第2课时 细胞呼吸的过程
第2讲 第2课时 细胞呼吸的过程
B. 用某种特定物质破坏细胞骨架,则细胞内部结构的有 序性也会被破坏
C. 动物细胞与植物细胞结构有所不同,但细胞膜结构和 成分相同
D. ATP 是高能化合物,是细胞所有生命活动的直接能 源
4、我国科学家合成了4条酿酒酵母染色体,合成的染 色体删除了研究者认为无用的DNA,加入了人工接头 ,总体长度比天然染色体缩减8%,为染色体疾病、 癌症和衰老等提供研究与治疗模型,下列说法错误的 是( )
A. 无氧呼吸消耗的葡萄糖为0.5b摩尔
B B. 有氧呼吸产生的CO2量为6a-b摩尔
C. 细胞呼吸产生的CO2量为6a-2b摩尔
D. 细胞呼吸消耗的O2量为6a-3b摩尔
影响细胞呼吸的因素
影响细胞呼吸的因素: 温度、酶、氧气、水分、二氧化碳浓度
(1)温度: 通过影响__酶__活__性___而影响细胞呼吸。在 一定范围内细胞呼吸的 速率随温度的升高而明显加快,但超过一 定的温度后,细胞呼吸反而会减弱,甚至 停止。
O6 例:大多数植) 物、酵母菌
发酵
微生物的无氧呼吸 (酒精发酵、乳酸发酵)
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
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、沉淀物和未离心的匀浆,分别放入
甲、乙、丙三支试管中(如下图),加入用 18O 标记的等量 O2 和
4.(2019·大连模拟)如图表示某植物非绿色器官在不同 O2 浓度下,
O2 的吸收量和 CO2 的释放量的变化情况,根据所提供的信息,
以下判断正确的是
细胞呼吸过程
细胞呼吸过程细胞呼吸是生物体内一种重要的代谢过程,通过氧化有机物,使得化学能转化为细胞所需的能量。
本文将介绍细胞呼吸的过程,包括三个主要步骤:糖酵解、三羧酸循环和呼吸链。
一、糖酵解糖酵解是细胞呼吸的第一个步骤,发生在细胞质中。
其主要目的是将葡萄糖分子分解为两个分子的丙酮酸,同时产生少量的ATP和NADH。
糖酵解可以分为三个阶段:糖分子的磷酸化、分解和产生ATP。
在糖酵解过程中,糖分子经过一系列的酶催化反应,最终转化为丙酮酸,同时产生少量的ATP。
二、三羧酸循环三羧酸循环是细胞呼吸的第二个步骤,发生在线粒体的基质中。
在糖酵解产生的丙酮酸进入线粒体后,通过一系列反应被氧化成为二氧化碳。
同时,在这个过程中,释放出大量的高能电子,用于后续的呼吸链反应。
通过这些反应,可以产生更多的ATP和NADH。
三、呼吸链呼吸链是细胞呼吸的最后一个步骤,发生在线粒体的内膜上。
在这个过程中,NADH和FADH2所携带的高能电子被逐个传递给细胞色素和细胞色素氧化酶等电子接受体,最终与氧气结合形成水。
在这个过程中,释放出的能量用于产生更多的ATP。
呼吸链的过程中,产生的ATP被称为氧化磷酸化产生的ATP,其生成效率更高。
在整个细胞呼吸过程中,分子氧气的参与是必不可少的。
糖酵解和三羧酸循环产生的高能电子必须与氧气结合,才能最终释放出能量。
如果没有氧气存在,这些高能电子将不能继续被传递,细胞呼吸无法进行下去,细胞只能通过发酵来获取少量的ATP。
总结起来,细胞呼吸是一系列复杂的化学反应,通过不同的步骤将有机物氧化,并将化学能转化为细胞所需的能量。
糖酵解、三羧酸循环和呼吸链是细胞呼吸过程的三个关键步骤,它们紧密地相互配合,共同完成细胞内能量的产生。
了解细胞呼吸过程的原理和机制,有助于我们更好地理解生物体的能量代谢。
细胞呼吸的过程与机制
细胞呼吸的过程与机制细胞呼吸是生物体利用氧气和有机物质在细胞内进行的一系列化学反应,产生能量并释放二氧化碳的过程。
它是生命活动中至关重要的一部分,维持了细胞内能量供应和代谢平衡。
本文将介绍细胞呼吸的过程和机制。
一、细胞呼吸的过程细胞呼吸可分为三个主要阶段:糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
1. 糖酵解在糖酵解过程中,葡萄糖分子被分解成两个分子的丙酮酸,同时产生少量ATP和NADH。
糖酵解发生在细胞质中,不需要氧气的存在,因此也被称为无氧呼吸。
2. 三羧酸循环糖酵解生成的丙酮酸进入线粒体,并在三羧酸循环中被完全氧化为二氧化碳。
在三羧酸循环过程中,每分子丙酮酸会生成3分子NADH和1分子FADH2,同时还产生少量ATP。
此阶段需要氧气的存在,因此也被称为有氧呼吸。
3. 氧化磷酸化通过氧化磷酸化过程,NADH和FADH2释放的电子经过线粒体内膜的电子传递链,最终与氧气结合生成水。
在这个过程中,电子的传递释放能量,用于合成更多的ATP。
