高中生物-细胞呼吸
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2020/8/8
C6H12O6+6H2O+6*O2 酶 6CO2+ 12H2*O +能量
C、H、O的来龙去脉：
• C： C6H12O6 →丙酮酸→CO2
• H：
C6H12O6
丙酮酸→[H] →H2O [H] →H2O
H2O →[H] →H2O
• O：
2020/8/8
O2 →H2O C6H12O6 →丙酮酸→CO2
细胞呼吸可表示为： 葡萄糖 酶 丙酮酸 有酶氧CO2+H2O+能量（大量）
无氧 乳酸（C3H6O3 ）+能量(少量) 酶
酒精（C2H5OH）+CO2+能量 (少量)
2020/8/8
细胞呼吸过程中能量的变化
有氧呼吸—— 能量变化
1mol的葡萄糖
彻
底
氧 化
用于各项生命活动
分
解
有1161kJ的能量储存在38molATP中
光合作用反应式： 6CO2＋12H2O→C6H12O6＋6O2＋6H2O 呼吸作用反应式： 有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→ 6CO2＋12H2O 无氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 (植物)
实测CO2吸收量
＝光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量
实测O2释放量 ＝光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量
2020/8/8
思考 “呼吸”和“细胞呼吸”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“细胞呼吸”是指细胞内有机物 分解释放能量的过程。
思考
“呼吸”和“细胞呼吸”有什么联系？
“呼吸”是“细胞呼吸”的前提和基础，没有呼 吸过程吸入的氧气，就不能进行细胞呼吸（有氧呼 吸）；而“细胞呼吸”是“呼吸”的继续。
CO2：增加CO2浓度，降低O2浓度有良好的保鲜效果。
气体 交换 dCO2释放 c
相对 值 ab
O2吸收
0
O2浓度
有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→ 6CO2＋12H2O 无氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2
2020/8/8
2020/8/8
光合作用与细胞呼吸的比较：
项目
光合作用
细胞呼吸
CH3COCOOH 酶 C3H6O3(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）
B.酒精发酵(微生物)
酶
CH3COCOOH
C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 能量
例2020：/8/8 大多数植物、酵母菌
无氧呼吸概念：
细胞在无O2的参与下，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，同时释放 出少量能量的过程。
2870kJ的能量
约60%的能量都以热能的形式散失
无氧呼吸—— 能量变化 维持体温 释放：196.65KJ 转移：61.08KJ
2020/8/8
细胞呼吸的意义
1、为生命活动提供能量
C6H12O6
细 胞
能
呼量
吸
热能 散失
能量 转移
ATP ADP
细胞分裂
生长发育
能 量
矿质元素吸收
肌肉收缩
CO2＋H2O
场所
区 条件
物质 变化
别 能量 变化
代谢 类型
联系
叶绿体 需光
细胞质基质、 线粒体
不需光
合成有机物 分解有机物
光能稳定的化学 能。储存能量。
稳定的化学能 活 跃的化学能。释放 能量
合成代谢
分解代谢
光合作用为细胞呼吸提供有机物和O2； 细胞呼吸为光合作用提供CO2。
2020/8/8
光合作用和呼吸作用中的化学计算
（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
是：甲 丙酮酸 乙
无反应 丙 __C_O__2_和__H_2_O__
（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 是：甲__无__反__应____ 乙_C_O__2_和__H_2_O_ 丙 ___C_O__2_和__H_2_O_
（3）在隔绝空气的情况下，重复实验（1），各试管的最终产物 是：甲_酒__精__和__C_O_2_ 乙 无反应 丙___酒_精__和__C_O_2___
2020/8/8
2、生态系统中三者的代谢类型
例：下图是氮循环的一条途径，六类生物参与其中，从新陈代谢
类型角度来看，它们应属于：
标号①②③④⑤⑥分别是
型生物。
对话：P95 2
2020/8/8
P99 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0
2020/8/8
