1、第3节 细胞呼吸的原理和应用（第二课时）第 5 章 细 胞 的 能 量 供 应 和 利 用细胞呼吸细胞呼吸一、有氧呼吸一、有氧呼吸二、无氧呼吸二、无氧呼吸细胞呼吸细胞呼吸的实质：是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量的过程。一、有氧呼吸线粒体是有氧呼吸的主要场所。线粒体是有氧呼吸的主要场所。请同学们回忆所学知识，回答有氧呼吸的主要场所在哪？线粒体的结构有哪些适于其功能的特点？一、有氧呼吸外膜外膜内膜内膜嵴嵴核糖体核糖体DNADNA线粒体基质线粒体基质基质（基质（含有与有氧呼吸有关的酶含有与有氧呼吸有关的酶，少量，少量DNADNA、RNARNA和核糖体和核糖体等。）等。）外膜外膜内膜（内膜（折叠成
2、嵴，增大膜表面积。能附折叠成嵴，增大膜表面积。能附着更多的酶着更多的酶）双双层层膜膜一、有氧呼吸A A组组B B组组C C组组细胞质基质线粒体细胞匀浆加入等量葡萄糖有氧呼吸场所分析细胞质基质可以分解葡萄糖；线粒体不能直接分解葡萄糖；线粒体促进了葡萄糖的分解。包括细胞质基质和线粒体。包括细胞质基质和线粒体。1有氧呼吸的有氧呼吸的场所：场所：一、有氧呼吸2有氧呼吸的有氧呼吸的过程：过程：有氧呼吸的全过程十分复杂，可概括地分为 个阶段，每个阶段的化学反应都有相应的 催化。三酶丙酮酸：C3H403 分子式：葡萄糖：C C6 6H H12120 06 6C6H12O6酶酶2C C3 3H H4 40 0
3、3 3+4H+少量能量少量能量细胞质基质细胞质基质 第一阶段：第一阶段：一、有氧呼吸2有氧呼吸的有氧呼吸的过程：过程：小分子NAD+是电子和H+的载体通常简化为通常简化为HH，读作，读作还原氢还原氢氧化型辅酶还原型辅酶一、有氧呼吸2有氧呼吸的有氧呼吸的过程：过程：C6H12O6酶酶2C C3 3H H4 40 03 3+4H+少量能量少量能量细胞质基质细胞质基质 第一阶段：第一阶段：阅读课本93页相关内容，参照以上有氧呼吸第一阶段的反应式，写出有氧呼吸第二、第三阶段的反应式。一、有氧呼吸2有氧呼吸的有氧呼吸的过程：过程：C6H12O6酶酶2C C3 3H H4 40 03 3+4H+少量能量少
4、量能量细胞质基质细胞质基质 第一阶段：第一阶段：第二阶段：第二阶段：第三阶段：第三阶段：6CO2+20H+少量少量能量能量2C C3 3H H4 40 03 3+6H2O酶酶线粒体基质线粒体基质12H2O +大量能量大量能量24H+6O2酶酶线粒体内膜线粒体内膜结合有氧呼吸三个阶段的反应式，写出有氧呼吸的总反应式，并画出产物中CO2和H2O中O原子的来源。一、有氧呼吸2有氧呼吸的有氧呼吸的过程：过程：C6H12O6酶酶2C C3 3H H4 40 03 3+4H+少量能量少量能量细胞质基质细胞质基质 第一阶段：第一阶段：第二阶段：第二阶段：第三阶段：第三阶段：6CO2+20H+少量少量能量能量
5、2C C3 3H H4 40 03 3+6H2O酶酶线粒体基质线粒体基质12H2O +大量能量大量能量24H+6O2酶酶线粒体内膜线粒体内膜总反应式：总反应式：C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+O+6 6O O2 2 6CO6CO2 2+12H+12H2 2O O+能量能量酶酶一、有氧呼吸2有氧呼吸的有氧呼吸的过程：过程：对恒温动物维持体温具有重要意义 在细胞内，在细胞内，1 mol1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2 870 kJ2 870 kJ的能量，可使的能量，可使977.28 977.28 kJkJ左右的能量储存在左右的能量储存
6、在ATPATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大约是多少，这些能量大约能使多少有氧呼吸的能量转化效率大约是多少，这些能量大约能使多少ADPADP转化为转化为ATP?ATP?思考思考讨论讨论转化效率一、有氧呼吸2有氧呼吸的有氧呼吸的过程：过程：（28mol ATP28mol ATP）热能（大部分）热能（大部分）32mol ATP32mol ATP（2mol ATP2mol ATP）（2mol ATP2mol ATP）有有氧氧呼呼吸吸能能量量是是逐逐级级释释放放的的一、有氧呼吸4能量变化能量变化：3物质变
7、化物质变化：5定义定义：细胞细胞在在 的参与下，通过酶的催化作用，把的参与下，通过酶的催化作用，把 等有机物等有机物 ，产生，产生 ，同，同时释放时释放 ，生成，生成 的过程。的过程。有机物有机物有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能无机物无机物热能热能+ATP+ATP中活跃的化学能中活跃的化学能彻底氧化分解一、有氧呼吸6小结小结：尝试在下图画中出有氧呼吸简要过程。一、有氧呼吸12H2O6O2大能ATP热能酶线粒体内膜细胞质基质少能ATP热能2丙酮酸(C3H4O3)酶4H酶20HATP热能6CO26H2O线粒体基质2丙酮酸(C3H4O3)少能6小结小结：二、无氧呼吸、无氧呼吸我们在剧烈运动后
8、常会肌肉发酸，为什么？我们在剧烈运动后常会肌肉发酸，为什么？加入酵母后密封保存，为什么能制作酒？加入酵母后密封保存，为什么能制作酒？加入乳酸菌后密封保存，牛奶为什么会变成酸奶？加入乳酸菌后密封保存，牛奶为什么会变成酸奶？在无氧条件下，细胞进行了无氧呼吸，产生了酒精或者乳酸。二、无氧呼吸、无氧呼吸阅读课本阅读课本9494页，回答无氧呼吸的场所，并页，回答无氧呼吸的场所，并写出两种无氧呼吸各阶段反应式。写出两种无氧呼吸各阶段反应式。1场所场所：包括细胞质基质和线粒体。包括细胞质基质和线粒体。2过程过程：C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C3 3H H4 4O O3 3+4H+4H+少
