细胞呼吸(苏)

之间转化的枢纽
细胞呼吸原理的 应用
1.发酵技术 2.农业生产 3.粮食储藏和果蔬 保鲜
1.发酵技术
生产啤酒、果酒和白酒等 生产乳酸类、柠檬酸类饮料 生产味精、酱油和醋 生产单细胞蛋白 应用于垃圾、废水的处理 利用发酵产生沼气
2.农业生产
细胞呼吸为植物吸收营养物质、细 胞的分裂、植株的生长和发育等提供能 量和各种原料，因此，在农业生产上， 要设法适当增强细胞呼吸，以促进作物 的生长发育。 例：水稻生产中的适时露田和晒田 等措施的实质就是为了改善土壤通气条 件以增强根系的细胞呼吸。
细胞质基质
C6H12O6
第一阶段 4[H]
酶
能Fra Baidu bibliotek
热 2ATP
6O2
第三阶段 热
能
2丙酮酸
酶
第二阶段 20[H]
6H2O
酶
能
热 2ATP
34ATP
12H2O
6CO2
线粒体
（1）有氧呼吸反应式：
C6H12O6＋6H2O＋6O2
6CO2＋12H2O＋能量
酶
1mol葡萄糖释放2870KJ，有1161KJ转移至ATP
请阅读下文，思考并回答问题： 马铃薯性喜冷凉，不耐高温，生长期间以昼夜平均温度 17~21℃为适宜，30℃左右时，块茎完全停止生长。马铃薯适宜 的最大光照强度为30～40kLx，此时叶片光合作用强度高，积累 的有机物多，过强光照下植株出现早衰现象。马铃薯在整个生长 期中，土壤湿度以60～80%最适宜。氮元素对加快根、茎、叶的 生长都有重要作用。 （1）上述内容说明马铃薯生长需要适宜的 条件 （请至少写出四个）。 （2）马铃薯在30℃左右时，块茎完全停止生长的原因是温度影 响 的活性。夜间温度较低，有利于降低马铃薯植株 的 ，减少养料的消耗，但温度过低，会使马铃薯受到冻 害。 （3）氮元素是两种生物大分子 的重要组成元 素，所以，具有促进植物生长的作用。
物质燃烧也是物质 的氧化分解，燃烧 和细胞呼吸有何异 同呢？
共同点： 都是物质的氧化分解；都能产生 二氧化碳；都能释放出能量。 不同点：
环境 速度
燃烧 体外 快速
细胞呼吸 细胞内 缓慢
细胞呼吸的特点
有机物在酶的催化下，在温和 的条件下氧化分解，能量逐步 释放出来，没有剧烈的发光发 热现象。
细胞呼吸的过程
阅读思考：
细胞呼吸分为几种类型？是依据什么 来划分的？ 有氧呼吸的特点是什么？发生的场所 在哪里？ 有氧呼吸过程分为哪几个阶段？每个 阶段的物质变化是什么？释放的能量有 什么特点？
有氧呼吸的过程
第一阶段 第二阶段 第三阶段
C6H12O6
酶 少量 能量
C2H5OH＋CO2
ADP＋Pi
酶
不同的酶
果蔬保鲜
为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用 降低氧浓度、充氮气或降低温度等方法。 例：苹果、梨、柑、橘等果实在0～ 1℃时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能 短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜 6～8个月。 农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬 菜，也是利用水果自身产生的二氧化碳抑 制细胞呼吸的原理。
C6H12O6+ 6H2O + 6O2*
（3）请在下面的坐标图中，画出20℃时，随着氧含量变 化，新鲜菠菜叶的二氧化碳释放量的变化曲线。
为了探究植物体呼吸强度的变化规律，研究人员在 不同条件下，测定了一定大小的新鲜菠菜叶的二氧 化碳释放量，其数据如下表所示。请据其分析回答：
CO
2 温度
O2
0.1%
10.0%
20.0%
20℃
46.4
38.9
65.5
30℃
40℃
59.8
48.2
56.6
42.4
100
74.2
（1）该项研究的实验条件是：设置了不同的 和空气中不 同的 。 为了能使实验数据真实地反映呼吸强度的变化，其他实验条件应 该 。 （2）研究人员在对数据分析时，发现CO2 释放量最多的条件是 ： 温度为 、氧含量为 时，说明此时的温度是与 _____呼吸相关的酶 温度。
ADP＋Pi
少量 能量 酶
ATP
ATP CO2
讨论：
①有氧呼吸的生成物CO2和H2O分别产生于有 氧呼吸的第几阶段？ ②有氧呼吸的生成物CO2中的C和O分别来自 哪里？有氧呼吸的生成物H2O中的O从何而来？ ③有氧呼吸过程中哪几个阶段有〔H〕产生？ 其去向？ ④有氧呼吸过程中哪几个阶段有ATP产生？最 多的是哪一个阶段？ ⑤C6H12O6能否进入线粒体参与有氧呼吸？
其中ATP：30.54X2=61.08KJ
无氧呼吸反应式
C6H12O6 C6H12O6
酶
酶
2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量 2C3H6O3（乳酸）+能量
无氧呼吸概念： 无氧呼吸是指细胞无氧的参与下，通 过酶的催化作用，把糖类等有机物分解成 为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能 量的过程。
分析：