（蘑菇、大肠杆菌） 异养厌氧型：乳酸菌、破伤风杆菌、蛔虫等 异养兼性厌氧型：酵母菌
2020/8/8
三、生产实践中的应用
1、酵母菌的应用 有氧条件：进行有氧呼吸，产生CO2、H2O、大量能量。
酵母菌大量繁殖，不产生酒精。 如：面包制作、酿酒初期 无氧条件：进行无氧呼吸，产生酒精、CO2、少量能量。 酵母菌繁殖慢，产生酒精。 如：酿酒过程
2020/8/8
例：下面是家庭酿酒的具体操作：先将米煮熟，待冷却到300C时， 加少许水和一定量的药酒（实际是酵母菌菌种）与米饭混匀后置于 一瓷坛内，在中间挖一洞，加盖后置于适当的地方保温（ 280C）， 12小时即成，现请你从以下几方面对其发酵过程作一简单的分析： （1）在中间挖一个洞的目的是什么？ （2）发酵没有密封，但坛内无氧呼吸（发酵）的环境是什么造成的？ （3）请用文字或坐标曲线的形式来说明在有氧呼吸和无氧呼吸此消 彼长的过程。 （4）在具体操作过程中，要根据米饭的多少加适量的药酒，如把握 不住，宁多勿少，如加少了将引起什么后果？为什么？
H2O → CO2
（二）无氧呼吸的过程
实例
a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的 无氧呼吸
b.高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内 就会出现无氧呼吸，出现肌肉酸胀现象。
c .蛔虫没有线粒体，只能进行无氧呼吸。
d.乳酸菌是厌氧型微生物，可以将有机物分解成 乳酸。
e.酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成 酒精和二氧化碳。
酒精或乳酸；CO2
释 放 释放大量能量， 释放少量能量， 能 量 形成大量ATP 形成少量ATP
相同
均有丙酮酸这一中间产物
2020/8/8
简答题
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
的均浆分别放入甲、乙、丙3个试管中，
进行四项独立实验（见右图）
Pi
神经冲动的传导
2、为体内其他化合物合成提供原料
丙酮酸
2020/8/8
O
NH2
‖
▕
CH3—C—COOH→CH3—CH—COOH
丙氨酸
有氧呼吸与无氧呼吸的异同
有氧呼吸 无氧呼吸
进 行 先是细胞质基质，细胞质基质
场 所 后是线粒体
是否
不 需氧
需要O2
不需要O2
同 分解
无机物：
简单有机物：
产物
CO 2和H2O
（少量）
③ [H]的氧化 场所：线粒体
24[H] + 6O2 酶
2020/8/8
12H2O + 能量（大量）
2020/8/8
总反应式： C6H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+ 12H2O +能量
有氧呼吸概念： 细胞在O2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，产生出CO2和H2O， 同时释放出大量能量的过程。
2020/8/8
•低温贮存 •干燥后贮存 •利用N2或CO2调节O2的浓度
2020/8/8
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，可降低与细胞呼吸 有关酶的活性，而延长保存时间
呼吸 速率
温度
2、自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。
2020/8/8
3、O2：贮藏水果时下降到_a_点__最有利贮藏。
二、呼吸作用的类型
（一）有氧呼吸 （二）无氧呼吸
2020/8/8
2020/8/8
（一）有氧呼吸的过程
① 葡萄糖的初步分解 场所：细胞质基质
C6H12O6 酶 2CH3COCOOH +4[H] + 能量（少量）
② 丙酮酸彻底分解 场所：线粒体
2CH3COCOOH +6H2O 酶 6CO2 +20[H] + 能量
2020/8/8
新陈代谢的类型
一、概念：教材P75 实质上：生物体内全部有序化学变化的总称 方向上：分成同化作用和异化作用 性质上：分成物质代谢和能量代谢 意义上：自我更新的过程
同化作用和异化作用的总结：对话P96
注意：光合作用和化能合成作用的区别
2020/8/8
二、代谢类型总结： 自养需氧型：绿色植物、硝化细菌、硫细菌等 自养厌氧型：绿硫细菌、紫硫细菌等 异养需氧型：绝大多数动物及营腐生生活的某些菌类
这些生物进行无氧 呼吸的实例，说明了生物与环境 之间存在着什么关系？
2020/8/8
① 葡萄糖的初步分解 场所：细胞质基质
C6H12O6 酶 2CH3COCOOH +4[H] + 能量（少量）
丙酮酸
☆与有氧呼吸第一阶段相同
2020/8/8
② 丙酮酸不彻底分解 场所：细胞质基质
A.乳酸发酵(微生物)
细胞呼吸
2020/8/8
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 呼吸作用
ATP中活跃的化学能 ③ ATP水解
直接用于各种生命活动
2020/8/8
一、呼吸作用的概念