氧化磷酸化是产生最多ATP的阶段,也是细胞呼吸的最后一步。
二、细胞呼吸的机制细胞呼吸的机制主要涉及糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化三个阶段的化学反应。
1. 糖酵解机制在糖酵解中,葡萄糖分子首先被磷酸化为葡萄糖-6-磷酸,然后继续磷酸化为果糖-1,6-二磷酸。
接着,果糖-1,6-二磷酸被分解为两个分子的丙酮酸。
整个过程中,葡萄糖分子中的化学能被转化为ATP和NADH。
2. 三羧酸循环机制三羧酸循环中,丙酮酸被氧化生成辅酶A(acetyl-CoA)。
辅酶A进一步和草酰乙酸结合形成柠檬酸,然后经过一系列的氧化反应产生多种有机酸。
最终,这些有机酸再次合成柠檬酸,为下一轮循环提供辅酶A。
在这个过程中,NADH和FADH2被生成,为氧化磷酸化提供电子。
3. 氧化磷酸化机制氧化磷酸化过程中,线粒体内膜上的电子传递链将NADH和FADH2的电子通过一系列蛋白质与氧气结合。
这个过程中,电子的传递伴随着氢离子的泵出,形成了质子梯度。
细胞呼吸过程重点梳理
细胞呼吸过程重点梳理细胞呼吸是细胞内进行的将有机物分解并释放能量的一系列化学反应,对于维持生命活动至关重要。
接下来,让我们一起详细梳理细胞呼吸的过程。
细胞呼吸主要分为有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。
有氧呼吸是细胞在有氧条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,并释放大量能量的过程。
这个过程可以分为三个阶段。
第一阶段发生在细胞质基质中。
1 分子葡萄糖被分解为 2 分子的丙酮酸,同时产生少量的H(还原氢)和少量的 ATP(三磷酸腺苷)。
这一阶段不需要氧气的参与。
第二阶段在线粒体基质中进行。
丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和H,同时也产生少量的 ATP。
第三阶段则是在线粒体内膜上完成。
前两个阶段产生的H经过一系列复杂的反应,与氧结合形成水,同时释放出大量的能量,生成大量的 ATP。
在整个有氧呼吸过程中,1 分子葡萄糖经过彻底氧化分解,共产生约 38 个 ATP,这些能量为细胞的各种生命活动提供了动力。
无氧呼吸则是在无氧或缺氧的条件下进行的。
无氧呼吸也包括两个阶段。
第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同,都是在细胞质基质中将1 分子葡萄糖分解为2 分子丙酮酸,产生少量的H和少量的 ATP。
第二阶段根据生物种类的不同而有所差异。
对于大多数植物和酵母菌等微生物来说,丙酮酸在细胞质基质中被分解为酒精和二氧化碳;而对于动物细胞和乳酸菌等微生物,丙酮酸则被转化为乳酸。
无氧呼吸产生的能量较少,只有少量的 ATP 生成。
细胞呼吸的过程受到多种因素的调节和控制。
例如,氧气浓度会影响细胞呼吸的方式和速率。
在低氧条件下,细胞主要进行无氧呼吸;随着氧气浓度的增加,有氧呼吸逐渐占据主导地位。
温度也对细胞呼吸有重要影响。
一般来说,在一定范围内,温度升高会使细胞呼吸速率加快,因为温度升高会提高酶的活性;但当温度过高时,酶会失活,从而导致细胞呼吸速率下降。
细胞呼吸的意义十分重大。
首先,它为细胞的生命活动提供了能量,包括物质的合成、细胞的分裂、肌肉的收缩等。
《细胞呼吸的过程》教学设计(河南省市级优课)
《ATP的主要来源——细胞呼吸》(第二课时)一、教材内容分析呼吸作用是生物界中所有生物每时每刻都在进行的生命活动。
“细胞呼吸”是人教版普通高中课程标准实验教科书《生物必修1·分子与细胞》第五章细胞的能量供应和利用中第三节的内容。
教材首先简要概括地介绍了呼吸作用的概念,再重点讲述有氧呼吸、无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用三大部分内容,为学生了解不同生物生命活动的过程奠定了基础。
它与前面所学的线粒体的结构和功能、主动运输、酶、ATP等内容紧密联系,也为今后学习其他生命活动及规律奠定基础。
二、学情分析细胞呼吸是一个微观的化学反应过程,学生理解起来可能有一定的困难,需要教师借助于多媒体课件等手段把细胞呼吸的过程直观形象地展示出来,帮助学生理解。
课堂上教师要引导学生积极思考探索,提出并解决疑惑,敏锐地发现生成性问题,灵活地运用多种教学手段,使学生在轻松活跃的课堂氛围中掌握本节课所揭示的细胞呼吸的本质,使知识结构完整化、逻辑化、系统化,并能在一定范围内迁移应用。
