1、ATP的主要来源细胞呼吸.本节聚焦：1、细胞呼吸的概念2、有氧呼吸与无氧呼吸的过程及区别、联系3、光合作用与呼吸作用的比较4、影响呼吸作用的因素.下列转变需经哪些生理过程才能实现？光能糖类等有机物中稳定的化学能ATP中活跃的化学能直接用于各种生命活动光合作用细胞呼吸ATP水解思考.一、细胞呼吸的概念：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。二、细胞呼吸的方式：有氧呼吸、无氧呼吸.通气通气.怎样鉴定有无酒精产生？这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色具体做法：让司
2、机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬.有氧呼吸场所：细胞质基质、线粒体（主要场所）.1.有氧呼吸过程葡萄糖的初步分解场所：细胞质基质丙酮酸彻底分解场所：线粒体基质H的氧化场所：线粒体内膜有氧呼吸.线粒体线粒体一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失(约约60%)60%)；另一部分转移到另一部分转移到ATP中中(约约40%)40%)。C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量能量 酶酶.有氧呼吸.细胞质的内C6H12O6酶2丙酮酸+NADH+2ATP第一阶段糖酵解.Glucose Pyruvate Sugar-Gl
3、ycoLysis Break apart1.糖酵解2 ATP2 ADP4 ADP+4 P4 ATP2 NAD+2NADH+2H+葡萄糖2 PGAL磷酸甘油醛2丙酮酸.NAD&FAD “H”NAD+accepts 2e-&H+NADH（Energy Rich）烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（氧化态）NAD+烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（还原态）NADH烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（还原态）NADPH烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（氧化态）NADP+NAD+H+2e-=NADH NADP+H+2e-=NADPH uFADH，黄素腺嘌呤二核苷酸，还原态。F指黄素，A指腺嘌呤，D是double。uFAD+则是氧化态 都是辅酶，用
4、来实现电子传递.已糖激酶 磷酸果糖激酶 醛缩酶磷酸二羟丙酮 磷酸甘油醛.1，3二磷酸甘油酸 丙酮酸 磷酸丙糖脱氢酶 烯醇酶磷酸烯醇丙酮酸.Net:2 ATP1.糖酵解.辅酶A乙酰辅酶A丙酮酸+辅酶A 乙酰辅酶A+NADH+H+丙酮酸2.柠檬酸循环丙酮酸进入线粒体.乙酰辅酶A 柠檬酸循环/三羧酸循环 线粒体基质2.柠檬酸循环.Krebs Cycle草酰乙酸柠檬酸异柠檬酸-酮戊二酸 琥珀酰CoA琥珀酸延胡索酸苹果酸.MitochondriaI.M.SpaceMatrixI.M.http:/www.science.smith.edu/departments/Biology/Bio231/krebs.
5、html.产物4CO2、2ATP、6 NADH、2FADH、6H+.3.电子传递链.一、概念v需氧细胞内糖、脂肪、氨基酸等通过各自的分解途径所形成的还原性辅酶，包括NADH和FADH2通过电子传递途径被重新氧化。v即还原型辅酶上的氢原子以质子的形式脱下，其电子沿一系列按一定顺序排列的电子传递体转移，最后转移给分子氧并生成水，这个电子传递体系称为电子传递链。由于消耗氧，故也叫呼吸链。v电子传递链在原核生物存在于质膜上，在真核细胞存在于线粒体内膜上。3.电子传递链.二、呼吸链的组成v呼吸链由一系列的氢传递体和电子传递体组成。包括：NADH-Q还原酶、琥珀酸-Q还原酶、细胞色素还原酶、细胞色素氧化酶
6、。NADHNADHNADH-QNADH-Q还原酶还原酶Q细胞色素细胞色素还原酶还原酶细胞细胞色素色素C C细胞色素细胞色素氧化酶氧化酶O2琥珀酸琥珀酸-Q-Q还原酶还原酶FADH2FADH2.3.电子传递链 NADH-Q还原酶（复合体）琥珀酸-Q还原酶（复合体II）细胞色素还原酶（复合体III）细胞色素氧化酶（复合体IV）.NADH&FADH ETCe-3.电子传递链 4H+4 e-+O2 2H2O.10NADH+2FADH 32ATP.细胞呼吸葡萄糖丙酮酸乙酰辅酶A糖酵解 2ATP+2NADH 丙酮酸裂解 2CO2+2NADH 三羧酸循环 4CO2+6NADH+2FADH+2ATP 电子传递
