的主要来源细胞呼吸课件

Chapter Five 细胞的能量 供应和利用 第3节 ATP的主要来源细胞呼吸 拉瓦锡等在研究人的呼吸作用 18世纪，法国 化学家拉瓦锡 发现物质燃烧 需要氧气，并 且把呼吸作用 比作碳和氢的 “缓慢燃烧过 程”。 问题探讨 1、呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？ 2、呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧 烈吗？ 3、在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸 作用释放能量吗？ 都是有机物氧化分解放出能量的过程，产生CO2 。 不能。呼吸作用是逐步的氧化分解放能的。 能。但是无氧呼吸释放的能量比有氧呼吸要少。 问题探讨 一 细胞呼 吸的概 念和特 点 二 细胞呼 吸的方 式 三 需氧呼 吸与厌 氧呼吸 比较 四 呼吸作 用的生 理意义 五、细胞呼吸原理的应用 1. 细胞呼吸的概念 细胞呼吸：主要是指有机物（糖类、脂质和蛋 白质等）在活细胞内经过一系列的 氧化分解，生成二氧化碳和水或一 些不彻底的氧化产物（酒精或乳 酸），释放能量并生成的ATP的过 程。 一、细胞呼吸的概念和特点 1、有氧呼吸 细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把葡萄糖 等有机物彻底氧化分解，产生CO2和H2O，释放大量能量， 生成ATP的过程。 2、无氧呼吸 细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用 ，把糖类等有 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。 二、细胞呼吸的方式 1. 1. 有氧呼吸有氧呼吸 1. 1. 有氧呼吸有氧呼吸 有氧呼吸的过程 场所：线粒体内膜 H的氧化 酶 12H2O + 能量 24H + 6O2 （大量 ） 场所：线粒体基质 场所：细胞质基质 酶 葡萄糖的初步分解 C6H12O6 +4H + 能量 （少量） 2CH3COCOOH 酶 丙酮酸彻底分解 6CO2+20H+能量 2CH3COCOOH+6H2O （少量） C6H12O6(葡萄糖) 酶 4H 2丙酮酸 能 量 散失 2ATP 能量 散失 2ATP 6 CO2 酶 20 H O2 12 H2O 酶 散失 34ATP 能 量 6H2O C6H12O6+6H2O+6*O2 6CO2+ 12H2*O +能量 酶 酶 C6H12O6 +4H + 能量（少量 ） 2CH3COCOOH 酶 20H+能量 2CH3COCOOH+6H2O （少量 ） 酶 12H2O + 能量24H（大量 ） + 6O2 6CO2+ 有氧呼吸的三个阶段 过程场所条件主要反应物产物 第一 阶段 第二 阶段 第三 阶段 细胞质 基质 线粒体 基质 线粒体 内膜 丙酮酸、H 、 少量ATP、 CO2、 H 、少量 ATP H2O、 大量ATP 不需O2 不需O2 需O2 葡萄糖 丙酮酸 、 H2O O2+ H .产生的阶段是： .哪个阶段有水的生成： .哪个阶段释放出最多的能量： 答：. 一二阶段 . 第三阶段 . 第三阶段 H2O H H2O O2 H2O C6H12O6 丙酮酸CO2 丙酮酸HH2O HH2O C6H12O6 C6H12O6+6H2O+6*O2 6CO2+ 12H2*O +能量 酶 C： H： O： C、H、O的来龙去脉： C6H12O6 丙酮酸 H2O CO2 葡萄糖在细胞内被氧化分 解，产生的能量都储存在 ATP了吗？ 已知：1mol葡萄糖在体外燃烧可以产生 2870 kJ能量，而经过细胞有氧呼 吸则可以使1161 kJ能量储存在 ATP中；ADP转化为ATP需要吸收 30.54 kJ能量。试计算： 1. 有氧呼吸的能量转换效率是多少？ 2. 1分子葡萄糖有氧呼吸产生的能量能合成 多少分子ATP ？ 3. 细胞呼吸过程中，转变为热能的能量是 一种浪费吗？ 1mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放 2870 kJ的能量，其中一部分以热能 形式散失(约60%)； 另一部分转移 到ATP中(1161 kJ，约40%)储存， 约形成38个ATP。 