三、教学目标知识目标:说明线粒体的结构和功能;说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同;探讨细胞呼吸原理的应用。
能力目标:通过比较有氧呼吸与无氧呼吸的概念及过程,培养归纳、分析、比较的能力;通过资料和图片阅读,思考讨论,问题探究等活动,培养提取信息和分析信息的能力。
情感目标:通过学习线粒体是有氧呼吸的主要场所,树立结构和功能相适应的生物学基本观点;通过分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系,渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性,逐步学会自觉地用发展变化的观点认识生命;通过联系生产、生活等实际,激发学习生物学的兴趣,养成关心科学技术的发展,关心社会生活的意识和生命科学价值观。
四、教学重点和难点教学重点:有氧呼吸的过程及原理。
教学难点:细胞呼吸的原理及本质五、教学过程(一)回顾与导入新课(2min)由上节课内容的回顾引导学生记忆探究实验的相关结果;使学生对细胞呼吸有总体的认识:①回顾细胞呼吸的概念。
细胞呼吸的步骤
细胞呼吸的步骤细胞呼吸是细胞利用氧气来进行能量代谢的过程,是维持细胞正常生理活动的基础。
本文将详细介绍细胞呼吸的步骤以及其在细胞内的重要性。
一、糖酵解细胞呼吸的第一步是糖酵解,也称为糖的分解。
糖酵解发生在细胞质中,并且不需要氧气的参与。
在糖酵解中,一个六碳的葡萄糖分子会被分解成两个三碳的分子,即丙酮酸和磷酸甘油酸。
糖酵解是一个复杂的过程,包括糖的磷酸化、脱氢和裂解等步骤。
通过这个过程,一共会产生两个ATP分子,并且还会产生两个还原型辅酶NADH。
二、乙酸氧化在糖酵解之后,产生的丙酮酸会进一步被转化成乙酸,并且与辅酶A结合,形成乙酰辅酶A。
乙酰辅酶A是三羧酸循环的底物。
乙酰辅酶A进入到线粒体的内腔,参与三羧酸循环。
在这个过程中,乙酰辅酶A会被完全氧化并释放出能量。
同时,还会产生大量的还原型辅酶NADH和一些GTP(三磷酸鸟苷)。
三、三羧酸循环三羧酸循环是细胞呼吸的重要步骤之一。
在这个过程中,乙酰辅酶A与草酰乙酸结合,形成草酰乙酸。
草酰乙酸接下来会经历一系列的反应,最终生成了三羧酸柠檬酸。
在三羧酸循环中,每一个草酰乙酸分子将会通过一系列的反应生成两个还原型辅酶NADH、一个还原型辅酶FADH2和一个GTP。
四、氧化磷酸化氧化磷酸化是细胞呼吸的最后一步,也是最主要的能量产生过程。
它发生在线粒体的内膜上,需要氧气的参与。
在氧化磷酸化过程中,由前面步骤中产生的还原型辅酶NADH和FADH2将会释放出其所携带的氢离子,并且将氢离子通过电子传递链的过程从一个分子传递到另一个分子。
这个过程中产生的能量将用于将ADP磷酸化成ATP。
每一个NADH可产生约3个ATP,而每一个FADH2可产生约2个ATP。
通过上述四个步骤,细胞呼吸最终产生了丰富的ATP能量,并释放出了二氧化碳和水作为代谢产物。
细胞呼吸对于维持细胞的正常生理活动非常重要。
它不仅为细胞提供了所需的能量,还能调节细胞内的酸碱平衡,维持细胞内外的氧浓度平衡,并参与调控其他重要代谢过程的进行。
细胞呼吸的过程糖酵解与三羧酸循环
细胞呼吸的过程糖酵解与三羧酸循环好嘞,以下是为您创作的关于“细胞呼吸的过程糖酵解与三羧酸循环”的文案:咱们都知道,生命活动离不开能量,就像汽车跑起来得加油一样。
那细胞获取能量的方式之一就是细胞呼吸。
细胞呼吸这个过程可不简单,其中糖酵解和三羧酸循环就是两个特别重要的环节。
先来说说糖酵解。
这就好比是细胞呼吸的“开场秀”。
想象一下,细胞就像一个大大的工厂,而糖酵解就是工厂里的第一条生产线。
我记得有一次在实验室观察细胞样本的时候,显微镜下那一个个小小的细胞,就像是一个个忙碌的小世界。
在糖酵解的过程中,葡萄糖这个“原材料”被分解,经过一系列的反应,变成了丙酮酸。
这个过程就像是把一块大木头逐步拆解成小木块。
这个过程不需要氧气的参与,不管是在有氧还是无氧的环境下,它都能“兢兢业业”地工作。
在细胞质基质中,一系列的酶就像熟练的工人,有序地进行着每一步操作。
然后呢,丙酮酸就进入到了下一个重要的环节——三羧酸循环。
这三羧酸循环啊,那可是细胞呼吸的“重头戏”。
它就像是一个复杂而高效的“能量转化机器”。
丙酮酸进一步被分解,产生了二氧化碳和氢。
这里面的化学反应那叫一个精妙,每一步都精准无误,就好像是经过了精心设计的舞蹈动作,环环相扣。
我曾经给学生们讲这个的时候,有个学生瞪着大眼睛问我:“老师,这细胞里的反应咋这么神奇呢?”我笑着回答他:“这就是生命的奥秘呀,小朋友!”在这个循环过程中,产生的氢会通过一系列的传递,最终与氧气结合生成水,同时释放出大量的能量。