呼吸作用是生物体活细胞中有机物的氧化 分解、释放能量并且生成ATP的过程。又叫 生物氧化。
C6H12O6+6H2O+6*O2 酶 6CO2+ 12H2*O +能量
C、H、O的来龙去脉：
• C： C6H12O6 →丙酮酸→CO2
• H：
C6H12O6
丙酮酸→[H] →H2O [H] →H2O
H2O →[H] →H2O
• O：
2020/8/8
O2 →H2O C6H12O6 →丙酮酸→CO2
细胞呼吸可表示为： 葡萄糖 酶 丙酮酸 有酶氧CO2+H2O+能量（大量）
无氧 乳酸（C3H6O3 ）+能量(少量) 酶
酒精（C2H5OH）+CO2+能量 (少量)
2020/8/8
细胞呼吸过程中能量的变化
有氧呼吸—— 能量变化
1mol的葡萄糖
彻
底
氧 化
用于各项生命活动
分
解
有1161kJ的能量储存在38molATP中
光合作用反应式： 6CO2＋12H2O→C6H12O6＋6O2＋6H2O 呼吸作用反应式： 有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→ 6CO2＋12H2O 无氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 (植物)
实测CO2吸收量
＝光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量
实测O2释放量 ＝光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量
2020/8/8
思考 “呼吸”和“细胞呼吸”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“细胞呼吸”是指细胞内有机物 分解释放能量的过程。
思考
“呼吸”和“细胞呼吸”有什么联系？
“呼吸”是“细胞呼吸”的前提和基础，没有呼 吸过程吸入的氧气，就不能进行细胞呼吸（有氧呼 吸）；而“细胞呼吸”是“呼吸”的继续。
CO2：增加CO2浓度，降低O2浓度有良好的保鲜效果。
气体 交换 dCO2释放 c
相对 值 ab
O2吸收
0
O2浓度
有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→ 6CO2＋12H2O 无氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2
2020/8/8
2020/8/8
光合作用与细胞呼吸的比较：
项目
光合作用
细胞呼吸
CH3COCOOH 酶 C3H6O3(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）
B.酒精发酵(微生物)
酶
CH3COCOOH
C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 能量
例2020：/8/8 大多数植物、酵母菌
无氧呼吸概念：
细胞在无O2的参与下，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，同时释放 出少量能量的过程。
2870kJ的能量
约60%的能量都以热能的形式散失
无氧呼吸—— 能量变化 维持体温 释放：196.65KJ 转移：61.08KJ
2020/8/8
细胞呼吸的意义
1、为生命活动提供能量
C6H12O6
细 胞
能
呼量
吸
热能 散失
能量 转移
ATP ADP
细胞分裂
生长发育
能 量
矿质元素吸收
肌肉收缩
CO2＋H2O
场所
区 条件
物质 变化
别 能量 变化
代谢 类型
联系
叶绿体 需光
细胞质基质、 线粒体
不需光
合成有机物 分解有机物
光能稳定的化学 能。储存能量。
稳定的化学能 活 跃的化学能。释放 能量
合成代谢
分解代谢
光合作用为细胞呼吸提供有机物和O2； 细胞呼吸为光合作用提供CO2。
2020/8/8
光合作用和呼吸作用中的化学计算
（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
是：甲 丙酮酸 乙
无反应 丙 __C_O__2_和__H_2_O__
（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 是：甲__无__反__应____ 乙_C_O__2_和__H_2_O_ 丙 ___C_O__2_和__H_2_O_
（3）在隔绝空气的情况下，重复实验（1），各试管的最终产物 是：甲_酒__精__和__C_O_2_ 乙 无反应 丙___酒_精__和__C_O_2___
2020/8/8
2、生态系统中三者的代谢类型
例：下图是氮循环的一条途径，六类生物参与其中，从新陈代谢
类型角度来看，它们应属于：
标号①②③④⑤⑥分别是
型生物。
对话：P95 2
2020/8/8
P99 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0
2020/8/8
（蘑菇、大肠杆菌） 异养厌氧型：乳酸菌、破伤风杆菌、蛔虫等 异养兼性厌氧型：酵母菌