热能 葡萄糖 CO2+H2O 能量 ADPPi ATP 用于各项 生命活动 2870 kJ 约40 （体温的来源 ） 苹果储藏久了为什么会有酒味呢？ 无氧呼吸的场所在哪里呢? 反应是如何进行的呢？ 葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶 + 4H + 能量 场所：细胞质基质 （1） 与有氧呼吸第一阶段相同 （少量 ） 2CH3COCOOH 2. 2.无氧呼吸无氧呼吸 （2）丙酮酸不彻底分解 酶 2C3H6O3 （乳酸 ） （细胞质基质） a.乳酸发酵 2CH3COCOOH 例：高等动物和人肌细胞、乳酸 菌、高等植物的某些器官 （马铃薯块茎、甜菜块根等） 乳酸脱氢酶 酶 + 2CO22C3H4O3 b.酒精发酵 2C2H5OH （酒精） 例：大多数植物、酵母菌 乙醇脱氢酶 无氧呼吸总反应式 C6H12O6 酶 2C2H5OH（酒精）+2CO2+ 能量 1mol葡萄糖释放225.94KJ，有61.08KJ转移至ATP（合成 2molATP） 多数植物组织，酵母菌 C6H12O6 酶 2C3H6O3（乳酸）+ 能量 1mol葡萄糖释放196.65KJ，有61.08KJ转移至ATP（合成 2molATP） 人、动物，马铃薯块茎和甜菜块根，乳酸菌 1. 消耗等量的C6H12O6无氧呼吸与有氧 呼吸产生的CO2之比为（ ） 2. 产生等量ATP无氧呼吸与有氧呼吸消 耗C6H12O6之比为（ ） 13 191 思 考 题 3. 既不吸收氧气也不释放CO2的呼吸作 用是存在吗？ 产物为乳酸的无氧呼吸。 4. 有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的。 思 考 题 需氧呼吸厌氧呼吸 区 别 条件 分解程度 场所 产物 能量释放 联 系 过程 实质 需O2和酶需酶 彻底不彻底 细胞质基质、线粒体细胞质基质 CO2、H2OCO2+酒精 乳酸 大量少量 第阶段完全相同 分解有机物，释放能量 三、有氧呼吸与厌氧呼吸比较 1、呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部 分能量 需呼吸作用提供能量的生理过程有：离子的 主动吸收、细胞的分裂和分化、有机物的合成、 种子萌发等。 不需要呼吸直接提供能量的生理过程有：干 种子的吸胀吸水、离子的被动吸收、蒸腾作用、 光反应等。 四、呼吸作用的生理意义 2、呼吸过程为其它化合物合成提供原料 如：葡萄糖分解的中间产物丙酮酸是合成丙 氨酸的原料。 3、为代谢活动提供还原力 呼吸过程中形成的NADH、NADPH、UQH2 等可为蛋白质、脂肪生物合成、硝酸盐还原等过 程提供还原力。 4、增强植物抗病免疫能力 植物受到病菌侵染或受伤时，呼吸速率升高 ，分解有毒物质或促进伤口愈合。 五、细胞呼吸原理的应用 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； 应用于垃圾、废水的处理； 利用发酵产生沼气。 2.农业生产 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，要设 法降低细胞的呼吸强度，尽可 能减少有机物的消耗等。 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。 资料1：碳水化合物亦称糖类化合物，是自然界存 在最多、分布最广的一类重要的有机化合物。主 要由碳、氢、氧所组成。葡萄糖、蔗糖、淀粉和 纤维素等都属于糖类化合物。 资料2：酒变酸原理 经密封或密封条件不好，温度湿度条件不当 ，时间长了不仅酒精会跑掉，而且还会变酸变馊 ，则酸变成醋了。这是因为空气中存在着醋酸菌 ，酒与空气接触时，醋酸菌便乘机而进入酒中， 在醋酸菌的作用下，酒精则发生了化学变化而变 成醋酸。尤其是啤酒、果酒更容易酸败成醋。 名称：葡萄糖 分子式：C6H12O6 平面化的D-葡萄糖結构式 分子式：C3H6O3 结构简式：CH3CH(OH)COOH 名称：乳酸 结构简式：CH3COCOOH