这能量就像是细胞的“动力源泉”,让细胞能够正常地工作、生长、分裂。
总的来说,糖酵解和三羧酸循环共同构成了细胞呼吸的重要过程。
它们就像是细胞这个小世界里的“能量生产线”,不停地为细胞的生命活动提供着动力。
咱们再回过头想想,其实细胞呼吸的过程和我们的日常生活也有相似之处。
比如说,我们要完成一项大任务,也得像细胞呼吸一样,一步一步有条不紊地进行,每个环节都不能出错,才能最终达到目标,收获成功的“能量”。
《细胞呼吸的过程》 讲义
《细胞呼吸的过程》讲义细胞呼吸是细胞内将有机物分解并释放能量的过程,对于维持生命活动至关重要。
就像汽车需要燃料来驱动一样,细胞也需要能量来完成各种生理功能,而细胞呼吸就是细胞获取能量的重要方式。
细胞呼吸主要分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
有氧呼吸是细胞在有氧条件下,将有机物彻底氧化分解,产生大量能量的过程。
这个过程就像一场精心策划的大型化学反应,步骤清晰,有条不紊。
第一步,葡萄糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸。
想象一下,细胞质基质就像是一个大的“加工车间”,葡萄糖在这里被初步处理,变成了丙酮酸。
这一过程不需要氧气的参与,同时还会产生少量的能量,生成一些还原氢(NADH)。
接下来,丙酮酸进入线粒体。
线粒体就像是一个能量生产的“核心工厂”。
丙酮酸在这里继续被氧化分解,生成二氧化碳和大量的还原氢,同时释放出少量的能量。
然后,是有氧呼吸的关键步骤,即氢的氧化。
前面产生的还原氢经过一系列复杂的反应,与氧气结合生成水,这个过程会释放出大量的能量。
总的来说,有氧呼吸的总反应式可以概括为:葡萄糖+ 6 氧气→ 6 二氧化碳+ 6 水+能量。
有氧呼吸的意义非常重大。
它能够产生大量的能量,为细胞的各种生命活动提供充足的动力。
比如,肌肉细胞收缩、神经细胞传递信号、细胞分裂等等,都离不开有氧呼吸提供的能量。
与有氧呼吸不同,无氧呼吸是在无氧条件下进行的。
无氧呼吸也有两种常见的类型。
一种是产生酒精和二氧化碳的无氧呼吸,比如在酵母菌中;另一种是产生乳酸的无氧呼吸,常见于乳酸菌和动物的肌肉细胞。
以产生酒精和二氧化碳的无氧呼吸为例。
葡萄糖同样在细胞质基质中被分解为丙酮酸,然后丙酮酸在酶的作用下,被还原为酒精和二氧化碳。
这个过程产生的能量相对较少。
而产生乳酸的无氧呼吸,丙酮酸直接被还原为乳酸,同样释放的能量有限。
无氧呼吸虽然产生的能量少,但在一些特殊情况下却能发挥重要作用。
比如,当人体进行剧烈运动时,氧气供应不足,肌肉细胞就会通过无氧呼吸来快速产生能量,以维持运动。
细胞呼吸的过程
细胞呼吸
指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解, 最终生成二氧化碳或其它产物,释放出能量 并生成ATP的过程。
根据是否有氧参与,分为:有氧呼吸和无氧 呼吸。
(2)有氧呼吸:
指细胞在有氧的参与下,通过多种酶的催化 作用下,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解, 产生二氧化碳和水,释放出大量能量,生成 ATP的过程。
(3)无氧呼吸
一般是指细胞在无氧的条件下,通过酶的催 化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的 氧化产物(酒精、CO2或乳酸),同时释放 出少量能量的过程。
发酵
有微生物(如:酵母菌、乳酸菌)参与的呼 吸。
有氧呼吸过程P 6
6 2ATP
34ATP
12
6
1、有氧呼吸
酒精无氧呼吸
(1)细胞质基质:C6H12O6→2C3H4O3+4[H]+少量能量 (2)细胞质基质:2C3H4O3+4[H]→2C2H5OH+2CO2 总方程式: 植物细胞: C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+少量能量
乳酸无氧呼吸
(1)细胞质基质:C6H12O6→2C3H4O3+4[H]+少量能量 (2)动物: 2C3H4O3+4[H]→2C3H6O3 总方程式: 动物细胞: C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+少量能量
(1)细胞质基质:C6H12O6→2C3H4O3+4[H]+少量能量 (2)线粒体基质:2C3H4O3+6H2O→6CO2+20[H]+少量能量 (3)线粒体内膜:24[H]+6O2→12H20+大量能量