9、量少量能量能量第一阶段：第一阶段：第二阶段：第二阶段：酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）2C2C3 3H H4 4O O3 3+4H+4H 2C2C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精)+2CO)+2CO2 2酶酶+4H+4H 2C2C3 3H H4 4O O3 3乳酸式无氧呼吸乳酸式无氧呼吸:酒精式无氧呼吸酒精式无氧呼吸:只在第一阶段释放少量能量只在第一阶段释放少量能量二、无氧呼吸、无氧呼吸2过程过程：总反应式：总反应式：乳酸式无氧呼吸乳酸式无氧呼吸酒精式无氧呼吸酒精式无氧呼吸C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（
10、乳酸）+少量少量能量能量C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C2 2H H5 5OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2+少量少量能量能量大多数大多数植物植物（苹果果实、水稻根）、（苹果果实、水稻根）、酵母菌酵母菌高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等热能（大部分）热能（大部分）2mol ATP2mol ATP热能（大部分）热能（大部分）2mol ATP2mol ATP二、无氧呼吸、无氧呼吸3物质变化物质变化：4能量变化能量变化：5定义定义：有机物有机物+无机物无机物COCO2（部分生物）（部分生物）不彻底的氧化产物不
11、彻底的氧化产物有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能热能热能+ATP+ATP中活跃的化学能中活跃的化学能+不彻底的氧化产物中的化学能不彻底的氧化产物中的化学能 在在 参与的情况下，葡萄糖等有机物经过参与的情况下，葡萄糖等有机物经过 ，释放释放 的过程，就是无氧呼吸。的过程，就是无氧呼吸。大部分能量存留在酒精或乳酸中大部分能量存留在酒精或乳酸中没有氧气没有氧气不完全分解不完全分解少量能量少量能量二、无氧呼吸、无氧呼吸酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫发酵。酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫发酵。酒精发酵酒精发酵乳酸发酵乳酸发酵6发酵发酵：总结总结有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不同不同点点
12、场所场所条件条件产物产物能量能量相同相同点点联系联系实质实质意义意义细胞质基质和线粒体始终在细胞质基质需氧、酶不需氧、需酶6CO2、12H2O酒精和CO2或乳酸大量（32ATP）少量（2ATP）从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同分解有机物，释放能量，合成ATP为生物体的各项生命活动提供能量1列表比较有氧呼吸和无氧呼吸列表比较有氧呼吸和无氧呼吸请同学们完成下列表格。请同学们完成下列表格。细胞细胞呼吸呼吸有氧有氧呼吸呼吸无氧无氧呼吸呼吸在在没有氧气没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分不完全分解解，释放释放少量能量少量能量的过程，就是无氧呼吸。的过程，就是无氧呼
13、吸。细胞细胞在在参与下，通过酶的催化作用，把参与下，通过酶的催化作用，把等有机等有机物物彻底氧化分解，产生，产生，同时释放，同时释放，生，生成成的过程。的过程。指 在细胞内经过一系列的 ，生成二氧化碳或其他产物，释放 并生成 的过程。2 细胞呼吸的概念细胞呼吸的概念能量有机物ATP氧化分解总结总结3 3细胞呼吸的意义细胞呼吸的意义总结总结a.a.为生物体提供能量为生物体提供能量b.b.是生物体代谢的枢纽是生物体代谢的枢纽丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖氨基酸氨基酸甘油甘油是是蛋白质、糖类和脂质蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽代谢的枢纽细胞呼吸细胞呼吸能能量量热能热能散失散失能量能量转移转移ATPADPPi
14、能能量量细胞分裂细胞分裂生长发育生长发育主动运输主动运输肌肉收缩肌肉收缩神经冲动神经冲动的传导的传导C6H12O6CO2H2O4 其他能源物质的细胞呼吸其他能源物质的细胞呼吸总结总结糖类脂肪蛋白质物质消耗顺序物质消耗顺序课堂思考课堂思考1.在通风条件不好的环境中储藏的苹果会有酒味散发，而马铃薯储藏久了却不会有酒味产生，为什么会产生这种差异？请分析其中的原因。苹果无氧呼吸的产物是酒精和CO2，马铃薯无氧呼吸的产物是乳酸。因为不同生物细胞所具有的酶不同，导致反应途径不同，产物也不同。2.剧烈运动后的肌肉酸疼是怎样造成的？剧烈运动，氧气供应不足，肌肉细胞进行无氧呼吸，产生了乳酸，造成肌肉酸疼，但还是以有氧呼吸为主。3.病毒进行有氧呼吸还是无氧呼吸？病毒不能进行细胞呼吸。它是特殊的生物体，其所需要的ATP等全部从宿主细胞中获得。再见！
