高中生物细胞呼吸(完整)

产生乳酸的无氧呼吸
同学们在跑步之后 肌肉会酸痛,为什么?
马铃薯块茎
进行无氧呼吸的生物或器官组织:
苹果等绝大多数植物 ——缺氧时，植物被淹时，可产生酒精和二氧化碳； 玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根
——缺氧时，可产生乳酸； ——高等动物剧烈运动时，在肌肉内产生乳酸。 ——红细胞无氧呼吸产生乳酸 酵母菌： 有氧呼吸——二氧化碳和水； 无氧呼吸——酒精和二氧化碳。
比较“细胞呼吸”和“呼吸”的 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“细胞呼吸”是指细 胞内有机物分解并释放能量的过程。
细胞呼吸有两种类型： 糖的有氧分解（有氧呼吸） 糖的无氧分解（无氧呼吸）
一、糖的有氧分解（有氧呼吸）
1、主要场所 ---线粒体
外膜
内膜
吸含 有有 关与 的有 酶氧 呼
较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆 菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以， 伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医 生处理。 有氧运动是指人体细胞充分获得氧 的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞 通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相 反，百米冲刺等无氧运动，是人体细胞 在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运 动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵 来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞 周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀 乏力的感觉。
酶
酵母菌（发酵）、苹果、高等植物根系
（2）产生乳酸：C6H12O6
2 C3H6O3+能量 (2ATP )
人的骨骼肌、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根等
3、概念：
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为不彻底的氧化产物（酒精或 乳酸），同时释放出少量能量的过程。
无氧呼吸 1 场所: 细胞质基质
珠江啤酒厂
粮食的保存
举例说明： 细胞呼吸原理的应用
选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤 口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环 境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口 的痊愈。 酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在 适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有 氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行 酒精发酵。 醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气 充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆 菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。 谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状 杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨 酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠──味精。
三. 细胞呼吸的意义 ⒈能为生物体的生命活动提供能量。
⒉能为体内其他化合物的合成提供原料。
四 细胞呼吸原理的应用 控制呼吸作用的反应条件
CO2 、O2、水分
抑制酶活性，抑制呼吸作用，减弱 有机物分解速度等
温度、PH
分析细胞呼吸原理的应用
水生植物的 通气组织
水果的低温保鲜
呼吸作用与农业生产: 作物栽培、粮食贮藏、果蔬保 鲜 呼吸作用与人类生活： 伤口处理、运动健身、酿酒制 醋制味精
2 条件: O2、酶 3 物质变化: 有机物、O2、H2O→ CO2、H2O 4 能量变化: 2870kj能量：1161kj能量存于36 个ATP中，其余以热能散失。
思考：
(1) 有机物被彻底氧化分解发生在第几阶段？ 第二 (2) 呼吸作用过程中吸收的氧气用于第几阶 第三 段？ (3)如果你在思考上述问题的时候，消耗了2摩尔 葡萄糖，那么有多少能量转移到了ATP中？ 1161kJx2 (4) 下列分别属于糖的有氧分解的第几阶段：
第二阶段 酶 2C3H4O3+6H2O 6CO2＋20【H】＋能量（少量） 第三阶段
酶 12H2O+能量（大量）
24【H】+6O2
C6H12O6+6H2O +6O2
酶
6CO2+12H2O +能量 6CO2+6H2O +能量
3.总反应式：
C6H12O6 +6O2 酶
糖的有氧分解
1 场所: 细胞质基质、线粒体（主要）
① ③ ④ ⑤
二 ）② 产生H2O的阶段（ 三 ） 产生CO2的阶段（ 氧气参与的阶段（ 三 ） 产生ATP的阶段（ 一、二、三 ） 产生ATP最多的阶段（ 三 ）
通过糖的有氧分解，1mol的葡萄糖彻底 氧化分解成二氧化碳和水，释放出2870KJ 的能量，其中1161KJ储存ATP中，其余的 能量则以热能的形式散失掉了。