总方程式: C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+大量能量
细胞呼吸的过程及其能量转化
细胞呼吸的过程及其能量转化细胞呼吸是细胞获取能量的主要途径,通过将有机物质分解为二氧化碳和水,同时释放出能量。
细胞呼吸可以分为三个主要阶段:糖酵解、三羧酸循环和呼吸链。
这些过程中发生的化学反应导致能量从有机物质中释放出来,并最终转化为细胞所需的能量形式——三磷酸腺苷(ATP)。
1. 糖酵解糖酵解是细胞呼吸的第一阶段,在细胞质中进行。
这个过程将葡萄糖分解为两个分子的丙酮酸,同时产生两个分子的ATP和两个分子的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)。
糖酵解可以分为两个主要步骤:糖的降解和ATP的合成。
糖的降解是将葡萄糖分解成较小的分子,通过一系列的化学反应,葡萄糖被氧化成两个分子的丙酮酸。
这个过程中,NAD+被还原为NADH。
糖的降解产生的能量被用来合成两个分子的ATP。
2. 三羧酸循环三羧酸循环是细胞呼吸的第二阶段,在线粒体基质中进行。
在此阶段,丙酮酸进一步分解为二氧化碳,同时释放出更多的能量。
三羧酸循环中的关键化学反应涉及到柠檬酸的形成和裂解。
在这个过程中,NAD+和FAD被还原为NADH和FADH2,同时产生一个分子的GTP (能被细胞直接使用的能量分子)。
3. 呼吸链呼吸链是细胞呼吸的最后阶段,也是能量转化的主要阶段。
呼吸链发生在线粒体内膜上的电子传递链上,通过将氢离子从基质转移到内膜空间,形成质子梯度。
这个梯度为ATP合成酶提供了能量,使其将ADP和无机磷酸转化为ATP。
在呼吸链中,FADH2和NADH被氧化,并释放出的电子传递至不同激活能级的酶。
这些酶将电子转移至最后的受体——氧气。
在此过程中,氢离子被从基质移出,形成质子梯度。
质子梯度通过ATP合成酶使ADP和磷酸生成ATP,这个过程被称为化学耦合。
细胞呼吸过程中的能量转化可以总结如下:每个葡萄糖分子可产生约36个分子的ATP。
其中,糖酵解生成2个ATP,三羧酸循环生成2个GTP(相当于2个ATP)和6个NADH(每个NADH可生成约3个ATP)以及2个FADH2(每个FADH2可生成约2个ATP)。
《细胞呼吸的过程》 讲义
《细胞呼吸的过程》讲义细胞呼吸是细胞内进行的将有机物分解并释放能量的一系列化学反应。
它对于生物体维持生命活动至关重要,无论是单细胞生物还是多细胞生物,都依赖细胞呼吸来获取生存所需的能量。
细胞呼吸主要分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
有氧呼吸是细胞在有氧条件下进行的一种高效的呼吸方式。
它可以分为三个主要阶段:糖酵解、三羧酸循环和电子传递链。
糖酵解发生在细胞质基质中。
在这个阶段,一个葡萄糖分子被分解为两个丙酮酸分子。
这个过程会产生少量的 ATP(腺苷三磷酸)和一些还原型辅酶(如 NADH)。
葡萄糖首先经过一系列的化学反应被磷酸化,形成葡萄糖 6 磷酸。
随后,它逐步转化,最终生成丙酮酸。
在这一系列反应中,有一些步骤会释放能量,并用于生成 ATP。
接下来是三羧酸循环,也称为柠檬酸循环,这个过程发生在线粒体基质中。
丙酮酸进入线粒体后,先被氧化脱羧生成乙酰辅酶 A。
乙酰辅酶 A 与草酰乙酸结合形成柠檬酸,然后经过一系列的反应,又重新生成草酰乙酸,完成一次循环。
在这个循环中,会产生二氧化碳、少量的 ATP 以及更多的还原型辅酶(如 NADH 和 FADH₂)。
最后是电子传递链,这是有氧呼吸产生大量 ATP 的阶段,发生在线粒体内膜上。
之前阶段产生的 NADH 和 FADH₂所携带的氢原子,经过一系列的电子传递体传递,最终与氧气结合生成水。
在电子传递的过程中,释放出的能量促使质子(H⁺)从线粒体基质侧(negative side,N 侧)向膜间隙侧(positive side,P 侧)转移,形成跨线粒体内膜的质子电化学梯度,驱动质子回流释放能量,促使 ADP 和磷酸生成ATP。
无氧呼吸则是在无氧或缺氧条件下进行的呼吸方式。
它包括乳酸发酵和酒精发酵两种类型。
乳酸发酵常见于动物细胞和一些微生物中。
在细胞质基质中,葡萄糖经过糖酵解生成丙酮酸后,丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下被还原为乳酸,同时也会产生少量的 ATP。
酒精发酵主要发生在一些植物细胞和微生物中。
细胞呼吸过程范文
细胞呼吸过程范文细胞呼吸是一种生物化学过程,通过此过程,细胞在有氧条件下将有机物质分解为能量(ATP)、CO2和H2O。