点击“C6H12O6”、“C3H4O3”、 “[H]”、“能量”按钮播放下一步 酶 点击一次“无O2”则隐藏有氧呼吸 有 O2 的二三阶段，再点击一次则播放 无氧呼吸的第二阶段过程、点击 H2O 无 O “有2 O2”则隐藏无氧呼吸过程、 点击“第一阶段”、“第二阶段”、 “第三阶段”则是强调提示有 氧呼吸的三个阶段。 退出
3.粮食储藏和果蔬保鲜
细胞呼吸要消耗有机物，使有机物 积累减少。因此，对粮食储藏和果蔬保 鲜来说，又要设法降低细胞的呼吸强度， 尽可能减少有机物的消耗等。
粮食储藏
粮食储藏时，要注意降低温度和 保持干燥，抑制细胞呼吸，延长保存 期限。 例：稻谷等种子含水量超过 14.5％时，呼吸速率就会骤然增加 ， 释放出的热量和水分，会导致粮食霉 变。
反应物
酶
6CO2 + 12H2O*
产物
条件
增 加 自 由 水
提 高 氧 气 浓 度
适 当 升 高 温 度
怎样才能促进 有氧呼吸？
C
A
B
A点： 只进行无氧呼吸，释放较多CO2。
CO2释放急剧减少-----氧气增多，无氧呼吸受抑制，有氧呼吸还很 A点到B点： 弱 B点到C点： CO2释放量不断上升-----氧气增多，促进有氧呼吸
ADP＋Pi
少量 能量 酶
ATP
ATP CO2
无氧呼吸过程
1 1 分子 分子 C C H H O O 66 12 12 66
细 胞 质 基 质
酶
2ATP
4[H]
2 2 分子 分子 CH CH COCOOH COCOOH 33
酶
酶
2C3H6O3
2C2H5OH+2CO2
释放总能量196.65KJ/moL葡萄糖
细 胞 呼 吸
思考：
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？
细胞呼吸的概念
细胞呼吸主要是指糖类、脂质和 蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解 为二氧化碳和水或其他产物，释放出 能量并生成ATP的过程。
拉瓦锡等在研究人的呼吸作用
燃料的燃烧
拉瓦锡把呼吸作用 比作碳和氢的“缓 慢燃烧过程”。
能量 释放大量能量，合成 变化 38 ATP
释放少量能量，合成 2 ATP
相 联系 从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同 同 点 实质 分解有机物，释放能量，合成ATP
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。
影响无氧呼吸的因素
细胞呼吸的意义
1、提供能量：
形成ATP -----用于各种耗能的生命活动：细胞分裂 染色体 的复制和移动等） 、植株生长、 主动运输、肌肉 收缩、神经冲动及冲动的传导、新 物质的合成、 分泌、生物发光或 生物放电）； 热能 -----可用于维持体温
2、提供原料： 细胞呼吸产生的中间产物是各种有机物
[H]
C3H4O3 ATP H2O
C3H6O3 O2 [H] ADP＋Pi
大量 能量 酶 多种酶
点击“C6H12O6”、“C3H4O3”、 “[H]”、“能量”按钮播放下一步 酶 点击一次“无O2”则隐藏有氧呼吸 有 O2 的二三阶段，再点击一次则播放 无氧呼吸的第二阶段过程、点击 H2O 无 O “有2 O2”则隐藏无氧呼吸过程、 点击“第一阶段”、“第二阶段”、 “第三阶段”则是强调提示有 氧呼吸的三个阶段。 退出
提问：
苹果、香蕉储存久了，会有什 么气味发出来？ 酒的主要成分是酒精。它是酵 母菌在什么条件下产生的呢？
无氧呼吸的过程
第一阶段 第二阶段 第三阶段
C6H12O6
酶 少量 能量
C2H5OH＋CO2
ADP＋Pi
酶
不同的酶
[H]
C3H4O3 ATP H2O
C3H6O3 O2 [H] ADP＋Pi
大量 能量 酶 多种酶
• 1、为什么无氧呼吸所放出的能量要比 有氧呼吸少得多？
• 2、为什么不同生物无氧呼吸的产物不 同？无氧呼吸过程中，物质变化和能量 变化的特点是什么？ • 3、无氧呼吸和有氧呼吸有何异同？
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
有氧呼吸 场所 不 同 条件 点 产物 细胞质基质、线粒体 需分子氧、酶 CO2、H2O 无氧呼吸 细胞质基质 不需分子氧、需酶 酒精和CO2或乳酸
丙酮酸、 CO 、[H] 2 H2O [H]、O2 H2O
默写 1.有氧呼吸的反应式 2.有氧呼吸过程
场所 发生反应
酶 ① ② ③ 少量能量 第一阶段 ______ 葡萄糖→_____+_____+
第二阶段
酶 线粒体 ④ ⑤ ______+H O→_____+[H]+少量能量 2 基质
酶 ⑦ ⑥ ⑧ ⑨ 第三阶段 ______ _____+[H]→_____+_____________
（2）有氧呼吸概念：
有氧呼吸是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，同时释放出大量 能量的过程。
有氧呼吸三个阶段的比较
有氧呼吸 场 所 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
反应物
主要是 葡萄糖
产 物
丙酮酸 [H]
释 能
少量 少量 大量