资源简介

(共22张PPT)
细胞呼吸的原理和应用
新人教版 · 高中生物必修一 · 第五章 第三节
第二课时
细胞呼吸的方式
呼吸作用
有氧呼吸
无氧呼吸
一、有氧呼吸
主要场所：线粒体
内膜
外膜
核糖体
嵴
基质
内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。
线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
一、有氧呼吸
1、有氧呼吸场所分析
A组 B组 C组
细胞质基质 线粒体 细胞匀浆
加入等量葡萄糖 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。
一、有氧呼吸
1、有氧呼吸场所分析
大量的科学研究表明：
　　有氧呼吸的场所包括细胞质基质和线粒体。先由细胞质基质完成葡萄糖的初步分解，之后由线粒体完成剩下的部分。
一、有氧呼吸
2、有氧呼吸阶段分析
线粒体
细胞质基质
线粒体和细胞质基质
三支试管均加入等量的葡萄糖、荧光素和荧光素酶
实验现象：
葡萄糖的量不变没有荧光
葡萄糖的量减少有丙酮酸生成
微弱荧光出现
葡萄糖的量减少有CO2生成
较强荧光出现
①
②
③
（1）有氧呼吸第一阶段
（1）场所：细胞质基质
（2）反应式：
C6H12O6
酶
2C3H4O3
+ 4[H]
+ 少量能量
[H]:
在细胞呼吸中指NADH（还原型辅酶Ⅰ）
一、有氧呼吸
2、有氧呼吸阶段分析
（2）有氧呼吸第二阶段
线粒体膜状结构
线粒体基质
线粒体
三支试管均加入等量的丙酮酸、荧光素和荧光素酶
实验现象：
丙酮酸的量不变没有荧光
丙酮酸的量减少有CO2生成
微弱荧光出现
丙酮酸的量减少有CO2生成
较强荧光出现
④
⑤
⑥
（1）场所：线粒体基质
（2）反应式：
酶
2C3H4O3
20[H]
+ 少量能量
+ 6H2O
+ 6CO2
一、有氧呼吸
2、有氧呼吸阶段分析
（3）有氧呼吸第三阶段
超声波震碎线粒体之后，内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡，这些小囊泡具有氧化[H]的功能。当用胰蛋白酶处理后，这些小囊泡不再具有氧化[H]的功能；当把这些小颗粒装上去之后，小囊泡重新具有了氧化[H]的功能。这些小颗粒被证实是一系列线粒体内膜上的酶。
（1）场所：线粒体内膜
（2）反应式：
酶
24[H]
12H2O
+ 大量能量
+ 6O2
一、有氧呼吸
有氧呼吸 场所 反应物 产物 释能
第一阶段
第二阶段
第三阶段
细胞质基质
主要是葡萄糖
丙酮酸、[H]
少量
线粒体基质
丙酮酸、H2O
CO2、[H]
少量
线粒体内膜
[H]、O2
H2O
大量
C6H12O6
+ 6O2
+12H2O
+能量
+ 6H2O
6CO2
酶
一、有氧呼吸
【资料】在细胞内，1 mol葡萄糖在彻底氧化分解可以释放约2870 kJ的能量，可使977.28 kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量主要以热能的形式散失掉。
有氧呼吸的能量转化效率大约为34%；
1 mol葡萄糖彻底氧化分解能够使32 mol ADP转化为ATP。
请你计算一下，有氧呼吸的能量转化率大约是多少，这些能量大约能使多少ADP转化为ATP？
一、有氧呼吸
定义：
细胞在____的参与下，通过多种____的催化作用，把_______等有机物______氧化分解，产生____________和____，释放______，生成大量_____的过程。
氧气
酶
葡萄糖
彻底
二氧化碳
水
能量
ATP
物质变化:
有机物（葡萄糖）→ 无机物（CO2+H2O）
能量变化:
有机物中稳定的化学能 → 热能散失+ATP中活跃的化学能
一、有氧呼吸
与体外燃烧有机物相比，有氧呼吸有什么特点？
1.有氧呼吸过程温和
2.有机物中的能量经过一系列化学反应逐步释放
3.有氧呼吸释放的部分能量储存在ATP中
一、有氧呼吸
有氧呼吸反应物中原子去向
C6H12O6
+ 6O2
+12H2O
+能量
+ 6H2O
6CO2
酶
同位素标记法
拓展：白鼠吸入放射性18O2，它呼出的CO2中可能含有18O吗？
18O2→H218O→C18O2
二、无氧呼吸
剧烈运动后，第二天早上为什么会感觉肌肉酸痛？
高等植物在水淹的情况下为什么会烂根？
酵母菌为什么可以用来酿酒？
二、无氧呼吸
1葡 萄 糖
酶
酶
酶
细胞质基质
能量
酶
2丙 酮 酸
2酒精 + 2CO2
2乳酸
4[H]
大多数植物
酵母菌
高等动物
乳酸菌
马铃薯块茎
二、无氧呼吸
【资料】1mol葡萄糖分解成乳酸，共释放196.65kJ/mol，其中一部分以热能形式散失(约69%)； 另一部分转移到ATP中(61.08kJ/mol,约31%)储存，形成2个ATP，故葡萄糖分子中的大部分能量仍然留在酒精或乳酸中。
总反应式：
C6H12O6
2C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量
酶
C6H12O6
2C3H6O3(乳酸) + 少量能量
酶
二、无氧呼吸
定义
细胞在______条件下，通过多种____的催化作用，把_______等有机物________氧化分解，产生__________和______，或______，释放______，生成少量_____的过程。
无氧
酶
葡萄糖
不彻底
二氧化碳
酒精
能量
ATP
乳酸
发酵：酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做发酵
注：一种细胞只有一种无氧呼吸
二、无氧呼吸
物质变化:
有机物（葡萄糖）→ CO2、酒精或乳酸
能量变化:
有机物中稳定的化学能 → 大部分能量储存在不彻底氧化产物中，少部分能量释放（热能、ATP中活跃的化学能）
【注意】无氧呼吸并不是只有在绝对无氧的条件下才能发生，有氧但氧气浓度较低的情况下也能进行无氧呼吸。
三、有氧呼吸和无氧呼吸比较
有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所
条件
产物
分解程度
释放能量
相同 过程 实质 意义 第一阶段 细胞质基质，第二、三阶段 线粒体
细胞质基质
O2、酶、适宜温度
酶、适宜温度
CO2和H2O
CO2、酒精或乳酸
较多（三个阶段均合成ATP）
较少(第一阶段合成ATP)
彻底
不彻底
第一阶段反应完全相同
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
细胞呼吸的定义
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，释放出能量并产生ATP的过程。
葡萄糖
丙酮酸
CO2，H2O
热能(散失)
ATP中的化学能
肌肉收缩
生物电、神经传导
光能、热能
物质合成所需的能量
主动运输所需的能量
胞吞、胞吐所需的能量
细胞呼吸
ATP的利用
CO2，酒精
1.呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量；
2.呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。
细胞呼吸的意义
乳酸
课堂检测
（4）哪些过程能产生二氧化碳？
（3）酵母菌细胞中可以进行哪些过程？
（2）动物细胞中可以进行哪些过程？
（1）①②③④过程进行的场所分别是哪里？
（5）哪些阶段可以释放能量，产生ATP？

展开更多......

收起↑