这是细胞存活的关键过程之一,提供了细胞所需的能量。
细胞呼吸通常可分为三个步骤:糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
1.糖酵解:糖酵解通常发生在细胞质中,当氧气供给不足时,细胞通过糖酵解来产生能量。
开始时,糖分子(通常是葡萄糖)被转化成丙酮酸和乳酸。
此过程产生了小量的ATP,并产生了NADH。
之后的步骤中,丙酮酸会被继续分解成乙醛和二磷酸腺苷(ADP)再生ATP。
最终,此过程将产生2个ATP分子和2个NADH分子。
2.三羧酸循环:三羧酸循环,又称为Krebs循环,通常发生在线粒体的基质中。
在三羧酸循环中,通过有机物质的氧化过程来产生NADH和FADH2、这些分子后续将在氧化磷酸化过程中参与产生更多的ATP。
三羧酸循环还产生了大量的二氧化碳,其中一部分被释放到细胞外。
3.氧化磷酸化:氧化磷酸化是细胞呼吸的最后一步,通常发生在线粒体的内膜。
在此过程中,NADH和FADH2通过电子传递链(ETC)逐步氧化。
ETC是由多个蛋白质复合物组成的,通过接受和释放电子来产生能量。
这些电子最终通过氧与水反应,产生ATP。
氧化磷酸化是细胞呼吸产生大量ATP的重要过程,每个NADH分子可产生2.5个ATP,每个FADH2分子可产生1.5个ATP。
总体上,氧化磷酸化会产生36个ATP分子。
总结起来,细胞呼吸是一种复杂的生物化学过程,通过将有机物质氧化和分解,产生ATP、二氧化碳和水。
这个过程发生在细胞内的不同位置,主要包括糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
通过这一过程,细胞能够获得所需的能量,维持其生命周期和功能。
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。
细胞呼吸的过程和意义
细胞呼吸的过程和意义细胞呼吸是生物体中利用有机物质释放能量的重要过程。
它发生在细胞质中的线粒体内,包括三个主要步骤:糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
细胞呼吸对生物体具有重要的意义,它不仅能提供生物体所需的能量,还能排除废物和维持细胞内的能量平衡。
1.糖酵解:在无氧条件下,糖酵解是细胞获得能量的第一步。
它将葡萄糖分解为两个分子的丙酮酸,同时产生小量的能量。
这个过程是无氧过程,它常常发生在肌肉细胞中,当需要大量能量时,糖酵解可以快速产生能量。
2.三羧酸循环:三羧酸循环是糖酵解之后的步骤,它需要氧气参与。
在三羧酸循环中,丙酮酸被进一步分解为二氧化碳和能量(ATP)。
这个过程同样发生在细胞质中的线粒体中。
在三羧酸循环中所产生的能量主要以ATP的形式储存。
3.氧化磷酸化:氧化磷酸化是细胞呼吸的最后一步,也是最重要的一步。
它需要氧气参与,将三羧酸循环所产生的能量转化为ATP。
氧化磷酸化通过氧化还原反应将线粒体内的电子传递给电子传递链中的氧气。
整个过程需要氧气作为最终的电子受体,同时产生大量的ATP。
相较于前两个步骤,氧化磷酸化所产生的能量量更大。
1.提供能量:细胞呼吸是生物体获得能量的主要途径。
通过释放有机物质的化学能,细胞呼吸在细胞内合成ATP,并将其储存为化学能。
ATP是细胞内能量储存和传递的主要分子,在细胞活动中起着至关重要的作用。
2.维持生物体生命活动:生物体的各种生命活动,如细胞分裂、蛋白质合成和运动等都需要能量的支持。
细胞呼吸提供的能量满足了这些基本生命活动的需求。
3.产生废物:在细胞呼吸过程中,大量的二氧化碳产生并排出体外。
二氧化碳是细胞呼吸的废物,它通过呼吸系统,如肺腔和鳃器官排出体外。
这个过程有效地清除了废物,维持了细胞内环境的稳定。
4.维持能量平衡:细胞呼吸通过产生ATP来维持细胞内的能量平衡。
细胞内的ATP含量可以调节细胞的代谢速率和活动水平,从而保持细胞内的能量平衡。
总之,细胞呼吸是生物体利用有机物质释放能量的重要过程。
《细胞呼吸的过程》 讲义
《细胞呼吸的过程》讲义细胞呼吸是细胞内一系列复杂的化学反应过程,通过将有机物中的能量逐步释放出来,为细胞的生命活动提供动力。
细胞呼吸主要包括有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。
一、有氧呼吸有氧呼吸是细胞在有氧条件下,将有机物彻底氧化分解,产生大量能量的过程。
有氧呼吸分为三个阶段:1、第一阶段:糖酵解发生场所是细胞质基质。
在这一阶段,葡萄糖被分解为两个丙酮酸分子,同时产生少量的H(还原氢)和少量的 ATP(三磷酸腺苷)。
葡萄糖在一系列酶的催化下,发生一系列化学反应。