7、链 32 ATP+CO2+H2OTotal 36 ATP.无氧呼吸1.过程与有氧呼吸第一阶段相同葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH+4 H+能量（丙酮酸）（少量）场所：细胞质基质.丙酮酸不彻底分解场所：细胞质基质 C6H12O6酶2CH3COCOOH（丙酮酸）+能量酶2C3H6O3（乳酸）A.乳酸发酵 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）C6H12O62CH3COCOOH（丙酮酸）+能量酶2C2H5OH（酒精）+2CO2 B.酒精发酵 例：大多数植物、酵母菌酶无氧呼吸.2.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
8、在剧烈运动时，骨骼肌细胞内就会出现无氧呼吸。肌肉酸胀。c.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。3.概念 无氧呼吸是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为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。.Anaerobic respiration is used in wine-making.有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系.有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系有氧呼吸无氧呼吸呼吸场所是否需氧分解产物释放能量.细胞呼吸原理的应用：分析细胞呼吸原理的应用 水果的低温保鲜影响呼吸作用速率的外界因素：温度、CO2、O2、水分、PH、呼吸底物呼吸作用与农业生产:作物栽培、粮
9、食贮藏、果蔬保鲜呼吸作用与人类生活：伤口处理、运动健身、酿酒制醋制味精珠江啤酒厂.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 .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。.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。.
10、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。.果蔬保鲜 为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。例：苹果、梨、柑、橘等果实在01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68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。.1 1贮藏水果和粮食时，充加或抽取空气，能延长贮藏贮藏水果和粮食时，充加或抽取空气，能延长贮藏时间，主要作用是（时间，主要作用是（）。）。A A促进有氧
11、呼吸促进有氧呼吸 B B抑制有氧呼吸抑制有氧呼吸 C C促进光合作用促进光合作用 D D抑制无氧呼吸抑制无氧呼吸【评析】贮藏粮食时，要尽可能减弱其呼吸作用，因为【评析】贮藏粮食时，要尽可能减弱其呼吸作用，因为呼吸作用会消耗有机物，会使粮食质量下降，产生的水分呼吸作用会消耗有机物，会使粮食质量下降，产生的水分和热量也容易引起粮食发霉变质。根据呼吸作用的原理，和热量也容易引起粮食发霉变质。根据呼吸作用的原理，可以用干燥的方法减少细胞内的自由水，减弱各种化学反可以用干燥的方法减少细胞内的自由水，减弱各种化学反应的进行；充氮气、抽真空的方法可以减少有氧呼吸的所应的进行；充氮气、抽真空的方法可以减少有氧
12、呼吸的所需的氧气，充或抽取空气，都可以降低的浓度，这些方法需的氧气，充或抽取空气，都可以降低的浓度，这些方法都能够抑制有氧呼吸。都能够抑制有氧呼吸。【答案】【答案】B B。课堂练习.2在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（）。）。与氢结合生成水与氢结合生成水 与碳结合生成二氧化碳与碳结合生成二氧化碳 在线粒体中被消耗在线粒体中被消耗 在线粒体和细胞质基质中被消耗在线粒体和细胞质基质中被消耗 A B C D A.3下列有关有氧呼吸的叙述中，正确的是（下列有关有氧呼吸的叙述中，正确的是（）。）。A此过程的第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸，此过程的第一阶段是葡萄糖分解成
13、丙酮酸，产生少量产生少量H和和ATP B此过程的第二阶段是丙酮酸分解成水和二氧此过程的第二阶段是丙酮酸分解成水和二氧化碳，产生少量的化碳，产生少量的ATP C此过程的第三阶段是葡萄糖氧化成水和二氧此过程的第三阶段是葡萄糖氧化成水和二氧化碳，产生大量的化碳，产生大量的ATP D此过程必须有氧分子参与，始终在线粒体中此过程必须有氧分子参与，始终在线粒体中进行进行 A.4下列有关呼吸作用的叙述中，正确的是（下列有关呼吸作用的叙述中，正确的是（）。）。A在细胞呼吸中，中间产物丙酮酸的水解是在在细胞呼吸中，中间产物丙酮酸的水解是在线粒体中进行的线粒体中进行的 B是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的是否
