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人教版（2019） 必修1 《分子与细胞》
第3节 细胞呼吸的原理和应用
第5章 细胞的能量供应和利用
二、有氧呼吸
细胞呼吸
细胞呼吸的实质是细胞内的有机物的氧化分解，并释放能量的过程。
有氧呼吸
无氧呼吸
（主要）
有氧呼吸的反应物和产物：
O2
CO2
C6H12O6
H2O
能量
+
+
+
二、有氧呼吸
1.概念：
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。
2.主要场所：
线粒体
线粒体外膜
线粒体内膜
核糖体
嵴
线粒体基质
DNA/RNA
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。
二、有氧呼吸
有氧呼吸的过程
12H2O
大量
能量
少量
能量
少量
能量
6CO2
4[H]
6O2
20[H]
2丙酮酸
6H2O
2丙酮酸
1葡萄糖
[H]与O2
结合
NAD+ NADH
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
丙酮酸 C3H4O3
二、有氧呼吸
3.有氧呼吸的过程
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O + 能量
酶
请在反应式中标出氧元素的转移途径
C6H12O6 2C3H4O3 +4[H]+少量能量
酶
第1阶段：
场所：细胞质基质
2C3H4O3 +6H2O 6CO2 +20[H]+少量能量
酶
第2阶段：
场所：线粒体基质
24[H]+6O2　　12H2O+大量能量
酶
第3阶段：
场所：线粒体内膜
总反应式:
二、有氧呼吸
C6H12O6 2C3H4O3 +4[H]+少量能量
酶
第1阶段：
场所：细胞质基质
2C3H4O3 +6H2O 6CO2 +20[H]+少量能量
酶
第2阶段：
场所：线粒体基质
24[H]+6O2　　12H2O+大量能量
酶
第3阶段：
场所：线粒体内膜
1.线粒体能否直接分解葡萄糖？
不能，①膜上无运输葡萄糖的载体②线粒体无分解葡萄糖的酶
2.若提供含有放射性18O2气体，一段时间后，可能出现放射性的化合物有哪些？
H2O
CO2
二、有氧呼吸
4.有氧呼吸的能量利用特点：
1mol
葡萄糖
彻底氧化分解释放能量
ATP
ADP
Pi
977.28kJ
其余的能量
热能
散失
2870kJ
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ADP转化为ATP？
大约34%
32mol ADP转化为ATP
思考·讨论
二、有氧呼吸
5.有氧呼吸与体外燃烧的比较：
【思考·讨论】
与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？
比较项目 作用条件 能量释放 能量去向
有氧呼吸 温和 逐步释放 部分储存在ATP中
体外燃烧 点燃 一下子释放 全部热能散失
葡萄糖的燃烧
二、有氧呼吸
与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？
可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中；
能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定状态。
思考·讨论
保证有机物中能量得到最充分利用
三、无氧呼吸
1.无氧呼吸的过程
少量
能量
［H］
CO2
葡萄糖
C6H12O6
丙酮酸
C3H4O3
+
场所：细胞质基质
酶
2C3H4O3+ 4 [H] + 少量能量
细胞质基质
酶
细胞质基质
+ 4 [H]
2C3H6O3（乳酸）
2C2H5OH（酒精）+ 2CO2
第1阶段：C6H12O6
第2阶段：2C3H4O3
乳酸
C3H6O3
酒精
C2H5OH
三、无氧呼吸
2.无氧呼吸的总反应式
C6H12O6
酶
2C2H5OH(酒精)+2CO2 ＋少量能量
C6H12O6
酶
实例：酵母菌、大多数高等植物
2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量
实例：①人和动物细胞 ②乳酸菌 ③某些植物的特殊器官，如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等。
微生物的无氧呼吸也叫发酵。
产生酒精的叫酒精发酵，产生乳酸的叫乳酸发酵。
三、无氧呼吸
3.无氧呼吸的概念：
1.无氧呼吸在第二阶段释放能量吗？
2.为什么无氧呼吸释放的能量比有氧呼吸少？
不释放能量
无氧呼吸都只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量储存在酒精或乳酸中。
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。
三、无氧呼吸
4.无氧呼吸的能量利用特点：
196.65kJ
乳酸
C3H6O3
ATP
ADP
Pi
61.08kJ
其余能量(69%)
热能
散失
葡萄糖
C6H12O6
说明：人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，能在肝脏中再次转化为葡萄糖。
三、无氧呼吸
5.有氧呼吸与无氧呼吸的比较：
呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所 细胞质基质、线粒体 细胞质基质
条件 氧气、多种酶 无氧气参与，多种酶
分解产物 葡萄糖等有机物彻底分解为CO2和H2O 葡萄糖等有机物的分解不彻底，形成乳酸或酒精和CO2
能量 释放大量能量 释放少量能量，大部分能量储存在乳酸或酒精中
ATP产生阶段 有氧呼吸三个阶段均产生ATP 仅在第一阶段产生ATP
相同点 第一阶段反应完全相同，并且都是在细胞质基质内进行。
两种呼吸作用方式实质相同，都能够分解有机物，释放能量。
三、无氧呼吸
6.细胞呼吸的概念和意义
细胞呼吸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。
意义：
（1）为生物体的生命活动提供能量
（2）生物体代谢的枢纽
概念：
三、无氧呼吸
细胞呼吸是
生物体代谢的枢纽
细胞呼吸产生的中间产物可转化为甘油、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、糖类和脂质代谢，都可通过细胞呼吸过程联系起来。

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