例如,葡萄糖磷酸化形成 6-磷酸葡萄糖,然后进一步转化为 6-磷酸果糖,再变为1,6-二磷酸果糖。
接着,1,6-二磷酸果糖被分解为两个 3-磷酸甘油醛。
3-磷酸甘油醛经过一系列反应最终转化为丙酮酸。
2、第二阶段:三羧酸循环(柠檬酸循环)发生在线粒体基质中。
在这一阶段,丙酮酸进入线粒体,在多种酶的作用下,先被氧化脱羧生成乙酰 CoA(乙酰辅酶 A),然后乙酰CoA 与草酰乙酸结合生成柠檬酸,经过一系列反应又重新生成草酰乙酸,完成一次循环。
在这个循环过程中,产生大量的H,同时释放出少量的 ATP。
3、第三阶段:电子传递链和氧化磷酸化发生在线粒体内膜上。
在前两个阶段产生的H,经过一系列的递氢体和电子传递体传递,最终与氧结合生成水。
这个过程中释放的能量使 ADP(二磷酸腺苷)和磷酸结合生成大量的 ATP。
有氧呼吸的总反应式可以概括为:C6H12O6 + 6O2 +6H2O → 6CO2 + 12H2O +能量有氧呼吸是细胞获取能量的主要方式,其能量利用效率较高,能够为细胞的各种生命活动提供充足的能量。
二、无氧呼吸无氧呼吸是在无氧条件下,细胞通过酶的催化作用,将有机物分解为不彻底的氧化产物,并释放少量能量的过程。
无氧呼吸也分为两个阶段:1、第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同,即葡萄糖分解为丙酮酸,产生少量的H和少量的 ATP。
2、第二阶段根据不同生物和细胞的酶系不同,产生的产物也不同。
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第2课时 细胞呼吸的过程
学讲过程
活动一 有氧呼吸
【自主先学】
先学指导 指导学生阅读教材93~94页,明确有氧呼吸的过程。
1.有氧呼吸
(1)概念:有氧呼吸是指细胞在 的参与下,通过多种酶的催化下,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生 和 ,释放 ,生成 的过程。
(2)过程
(3)总反应式:
(4)意义: 有氧呼吸是大多数生物特别是人和高等动、植物获取能量的主要途径。
【合作探究】
1. 有氧呼吸的实质:
(1)物质变化:有机物→____________
(2)能量转换:____________中稳定的化学能转换为___________________和__________。
大部分以热能的形式散失掉了。
2.根据有氧呼吸的总反应式,标出各种元素的来源和去向:
C 6H 12O 6+6O 2+6H 2O ――→酶 6 CO 2+12 H 2O+能量
3.下列分别属于有氧呼吸的第几阶段:
①产生CO 2的阶段( ) ②O 2参与的阶段( )
③产生H 2O 的阶段( ) ④消耗H 2O 的阶段( )
⑤产生能量的阶段( ) ⑥ 产生能量最多的阶段( )
活动二无氧呼吸
【自主先学】
先学指导指导学生阅读教材94~95页,明确无氧呼吸的过程,说出有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
概念梳理
1.概念:无氧呼吸是指在的条件下,生物活细胞通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物氧化分解为或分解为等物质,同时释放的过程。
2.过程
类别
项目
酒精发酵乳酸发酵
第一阶段葡萄糖→丙酮酸、[H]和少量能量
第二阶段丙酮酸→丙酮酸→
实例酵母菌、大多数高等植物人、高等动物、乳酸菌和高等植物的某些器官(玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等)
【合作探究】
1.有氧呼吸和无氧呼吸的异同
类别
项目有氧呼吸无氧呼吸
不同点场所
条件氧气、多种酶无氧参加、需多种酶产物
释放能量
相同点过程葡萄糖分解为丙酮酸的阶段相同
实质分解有机物,释放能量
意义为生物体的生命活动提供能量
2
(1)在O2浓度为0时,CO2的释放量为A,此时只进行;(2)当0<O2浓度<D时,既进行,又进行;(3)当O2浓度≥D时,释放的CO2量=吸收的O2量,此时只进行。
活动三细胞呼吸原理的应用
【自主先学】
先学指导指导学生阅读教材95~96页,说出细胞呼吸原理的应用以及影响细胞呼吸的环境因素。
1.细胞呼吸原理的应用
①包扎伤口应选用的敷料,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。
较深的伤口需及时清理、注射破伤风抗毒血清等。