问题
1、生物体生命活动的主要能源物质是什么？ 葡萄糖
2、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？
第3节 细胞呼吸
— ATP的主要来源
细胞呼吸（呼吸作用）
细胞呼吸是指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。
嵴
基质
思考1？
线粒体有哪些结构是与它的功 能相适应？
① 具有发达的内膜②内膜和基质中含 有许多与有氧呼吸有关的酶
糖的有氧分解（有氧呼吸）
第一阶段(糖酵解） C6H12O6
酶
能量（少量）
4[H]
2丙酮酸 （2C3H4O3）
C6H12O6
酶
2C3H4O3＋ 4【H】＋能量(少量)
第二阶段（三羧酸循环）
糖的有氧分解的能量转换效率大约是多少？
二、糖的无氧分解（无氧呼吸） C6H12O6
1. 糖 的 无 氧 分 解 过 程
糖 酵 酶 解
2ATP
2C3H4O4 （丙酮酸）
酶
酶
2C3H6O3 （乳酸）
2C2H5OH （酒精）+ 2CO2
2、反应式
酶
（1）产生酒精：C6H12O6
2C2H5OH+ 2 CO2+能量(2ATP)
（2）AB段产生CO2越来越少是由于 O2 浓度的增大， 使得酵母菌的 无氧呼吸 的生理过程受抑制。
（3）BC段的释放CO2 出现新的高峰是由于此 时
C
A
类型是 有氧呼吸 。 对 （4）为了有利于水果和蔬菜的 5 量 储藏氧气的浓度应调节到 B 点 对应的浓度，理由是 。 有机物消耗最少
1、酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼
吸，若消耗了等量的葡萄糖 ，则产生 的CO2的比例是多少？ 若产生等量的CO2则消耗的葡萄糖之 比是多少？
1： 3
3： 1
2、把小白鼠和青蛙从25℃的室温中移至5℃ 的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么 变化？( C ) A、两种动物的耗氧量都减少 B、两种动物的耗氧量都增加 C、青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增加 D、青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少
第一个阶段 （糖酵解） 场所 第二个阶段 第三个阶段 （三羧酸循环） （氧化磷酸 化）
细胞质基质
线粒体基质
丙酮酸、H2O CO2、[H]
线粒体内膜
[H]、O2 H 2O
反应物 主要是葡萄糖 生成物 丙酮酸、[H]
产生能 量
少量
少量
大量
第一阶段 C6H12O6
酶
2C3H4O3＋ 4【H】＋能量(少量)
思考2？
有氧呼吸与无氧呼吸哪种方式更普遍？ 为什么？
有氧呼吸与无氧呼吸之间的区别：
类 型 比较项目
场 所
有氧呼吸
主要在线粒体内 需
无氧呼吸
细胞质基质
是否需氧
不需
C2H5OH + CO2 或 C 3H 6O 3
196.65KJ、2ATP
分解产物
释放能量
CO2 和 H2O
2870KJ、38ATP
有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系： 酶 6H2O+6CO2+能量（大 量）
葡萄糖
丙酮酸 酶 2C2H5OH +2CO2+能量 （少量） 或 2C3H6O3 +能量（少 量）
共同点①第一阶段 完全相同;②分解 有机物，释放能量
说明：
1、无氧呼吸的能量主要在第一阶段产生
2、动物、乳酸菌、马铃薯、玉米胚无氧呼吸 产生乳酸，一般植物的根、水果、酵母菌无氧 呼吸产生酒精。 3、呼吸作用只要产生水就一定是有氧呼吸，只 要产生CO2就一定不是乳酸发酵 4、若吸收的O2量和放出CO2的量相等则是有氧呼 吸，若不吸收O2，但放出CO2，则是酒精发酵，若 吸收的O2比放出的CO2少，则该生物既进行无氧呼 吸又进行有氧呼吸
相
B
10
15 20 大气中氧的浓度
2 条件: 酶、缺氧或无氧 3 物质变化:有机物→不彻底氧化产物 4 能量变化:196.65能量：61.08kj能量存 于ATP中，其余以热能散失。
特别提示
1、无氧呼吸产生的酒精或乳酸对细胞 有害 2、无氧呼吸过程释放的能量少
所以一般陆生植物和动物不能长期忍 受无氧呼吸
产生酒精的无氧呼吸
微生物的无氧呼吸又称发酵
对于板结的土壤及时进行松土透气，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。此外，松土透气还有利 于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这 些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植 物对无机盐的吸收。 水稻的根系适于在水中生长，这是因为 水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通 过气腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物 相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是， 水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以 稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足， 水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时 间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用 ，使根系变黑、腐烂。
3、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 那么这两种细胞呼 吸所消耗葡萄糖的摩尔数之比是：（ B ）
A、1：2 B、1：3 C、 3 ： 1 D、1：6
3、种子在浸水和不浸水的情况下进行细胞 呼吸都能产生（ B ）