细胞呼吸(一轮复习).ppt

ATPATP的主要来源的主要来源 细胞呼吸细胞呼吸 概念：概念：是指细胞在氧的参与下，通过多种是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底彻底的氧的氧化分解，产生二氧化碳和水，并释放大量能化分解，产生二氧化碳和水，并释放大量能量，生成许多量，生成许多ATP的过程。的过程。一、有氧呼吸一、有氧呼吸 有氧呼吸过程有氧呼吸过程 第一阶段：第一阶段：1分子葡萄糖分解形成分子葡萄糖分解形成2分子丙酮分子丙酮酸，同时产生少量的酸，同时产生少量的H和少量和少量ATP。C6H12O6 C3H4O3+酶酶 2 H H+少量能量少量能量 4 第二阶段：第二阶段：丙酮酸和水彻底分解成丙酮酸和水彻底分解成COCO2 2 和大量和大量HH，同时产生少量的同时产生少量的ATP ATP。2C C3 3H H4 4O O3 3+H2O 酶酶 CO2+H H+少量能量少量能量 6 20 6 第三阶段：第三阶段：前两阶段产生的前两阶段产生的H与氧气结合形成水，与氧气结合形成水，产生大量能量。产生大量能量。H+酶酶 H H2 2O+O+大量能量大量能量 O2 24 6 12 C6H12O6 C3H4O3+酶酶 2 H H+少量能量少量能量 4 2C C3 3H H4 4O O3 3+H2O 酶酶 CO2+H H+少量能量少量能量 6 20 6 H+酶酶 H2O+大量能量大量能量 O2 24 6 12 C6H12O6 O2 6 H2O 12+酶酶 CO2+6 H2O 6 大量大量 能量能量 +一一 三三 三三 二二 二二 葡葡 萄萄 糖糖 丙丙 酮酮 酸酸 H 酶酶 少量能量少量能量 O2 H2O 大量能量大量能量 酶酶 CO2 H 酶酶 少量能量少量能量 H2O C6H12O6 C3H4O3+酶酶 2 H H+少量能量少量能量 4 2C C3 3H H4 4O O3 3+H2O 酶酶 CO2+H H+少量能量少量能量 6 20 6 H+酶酶 H2O+大量能量大量能量 O2 24 6 12 C6H12O6 O2 6 H2O 12+酶酶 CO2+6 H2O 6 大量大量 能量能量 +细胞质基质细胞质基质 线粒体基质线粒体基质 线粒体内膜线粒体内膜 有氧呼吸的主要场所是线粒体有氧呼吸的主要场所是线粒体 C6H12O6 O2 6 H2O 12+酶酶 CO2+6 H2O 6 大量大量 能量能量 +1mol葡萄糖葡萄糖 氧化氧化分解分解 2870kJ 1161kJ ATP 1709kJ 热能热能 能量能量 38mol 有氧呼吸产生的大部分能量都以热能的形式散失，有氧呼吸产生的大部分能量都以热能的形式散失，用于维持人的体温。只有少部分的能量储存在用于维持人的体温。只有少部分的能量储存在ATP中，中，有氧呼吸的能量转换效率：约有氧呼吸的能量转换效率：约40%。概念：概念：是指细胞在无氧条件下，通过多种是指细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不不彻底的氧化产物彻底的氧化产物，释放少量能量，生成少量，释放少量能量，生成少量ATP的过程。的过程。二、无氧呼吸二、无氧呼吸 二、无氧呼吸二、无氧呼吸 第一阶段：第一阶段：1分子葡萄糖分解形成分子葡萄糖分解形成2分子丙酮酸，分子丙酮酸，同时产生少量的同时产生少量的H和少量和少量ATP。C6H12O6 C3H4O3+酶酶 2 H H+少量能量少量能量 4 第二阶段：第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，精和二氧化碳，或者或者转化成乳酸。转化成乳酸。C C3 3H H4 4O O3 3 C C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)C C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精)+2CO)+2CO2 2 C6H12O6 C3H4O3+酶酶 2 H H+少量能量少量能量 4 C C3 3H H4 4O O3 3 C C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)C C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精)+2CO)+2CO2 2 细胞质基质细胞质基质 细胞质基质细胞质基质 1mol葡萄糖葡萄糖 氧化氧化分解分解 196.65kJ 61.08kJ 135.57kJ ATP 无氧呼吸分解葡萄糖释放的总能量少，而且能量无氧呼吸分解葡萄糖释放的总能量少，而且能量转换效率也只有转换效率也只有31%。