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(共23张PPT)
第5章 细胞的能量供应和利用
第3节 细胞呼吸的原理和应用(2)
外膜
内膜
DNA/RNA
核糖体
嵴
基质
分布有氧呼吸的酶
线粒体
1.主要场所：
线粒体适应于有氧呼吸的主要特点：
（1）线粒体内膜向内折叠形成嵴,大大增加了线粒体的内膜表面积
（2）线粒体内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
(一) 有氧呼吸
3
第一阶段：葡萄糖的初步分解
C6H12O6
2丙酮酸
4[H]
能量
2ATP
热量
细胞质基质
酶
①
细胞质基质
物质变化（反应式）：
C6H12O6
酶
2C3H４O３
+ 4[H] +能量
场 所：
（少量）
2.过程及总反应式：
4
第二阶段：丙酮酸彻底分解
C6H12O6
2丙酮酸
4[H]
能量
2ATP
热量
细胞质基质
酶
①
酶
②
6H2O
20[H]
能量
6CO2
2ATP
热量
线粒体基质
物质变化（反应式）：
场 所：
酶
2C3H４O３
6CO2 +20[H]+ 能量
+6H2O
（少量）
5
C6H12O6
2丙酮酸
4[H]
能量
2ATP
热量
酶
①
酶
②
6H2O
20[H]
能量
2ATP
热量
6CO2
细胞质基质
第三阶段：[H]的氧化
线粒体内膜
物质变化（反应式）：
场 所：
酶
24[H]+
12H2O+能量
6O2
（大量）
6O2
酶
③
12H20
能量
34ATP
热量
项目 第一阶段 （葡萄糖的初步分解） 第二阶段 （丙酮酸彻底分解） 第三阶段
（[H]的氧化）
场所 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜
反应物 C6H12O6 丙酮酸、H2O [H]、O2
生成物 丙酮酸、[H] CO2、[H] H2O
能量 少量 少量 大量
注意：
(1)[H]指NADH。
(2)C6H12O6不能进入线粒体参与有氧呼吸。
（1）过程：
1. 有氧呼吸的反应物O2 在有氧呼吸第____阶段反应。
2. 有氧呼吸的生成物CO2在有氧呼吸第____阶段产生。
3. 有氧呼吸的反应物H2O在有氧呼吸第____阶段反应。
4. 有氧呼吸的生成物H2O在有氧呼吸第____阶段产生。
酶
12H2O + 大量能量
③ 24[H] + 6O2
酶
6CO2 +20 [H] +少量能量
② 2C3H4O3
+6H2O
① C6H12O6
酶
2C3H4O3 +4 [H] + 少量能量
三
二
二
三
◎总
场所：细胞质基质
场所：线粒体基质
场所：线粒体内膜
(一) 有氧呼吸
（2）总反应式：
C6H12O6＋6H２O＋6O２ 6CO2＋ 12H２O＋能量
酶
8
尝试在氧呼吸总反应式，用箭头标注出C、H、O元素的来源和去路。
酶
C6H12O6＋6H2O＋6O2
6CO2＋12H2O＋能量
(一) 有氧呼吸
考题eg：有氧呼吸的产物水中的氧来自哪？
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【合作归纳】根据有氧呼吸的总反应方程式，总结有氧呼吸的概念。
有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。
(一) 有氧呼吸
3.概念：
在细胞中，1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2 870 kJ的能量，可使977.28 kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。
4.能量转化：
(一)有氧呼吸
（1）请你计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大概是多少？
（2）这些能量大约能使多少ADP转化为ATP？
977.28/2870≈34%
977.28/30.54≈32moL
注：
1molATP水解释放的能量高达30.54KJ
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迅速释放能量，释放的能量全部以热能的形式散失。
体外燃烧：
相较于体外燃烧，有氧呼吸具有什么特点？
①有氧呼吸过程温和
②有机物中的能量逐步释放
③有相当一部分储存在ATP中
(一)有氧呼吸
课堂小练
12
1、有氧呼吸的过程只发生在线粒体内。（ ）
2、有氧呼吸释放的能量全部用于合成ATP。（ )
3、有氧呼吸既产生水也消耗水。（ ）
4、有氧呼吸第一、第二阶段产生的[H]全部用于第三阶段。（ ）
5、下列在有氧呼吸的反应阶段中，但不在线粒体中进行的只有（ ）
A、[H]传递给氧气生成水 B、C6H12O6分解为丙酮酸和[H]
C、丙酮酸分解为CO2和[H] D、ADP与磷酸结合生成ATP