2020/8/8
三、生产实践中的应用
1、酵母菌的应用 有氧条件：进行有氧呼吸，产生CO2、H2O、大量能量。
酵母菌大量繁殖，不产生酒精。 如：面包制作、酿酒初期 无氧条件：进行无氧呼吸，产生酒精、CO2、少量能量。 酵母菌繁殖慢，产生酒精。 如：酿酒过程
2020/8/8
例：下面是家庭酿酒的具体操作：先将米煮熟，待冷却到300C时， 加少许水和一定量的药酒（实际是酵母菌菌种）与米饭混匀后置于 一瓷坛内，在中间挖一洞，加盖后置于适当的地方保温（ 280C）， 12小时即成，现请你从以下几方面对其发酵过程作一简单的分析： （1）在中间挖一个洞的目的是什么？ （2）发酵没有密封，但坛内无氧呼吸（发酵）的环境是什么造成的？ （3）请用文字或坐标曲线的形式来说明在有氧呼吸和无氧呼吸此消 彼长的过程。 （4）在具体操作过程中，要根据米饭的多少加适量的药酒，如把握 不住，宁多勿少，如加少了将引起什么后果？为什么？
H2O → CO2
（二）无氧呼吸的过程
实例
a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的 无氧呼吸
b.高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内 就会出现无氧呼吸，出现肌肉酸胀现象。
c .蛔虫没有线粒体，只能进行无氧呼吸。
d.乳酸菌是厌氧型微生物，可以将有机物分解成 乳酸。
e.酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成 酒精和二氧化碳。
酒精或乳酸；CO2
释 放 释放大量能量， 释放少量能量， 能 量 形成大量ATP 形成少量ATP
相同
均有丙酮酸这一中间产物
2020/8/8
简答题
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
的均浆分别放入甲、乙、丙3个试管中，
进行四项独立实验（见右图）
Pi
神经冲动的传导
2、为体内其他化合物合成提供原料
丙酮酸
2020/8/8
O
NH2
‖
▕
CH3—C—COOH→CH3—CH—COOH
丙氨酸
有氧呼吸与无氧呼吸的异同
有氧呼吸 无氧呼吸
进 行 先是细胞质基质，细胞质基质
场 所 后是线粒体
是否
不 需氧
需要O2
不需要O2
同 分解
无机物：
简单有机物：
产物
CO 2和H2O
（少量）
③ [H]的氧化 场所：线粒体
24[H] + 6O2 酶
2020/8/8
12H2O + 能量（大量）
2020/8/8
总反应式： C6H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+ 12H2O +能量
有氧呼吸概念： 细胞在O2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，产生出CO2和H2O， 同时释放出大量能量的过程。
2020/8/8
•低温贮存 •干燥后贮存 •利用N2或CO2调节O2的浓度
2020/8/8
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，可降低与细胞呼吸 有关酶的活性，而延长保存时间
呼吸 速率
温度
2、自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。
2020/8/8
3、O2：贮藏水果时下降到_a_点__最有利贮藏。
二、呼吸作用的类型
（一）有氧呼吸 （二）无氧呼吸
2020/8/8
2020/8/8
（一）有氧呼吸的过程
① 葡萄糖的初步分解 场所：细胞质基质
C6H12O6 酶 2CH3COCOOH +4[H] + 能量（少量）
② 丙酮酸彻底分解 场所：线粒体
2CH3COCOOH +6H2O 酶 6CO2 +20[H] + 能量
2020/8/8
新陈代谢的类型
一、概念：教材P75 实质上：生物体内全部有序化学变化的总称 方向上：分成同化作用和异化作用 性质上：分成物质代谢和能量代谢 意义上：自我更新的过程
同化作用和异化作用的总结：对话P96
注意：光合作用和化能合成作用的区别
2020/8/8
二、代谢类型总结： 自养需氧型：绿色植物、硝化细菌、硫细菌等 自养厌氧型：绿硫细菌、紫硫细菌等 异养需氧型：绝大多数动物及营腐生生活的某些菌类
这些生物进行无氧 呼吸的实例，说明了生物与环境 之间存在着什么关系？
2020/8/8
① 葡萄糖的初步分解 场所：细胞质基质
C6H12O6 酶 2CH3COCOOH +4[H] + 能量（少量）
丙酮酸
☆与有氧呼吸第一阶段相同
2020/8/8
② 丙酮酸不彻底分解 场所：细胞质基质
A.乳酸发酵(微生物)
细胞呼吸
2020/8/8
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 呼吸作用
ATP中活跃的化学能 ③ ATP水解
直接用于各种生命活动
2020/8/8
一、呼吸作用的概念
呼吸作用是生物体活细胞中有机物的氧化 分解、释放能量并且生成ATP的过程。又叫 生物氧化。