 H2O
丙酮酸 [H]
少量
第二阶段
CO2、[H] 少量 H2O 大量
第三阶段
[H]、O2
3、有氧呼吸的总反应式:
C6H12O6+6H2O+6O2
酶
6CO2+12H2O+
能量
1mol葡萄糖释放2870KJ,有1161KJ转移至ATP(合成 38molATP)
例1.下图是有氧呼吸的过程图解,请依图回答:
(1)写出长方框内1、2、3所依 酶 丙酮酸、 次代表的物质名称: _____ H2O 、 CO2 。 (2)依次填出椭圆框内4、5、6 所代表的能量的多少 少 、 少 、大量 。 [H] [H] ____ (3)有氧呼吸的主要场所是 线粒体 ______,进入该场所的呼吸底 O2 物是丙酮酸 _____。 酶 (4)用含18O的葡萄糖跟踪有氧 呼吸过程中的氧原子,18O转 2 →丙酮酸→二氧化碳 移的途径是葡萄糖 _______________