14、产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别主要区别 C高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸 D种子库中贮存的风干种子不进行呼吸作用种子库中贮存的风干种子不进行呼吸作用A.5经测定，蚕豆种子在发芽的早期，二氧化碳的释放量经测定，蚕豆种子在发芽的早期，二氧化碳的释放量比氧气的吸收量大比氧气的吸收量大34倍，这说明此时的蚕豆是（倍，这说明此时的蚕豆是（）。）。A只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸 B无氧呼吸比有氧呼吸占优势无氧呼吸比有氧呼吸占优势 C只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸 D有氧呼吸比无氧呼吸占优势有氧呼吸比无氧呼吸占优势6有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是（有氧呼
15、吸与无氧呼吸的相同点是（）。）。都在线粒体中进行都在线粒体中进行 都需要酶都需要酶 都需要氧都需要氧 都产生都产生ATP 都经过生成丙酮酸的反应都经过生成丙酮酸的反应 A B C DBD.7 7研磨酵母菌后离心处理，得到上清液（含细胞质基研磨酵母菌后离心处理，得到上清液（含细胞质基质）和沉淀（含细胞器）。将等量的上清液，沉淀和未经质）和沉淀（含细胞器）。将等量的上清液，沉淀和未经处理的匀浆，依次置入甲、乙、丙处理的匀浆，依次置入甲、乙、丙3支试管中，分别进行支试管中，分别进行3项独立的实验，请分析实验的结果。项独立的实验，请分析实验的结果。（1）向）向3支试管分别滴加等量的葡萄糖后，丙管内的最
16、支试管分别滴加等量的葡萄糖后，丙管内的最终产物是终产物是_，甲管是，甲管是_，乙管是，乙管是_。（2）向）向3支试管分别滴加等量的丙酮酸后，乙管内的最支试管分别滴加等量的丙酮酸后，乙管内的最终产物是终产物是_，甲管是，甲管是_，丙管是，丙管是_。（3）向）向3支试管分别加入荧光素（能发光的物质，发光支试管分别加入荧光素（能发光的物质，发光需要能量），重复实验（需要能量），重复实验（1），则丙管），则丙管_，甲管，甲管_，乙管，乙管_。二氧化碳和水二氧化碳和水二氧化碳和酒精二氧化碳和酒精葡萄糖葡萄糖二氧化碳和水二氧化碳和水二氧化碳和水二氧化碳和水二氧化碳和酒精二氧化碳和酒精发光最强发光最强次之次
17、之基本无荧光基本无荧光.The end.有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释能释能第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较细胞质细胞质基质基质主要是主要是葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量丙酮酸丙酮酸COCO2 2、HH少量少量HH、O O2 2H H2 2O O大量大量线粒体线粒体线粒体线粒体.线粒体线粒体 一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中中有氧呼吸概念：有氧呼吸概念：C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2 6CO 6CO2 2+6H+6H2 2O
18、+O+能量能量酶酶(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,约约60%)60%)(1161kJ/mol,(1161kJ/mol,约约40%)40%)3838个个ATPATP有氧呼吸小结有氧呼吸小结.细胞质的细胞质的内内C6H12O6酶酶2CH3COCOOH+4H+能量能量酶酶2C3H6O3乳酸乳酸+4 H2C2H5OH+2CO2 酒精酒精+4 H酶酶二、无氧呼吸二、无氧呼吸.葡萄糖葡萄糖无无O O2 2过程：过程：酒精酒精+CO+CO2 2+少量能量少量能量酶酶（大部分高等植物、大部分高等植物、酵母菌酵母菌）乳酸乳酸+少量能量少量能量酶酶（马铃薯块茎、玉米胚、脊椎动物马铃薯块茎、玉米胚、
19、脊椎动物肌细胞、肌细胞、乳酸菌乳酸菌）二、无氧呼吸二、无氧呼吸.C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 C2 C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)+少量能量少量能量C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OHOH(酒精酒精)+2CO+2CO2 2+少量能量少量能量酶酶同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？发酵发酵微生物的无氧呼吸微生物的无氧呼吸（酒精发酵、乳酸发酵）（酒精发酵、乳酸发酵）.高等植物在水淹的情况下，可以进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