6、生物体吸收的氧气用于（ ）
A、在线粒体中合成CO2 B、在细胞质中与[H]结合生成水
C、在线粒体中与[H]结合生成水 D、部分形成CO2，部分与[H]结合生成水
B
C
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7、如图是有氧呼吸过程的图解，请据图回答问题：
(1)有氧呼吸的总反应式为____________________________________________
(2)有氧呼吸的过程十分复杂，可以分为________个阶段，其中[H]和O2结合的是第________阶段。
(3)在有氧呼吸过程中，释放出大量能量的是第________阶段，反应的场所是________。
(4)图中②③分别是________、________。
酶
C6H12O6
＋
6H2O
＋ 6O2
6CO2
＋12H2O
＋ 能量
三
三
三
线粒体内膜
水
二氧化碳
课堂小练
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（二）无氧呼吸
外膜
细胞质基质
1.场所：
内膜
DNA/RNA
核糖体
嵴
基质
分布有氧呼吸的酶
(二) 无氧呼吸
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第一阶段：葡萄糖的初步分解
C6H12O6
2丙酮酸
4[H]
能量
ATP
热量
细胞质基质
酶
①
细胞质基质
物质变化（反应式）：
C6H12O6
酶
2C3H４O３
+ 4[H] +能量
场 所：
（少量）
和有氧呼吸第一阶段是完全相同的
（二）无氧呼吸
第二阶段：丙酮酸的不彻底分解（酒精发酵）
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C6H12O6
2丙酮酸
4[H]
能量
ATP
热量
细胞质基质
酶
①
酶
②
2C2H5OH
细胞质基质
物质变化（反应式）：
场 所：
酶
2C3H４O３+ 4[H]
2C2H5OH（酒精）+2CO2
2CO2
热量
（二） 无氧呼吸
第二阶段：丙酮酸的不彻底分解（乳酸发酵）
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C6H12O6
2丙酮酸
4[H]
能量
ATP
热量
细胞质基质
酶
①
酶
②
2C2H6O3
物质变化（反应式）：
细胞质基质
场 所：
酶
2C3H４O３+ 4[H]
2C3H6O3(乳酸）
热量
（二）无氧呼吸
19
（二） 无氧呼吸
类型 酒精发酵 乳酸发酵
第一阶段 （葡萄糖的初步分解） 葡萄糖→丙酮酸＋[H]＋少量能量
第二阶段 （丙酮酸的不彻底分解） 丙酮酸→酒精＋CO2 丙酮酸→乳酸
反应式
※生物 水稻根、苹果果实、酵母菌等 马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚，动物、人、乳酸菌等
2.类型和过程：
【合作总结】无氧呼吸的定义
在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。
（二）无氧呼吸
3.概念：
4.能量转化：
①能量释放阶段：只在第一 阶段释放出少量能量，生成少量ATP。②葡萄糖分子中的大部分能量去向：存留在酒精或乳酸中。
（三）细胞呼吸的概念、方式及意义
1．概念：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，释放能量并生成ATP的过程。
2．方式：细胞呼吸可以分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须有氧气参与。
3．意义
①为生物体提供能量；
②生物体代谢的枢纽。
1.如图表示细胞呼吸过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于
A.线粒体、线粒体和细胞质基质
B.线粒体、细胞质基质和线粒体
C.细胞质基质、线粒体和细胞质基质
D.细胞质基质、细胞质基质和线粒体
√
课堂小练
2.人体细胞进行细胞呼吸时不可能产生的产物是
A.乳酸 B.CO2 C.酒精 D.水
√
有氧呼吸和无氧呼吸比较
23
有氧呼吸 无氧呼吸
场所
条件
产物
能量释放
相同点
2.本质相同：分解有机物，释放能量
细胞质基质（1）、线粒体（2、3）
细胞质基质（1、2）
多种酶、需O2
多种酶、不需O2
CO2和H2O（彻底）
酒精和CO2或乳酸（不彻底）
大量能量
（有氧呼吸的三个阶段均产生ATP）
少量能量
（仅在第一阶段产生ATP）
（大部分能量储存在乳酸或酒精中）
1.第一阶段完全相同
3.需酶和适宜温度
4.为生物体的各项生命活动提供能量

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