无氧呼吸：无氧呼吸：是指细胞在无氧条件下，通是指细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为解为不彻底的氧化产物不彻底的氧化产物，释放少量能量，生，释放少量能量，生成少量成少量ATP的过程。的过程。有氧呼吸：有氧呼吸：是指细胞在氧的参与下，通是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻彻底底的氧化分解，产生二氧化碳和水，并释放的氧化分解，产生二氧化碳和水，并释放大量能量，生成许多大量能量，生成许多ATP的过程。的过程。生物生物 无氧呼吸产物无氧呼吸产物 植物植物 水淹、种子萌发初期、苹果贮藏久、水淹、种子萌发初期、苹果贮藏久、大多数植物细胞，如根细胞大多数植物细胞，如根细胞 酒精和酒精和CO2 马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等 乳酸乳酸 动物动物 人体在剧烈运动时或刚进入高原环人体在剧烈运动时或刚进入高原环境、境、骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的红细胞等红细胞等 乳酸乳酸 微生物微生物 乳酸菌等乳酸菌等 乳酸乳酸 酵母菌等酵母菌等 酒精和酒精和CO2 生物常见的无氧呼吸 类型类型 项目项目 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 场场 所所 条条 件件 产产 物物 释释 能能 联联 系系 区区 别别 细胞质基质、细胞质基质、线粒体线粒体(主要主要)细胞质基质细胞质基质 需氧、酶等需氧、酶等 需酶需酶 二氧化碳和水二氧化碳和水 酒精和二氧化酒精和二氧化 碳或乳酸碳或乳酸 较较 少少 较较 多多 两者第一阶段相同两者第一阶段相同 都分解有机物、释放能量都分解有机物、释放能量 三、有氧呼吸与无氧呼吸的联系和比较三、有氧呼吸与无氧呼吸的联系和比较 有关细胞呼吸有关细胞呼吸(1)有有H2O生成的一定是有氧呼吸，有生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的可生成的可能是有氧呼吸，也可能是无氧呼吸，但一定不是乳能是有氧呼吸，也可能是无氧呼吸，但一定不是乳酸发酵。酸发酵。(2)不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。因不同。(3)无线粒体的真核细胞无线粒体的真核细胞(或生物或生物)只能进行无氧呼吸，只能进行无氧呼吸，如哺乳动物的成熟红细胞、蛔虫等。如哺乳动物的成熟红细胞、蛔虫等。(4)真核细胞的有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进真核细胞的有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行。原核细胞的有氧呼吸在细胞质基质和细胞膜上行。原核细胞的有氧呼吸在细胞质基质和细胞膜上进行。进行。四、关于酵母菌四、关于酵母菌 酵母菌为酵母菌为兼性厌氧型兼性厌氧型生物，氧气充足时生物，氧气充足时进行有氧呼吸，大量繁殖。没有氧气时，可进行有氧呼吸，大量繁殖。没有氧气时，可进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。(1)(1)若不消耗若不消耗O O2 2，但产生，但产生COCO2 2，(3)(3)若产生若产生COCO2 2的物质的量比消耗的物质的量比消耗O O2 2的物质的量多，的物质的量多，(2)(2)若产生若产生COCO2 2的物质的量与消耗的物质的量与消耗O O2 2的物质的量相等，的物质的量相等，6mol 6mol 2mol 1mol 1mol 则只进行无氧呼吸。则只进行无氧呼吸。则只进行有氧呼吸。则只进行有氧呼吸。则两种呼吸同时存在。例如：酵母菌吸收了则两种呼吸同时存在。