②利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒;利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。
③及时松土有利于植物,同时有利于的吸收。
④稻田定期排水有利于根系,防止幼根因缺氧变黑、腐烂。
⑤提倡慢跑等有氧运动使细胞进行,避免肌细胞产生大量。
⑥酵母菌酿酒,先通气是先让酵母菌____________大量繁殖,后密封让酵母菌___________产生酒精。
2.影响细胞呼吸的环境因素
(1)温度:通过影响来影响呼吸强度。
(2)O2浓度
①对有氧呼吸:在一定范围内,随着O2浓度增加,有氧呼吸强度也,
但由于和呼吸底物浓度的限制,O2浓度增加到一定程度,有氧呼吸
强度不再增加。
②对无氧呼吸:随着O2浓度的增加,无氧呼吸受到的作用加强。
(3)CO2浓度:CO2是有氧呼吸和产酒精无氧呼吸的产物,当CO2浓度过高时会细胞呼吸。
(4)蔬菜、水果保鲜时,应选择B点对应的O2浓度,因为此时细胞呼吸最弱,同时宜保持零上低温、低氧或增加CO2浓度条件;种子贮藏时,风干,降温,降低O2浓度,减少有机物的消耗。
【精讲点拨】
1.有氧呼吸是有机物物质彻底氧化分解,释放的能量的能量多,其中,大部分能量以热能的形式散失掉了,小部分能量储存在ATP中。
2.有氧呼吸的三个阶段都产生ATP,无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。
3.原核生物无线粒体,但有些原核生物仍可进行有氧呼吸。
有氧呼吸是在细胞质基质和细胞膜上进行的。
即有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质中进行;第二、三阶段是在细胞膜上进行的。
4.由于无氧呼吸过程是有机物不彻底的氧化分解,产生的酒精或乳酸中含有一部分能量未被释放出来,因此无氧呼吸产生的能量较少。
5.酒精发酵和乳酸发酵的反应物相同,产物不同的直接原因是催化两种反应过程的酶不同,根本原因是两种生物细胞中的基因不同。
巩固练习
1.葡萄糖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( )
A.丙酮酸B.乳酸C.二氧化碳D.水
2.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
3.高等植物有氧呼吸和无氧呼吸,都能产生CO2,它们分别形成于( )
①细胞质基质②叶绿体③核糖体④线粒体
A.②④B.①④C.③②D.④①
4.下图表示人体内主要能源物质氧化分解的部分途径,其中X、Y、M、N代表物质。
下列叙述正确的是()
A.糖原水解主要发生在骨骼肌细胞中B.X→Y过程发生在细胞质基质中
C.M、N分别代表乳酸和酒精D.Y、M、N中的氧元素均来自于X
5.右图表示生物体内部分物质之间的变化,下列说法正确的是
()
A.过程a只能在植物的叶肉细胞内进行
B.过程c的每个阶段都有[H]生成
C.过程b能在酵母菌缺氧时进行
D.过程d只有乳酸菌能进行
6.将苹果储藏在密闭容器中,较长时间后会闻到酒香。
当通入不同浓度的氧气时,其O2的消耗量和CO2产生量如表所示(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。
则下列叙述错误的是()
氧浓度/%a b c d e
CO2产生量/(mol·min-1) 1.2 1.0 1.3 1.6 3.0
O2的消耗量/(mol·min-1)00.50.7 1.2 3.0
A.氧浓度为a
B.氧浓度为c时,苹果产生C2H5OH的量为0.6 mol/min
C.氧浓度为d时,消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵
D.氧浓度为b时,较适宜苹果的储藏
7.图甲是细胞内部分生命活动示意图,其中①、②、③、④表示生理过程,A、B、C、D表示生命活动产生的物质。
图乙是某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。
请据图回答下列相关问题。
(1)图甲中在生物膜上发生的生理过程是________(填数字),A表示________,D表示________。
产生能量最多的生理过程是________(填数字)。
(2)图乙中只完成图甲中生理过程①、②、③的氧浓度是________。
图乙中最适合储存水果或蔬菜的氧浓度是________。
(3)氧浓度为b时,植物细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的________倍。