20、适应缺氧环境和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。条件。人在剧烈运动时，需要在相对较短人在剧烈运动时，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，满足人体的需无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要。要。.三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不同点不同点相同点相同点场所场所条件条件产物产物能量能量变化变化联系联系实质实质.呼吸作用的概念呼吸作用的概念呼吸作呼吸作用类型用类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸呼呼吸吸作作用用葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底
21、分解HH的氧化的氧化丙酮酸不丙酮酸不彻底分解彻底分解乳酸发酵乳酸发酵酒精发酵酒精发酵葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解注意注意总总 结结.四、呼吸作用的意义：四、呼吸作用的意义：.五、细胞呼吸原理的应用五、细胞呼吸原理的应用.外外界界因因素素内内部部因因素素1.不同种类的植物：阳生阴生，水生旱生不同种类的植物：阳生阴生，水生旱生2.同种植物不同生长期：幼苗期、开花期成熟同种植物不同生长期：幼苗期、开花期成熟期期3.同种植物不同器官：生殖器官营养器官同种植物不同器官：生殖器官营养器官.2.呼吸速率与温度的关系呼吸速率与温度的关系温度温度呼呼吸吸速速率率.COCO2 2 释放总量释放总量 5 10
22、15 20 25 30 氧气浓度（氧气浓度（%）COCO2 2的的释释放放速速率率无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸3.3.呼吸速率与呼吸速率与O2O2的关系的关系.4.呼吸速率与含水量的关系呼吸速率与含水量的关系含水量含水量呼呼吸吸速速率率.关于呼吸作用的计算u消耗等量的消耗等量的GluGlu时时，无氧呼吸与有氧呼吸，无氧呼吸与有氧呼吸产生的产生的COCO2 2的比例为：的比例为：u产生相同量的产生相同量的COCO2 2，用于无氧呼吸和有，用于无氧呼吸和有氧呼吸的氧呼吸的GluGlu比例为：比例为：消耗等量的消耗等量的GluGlu时时，无氧呼吸与有氧呼，无氧呼吸与有氧呼吸产生的吸产生的ATPA
23、TP的比例为：的比例为：产生相同量的产生相同量的ATPATP，用于无氧呼吸和有，用于无氧呼吸和有氧呼吸的氧呼吸的GluGlu比例为：比例为：1 1：3 33 3：1 11 1：19191919：1 1.呼吸类型的确认呼吸类型的确认1、有水生成、有水生成一定是有氧呼吸一定是有氧呼吸2、无二氧化碳生成、无二氧化碳生成细胞进行乳酸途径的无氧呼吸细胞进行乳酸途径的无氧呼吸3、不消耗氧，但产生二氧化碳、不消耗氧，但产生二氧化碳只进行产生酒精的细胞无氧呼吸只进行产生酒精的细胞无氧呼吸4、二氧化碳释放量等、二氧化碳释放量等于氧的消耗量于氧的消耗量只进行有氧呼吸或有氧呼吸和细胞只进行有氧呼吸或有氧呼吸和细胞乳
24、酸途径的无氧呼吸乳酸途径的无氧呼吸5、二氧化碳释、二氧化碳释放量大于氧气的放量大于氧气的消耗量消耗量 细胞同时进行酒精途径的无细胞同时进行酒精途径的无氧呼吸和有氧呼吸氧呼吸和有氧呼吸.1.1.现有甲酵母菌进行有氧呼吸现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发乙酵母菌进行发 酵酵,若它们消耗等量的葡萄糖若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出则它们放出COCO2 2 和吸收的和吸收的O O2 2之比是之比是 ()()A.3 A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3C2.2.下列下列5 5支试管中分别含有不同化学物质和活性支试管中分别含有不同化学物质和活性 酵
25、母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产 生生COCO2 2的试管有的试管有 （）葡萄糖葡萄糖+已破裂的细胞已破裂的细胞 葡萄糖葡萄糖+线粒体线粒体 丙酮酸丙酮酸+线粒体线粒体 葡萄糖葡萄糖+细胞质基质（隔细胞质基质（隔 绝空气）绝空气）丙酮酸丙酮酸+细胞质基质（隔绝空气）细胞质基质（隔绝空气）A.A.B.B.C.C.D.D.C.有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程.Pyruvate Acetyl co-enzyme 丙酮酸进入线粒体2.柠檬酸循环 丙酮酸 乙酰辅酶A.发酵 乙醛.A series of proteins embedded in the inner membrane.Passes electrons from one protein to another,like an assembly line,orA chain 3.电子传递链.