例如：酵母菌吸收了6mol6mol 的的O O2 2，但产生了，但产生了8mol8mol的的COCO2 2，则有，则有2molCO2molCO2 2无氧呼吸无氧呼吸产生的。产生的。如酵母菌产生如酵母菌产生2mol2mol酒精的同时却产生了酒精的同时却产生了5mol5mol的的COCO2 2，怎么解释？，怎么解释？2mol 2mol 3mol 0.5mol 1mol 一、温度 1影响(如图)：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在2535 之间。六、影响细胞呼吸的因素六、影响细胞呼吸的因素 二、氧气 1影响(如图)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。2应用应用 低温储存食品低温储存食品大棚栽培在夜间和阴天适当降温大棚栽培在夜间和阴天适当降温温水和面发得快温水和面发得快 零上低温零上低温(1)O2浓度0时，只进行无氧呼吸。(2)0O2浓度10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。(3)O2浓度10%时，只进行有氧呼吸。(4)O2浓度5%时，有机物消耗最少。2应用应用 中耕松土促进植物根部有氧呼吸中耕松土促进植物根部有氧呼吸无氧发酵过程需要严格控制无氧环境无氧发酵过程需要严格控制无氧环境低氧仓储粮食、水果和蔬菜低氧仓储粮食、水果和蔬菜 三、水分 1影响影响 水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应水作为生物化学反应的介质影响反应的进行水作为生物化学反应的介质影响反应的进行在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加 而加快，随含水量的减少而减慢而加快，随含水量的减少而减慢 2应用应用 粮食在入仓前要进行晾晒处理粮食在入仓前要进行晾晒处理干种子萌发前进行浸泡处理干种子萌发前进行浸泡处理 四、CO2 1影响：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。如图：2应用：适当增加CO2浓度，抑制细胞呼吸，有利于水果和蔬菜的保鲜。在呼吸作用原理的应用中，若需要增强相关植在呼吸作用原理的应用中，若需要增强相关植物或器官的呼吸作用强度，可以采取供水、升温、高物或器官的呼吸作用强度，可以采取供水、升温、高氧、低氧、低COCO2 2等措施；等措施；若需减弱呼吸作用强度，可以采取：若需减弱呼吸作用强度，可以采取：干燥、低温、低氧、高干燥、低温、低氧、高COCO2 2等措施等措施。粮食、蔬菜、水果在储藏时都应在低温、低氧粮食、蔬菜、水果在储藏时都应在低温、低氧情况下，不同的是粮食储存应保持干燥，而蔬菜和水情况下，不同的是粮食储存应保持干燥，而蔬菜和水果储存则应保持果储存则应保持一定湿度一定湿度。低温以不破坏植物组织为。低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。标准，一般为零上低温。小结：小结：1 1关于真核细胞呼吸，正确的说法是关于真核细胞呼吸，正确的说法是()A A无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应解不属于氧化反应 B B水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度减小到最低程度 C C无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体 D D有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体 内膜、线粒体基质内膜、线粒体基质 2 2(2008(2008年上海生物年上海生物)右图表示右图表示 呼吸作用过程中葡萄糖分解的呼吸作用过程中葡萄糖分解的 两个途径。酶两个途径。酶1 1、酶、酶2 2和酶和酶3 3依次依次 分别存在于分别存在于()A A线粒体、线粒体和细胞质基质线粒体、线粒体和细胞质基质 B B线粒体、细胞质基质和线粒体线粒体、细胞质基质和线粒体 C C细胞质基质、线粒体和细胞质基质细胞质基质、线粒体和细胞质基质 D D细胞质基质、细胞质基质和线粒体细胞质基质、细胞质基质和线粒体 C 6 6下