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3.3 细胞呼吸——能量的转化和利用
（第2课时 细胞无氧呼吸也为生命活动提供能量）
细胞呼吸主要是指糖类、 脂质和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解为 CO2 或其他物质， 同时释放出能量并生成ATP 的过程。
科学家根据大量的实验结果得出结论：细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
注意：呼吸与呼吸作用的区别
呼吸：机体与外界环境之间进行气体交换（吸入O2呼出CO2）的过程。
呼吸作用：细胞内有机物分解释放能量的过程。
01
细胞无氧呼吸也为生命活动提供能量
无氧呼吸
在_______________的条件下，细胞通过_______的催化作用，把________等有机物分解为_______________________，或分解为________________等物质，同时释放_ ________的过程；
2.场所：________________
细胞质基质
1.概念：
无氧或缺氧
葡萄糖
乙醇(C2H5OH)和CO2
乳酸(C3H6O3)
3.两个类型
产生酒精的叫做________；
产生乳酸的叫做________；
酒精发酵
乳酸发酵
较少能量
酶
葡萄糖
丙酮酸
2C2H5OH（酒精）+2CO2
2C3H6O3 （乳酸）
酶
少量能量
[H]
葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中；
4.过程
乙醇脱氢酶
乳酸脱氢酶
C6H12O6
C3H4O3
无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP；
热能散失
少量ATP
无氧呼吸过程中产生了[H]，并随之用于第二阶段，没有积累；
无氧呼吸
葡萄糖的初步分解
酶
C6H12O6 2丙酮酸+4[H]+能量（少量）
场所：细胞质基质
与有氧呼吸第一阶段相同
酶
2丙酮酸 C2H5OH+2CO2+能量（少量）
（1）产生酒精
例：大多数植物、酵母菌
细胞质基质
丙酮酸不彻底分解
（2）产生乳酸
细胞质基质
酶
2丙酮酸 2C3H6O3（乳酸）+能量（少量）
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、玉米胚乳等）
酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫作发酵。
产生酒精的叫作酒精发酵，产生乳酸的叫作乳酸发酵。
Ⅰ.植物绝大多数器官、酵母菌等微生物
C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量
酶
Ⅱ应用：酿酒工业（乙醇发酵）
（1）酒精发酵
5.实例
只产生于第一阶段
即：糖酵解
Ⅰ.动物、胡萝卜的叶、玉米的胚、甜菜的根、马铃薯的块茎、乳酸菌等
C6H12O6 2C3H6O3 （乳酸） +少量能量
酶
Ⅱ.应用：酸奶制作、泡菜制作（乳酸发酵）
（2）乳酸发酵
该过程不产生二氧化碳！
只产生于第一阶段
即：糖酵解
C6H12O6
酶
2C3H6O3＋少量能量
2C2H5OH＋2CO2＋少量能量
C6H12O6
酶
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。
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。
无氧呼吸总反应式：
能量去向：
无氧呼吸的主要场所：细胞质基质
无氧呼吸的定义
酒精发酵
乳酸发酵
不同生物在缺氧条件下的呼吸作用
思考一：
不同生物无氧呼吸的产物不同，直接原因是什么？根本原因是什么？
直接原因是催化无氧呼吸第二阶段的酶不一样；
根本原因是控制酶合成的遗传物质不一样；
思考三：人体在剧烈运动时产生CO2的摩尔数和消耗O2的摩尔数之比是______（大于1/等于1/小于1 ）
等于1
注意：产乳酸的同时没有二氧化碳的产生。
思考二：人体在剧烈运动时的细胞呼吸方式是什么？其中以哪种方式为主？
有氧呼吸和无氧呼吸
注意：人体在正常情况下都是以有氧呼吸为主
有氧呼吸为主
有氧呼吸 无氧呼吸
区别 条件
分解程度
场所
产物
能量释放
生成ATP
联系 过程
实质
意义
需O2和酶
不需O2 、需酶
彻底
不彻底
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
CO2、H2O
①CO2和酒精②乳酸
大量（大部分以热能的形式散失，用以维持体温）
少量（只在第一阶段释放，大部分存留在乳酸或酒精中）
大量（三个阶段都产生）
少量（只在第一阶段产生）
第Ⅰ阶段完全相同
有机物的氧化分解，释放能量
①为生物体提供能量
②生物体代谢的枢纽
6.有氧呼吸和无氧呼吸的比较
（细胞呼吸过程中产生的中间产物，可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物，与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖；蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来）
无氧呼吸的意义
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和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。
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，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要。
细胞无氧呼吸也对生物具有重要的生理意义。 以有氧呼吸为主的生物，无氧呼吸时间过长时，细胞会受到一定的伤害。
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
相同点
场所
条件
产物
能量
变化
联系
实质
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
需分子氧、酶
不需分子氧、需酶
CO2、H2O
酒精和CO2或乳酸
释放大量能量，合成
32ATP
释放少量能量，合成
2ATP
从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同
分解有机物，释放能量，合成ATP
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
有氧呼吸过程是否含有无氧呼吸的步骤？结合地球早期大气中没有氧气以及原核细胞中没有线粒体等事实，想一想，地球早期的单细胞生物是否只能进行无氧呼吸？你体内的骨骼肌细胞仍保留着进行无氧呼吸的能力，这是否可以理解为漫长的生物进化史在你身上留下的印记？
细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解——生物氧化的特点
1.发生在活细胞中，多种酶的参与和调控 2.在温和条件下进行（体温、生理pH）； 3.是一个复杂的氧化还原过程，包括电子转移和质子的转移； 4.能量的释放是逐步的，并以ATP的形式储存和传送
需氧、厌氧呼吸并存时
有氧、无氧
呼吸并存时
细胞呼吸方式的判断
需氧呼吸时
细胞呼吸方式的判断
细胞呼吸方式的判断
根据反应场所来判断
真核生物
只在细胞溶胶中，进行厌氧呼吸；
有线粒体参与，存在需氧呼吸
原核生物
细胞溶胶中，有的可能进行厌氧呼吸，有的可能进行需氧呼吸
课堂练习
1. 现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖溶液，
吸进氧气的体积与放出二氧化碳的体积之比为3：5，这是因为(　 　)
A．有1/2的酵母菌在进行有氧呼吸
B．有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸
C．有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸
D．有1/4的酵母菌在进行有氧呼吸
C
课堂练习
2. 下列关于呼吸作用的叙述，正确的是(　　)
A．厌氧呼吸的终产物是丙酮酸
B．需氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C．厌氧呼吸不需要O2的参与。该过程最终有[H]的积累
D．质量相同时，脂肪比糖原经需氧呼吸彻底氧化后释放的能量多
D
课堂练习
3. 下列有关需氧呼吸和厌氧呼吸的说法正确的是(　　)
A．需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段均是在细胞质基质中完成的
B．高等植物只能进行需氧呼吸，不能进行厌氧呼吸
C．是否产生二氧化碳是需氧呼吸和厌氧呼吸的主要区别
D．需氧呼吸产生ATP最多的是第二阶段
A
小结

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