细胞呼吸之有氧呼吸及无氧呼吸.ppt

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1、第5章 细胞的能量供应和利用,第3节 ATP的主要来源细胞呼吸,1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点？,两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程； 都能产生CO2等产物，并且都释放出能量。26,2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？,不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。,问题探讨,在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。 但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。,3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放 能量吗？,呼吸：机体与环境之间O2和CO2交换的过程。,细胞呼吸也称呼吸作用,是指有机物在细胞内

2、经过一系列的氧化分解， 生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP 的过程。,对比,4.呼吸和呼吸作用的区别,有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成CO2或其他产物，并且释放出能量的总过程。,细胞呼吸的概念：,细胞内,氧化分解,生成CO2,释放出能量,其他产物,又叫生物氧化。,实质：氧化分解有机物释放能量,一、有氧细胞呼吸的过程示意图,有氧呼吸的三个阶段,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH（丙酮酸） +4 H + 2 ATP,场所：细胞质基质,丙酮酸彻底分解,酶,6CO2 +20 H + 2 ATP,场所：线粒体基质,2CH3COCOOH,（丙酮酸）,H的氧化,

3、酶,12H2O + 34 ATP,场所：线粒体内膜,24H + 6O2,+6H2O,有氧呼吸三个阶段的比较,细胞质基质,主要是葡萄糖,丙酮酸H,少量,丙酮酸,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,对比,主要场所：,线粒体,能量去向：,一部分以热能形式散失 另一部分转移到ATP中,总反应式：,有氧呼吸概念：,细胞在_的参与下，通过_的催化作用，把_等有机物_，产生_和_，释放_,生成_的过程。,(1709kJ/mol,约60%),(1161kJ/mol,约40%),氧,多种酶,葡萄糖,CO2,H2O,能量,彻底氧化分解,许多ATP,38个ATP,无氧呼吸：一般是指细胞在缺氧的条件下，通过酶的

4、催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化的产物，同时释放出少量能量的过程。,葡萄糖,过程：,二、无氧呼吸,主要场所：细胞质基质,丙酮酸不彻底分解,场所：细胞质基质,C6H12O6,酶,丙酮酸,酶,2C3H6O3（乳酸）,+ 少量能量,A.乳酸发酵,例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）,C6H12O6,酶,2C2H5OH（酒精）,+ 2CO2,B.酒精发酵,例：大多数植物、酵母菌,酶,+ 少量能量,2C3H6O3（乳酸）,2C2H5OH（酒精）,+ 2CO2,无氧呼吸总反应式,C6H12O6,酶,2 C3H6O3(乳酸),+ 少量能量,C6H12O6,2 C2H5

5、OH(酒精),+ 2CO2 + 少量能量,酶,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、玉米胚细胞等）,例：大多数植物、酵母菌,同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？,发酵,微生物的无氧呼吸,（酒精发酵、乳酸发酵）,无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中,无氧呼吸是否有害？,？,酒精和乳酸在细胞中大量积累对细胞有毒害作用，且释放的能量太少，不足维持生命活动的需求。大多数生物不能长时间用无氧呼吸维持生命！,生物体或部分组织器官在缺氧条件下，无氧呼吸作为有氧呼吸的补充，是生物的适应性的表现!,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

6、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。,三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较,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,不需分子氧(故无氧 呼吸产物中无水)、需酶,CO2、H2O,酒精和CO2或乳酸,释放大量能量，合成38ATP,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,需分子氧O2(O2用于第三 阶段和氢反应生成水) 、酶,2.有氧呼

7、吸与无氧呼吸的比较,注意（1）好氧性细菌等原核生物，虽无线粒体，但在细胞质基质中含有有氧呼吸酶，可以进行有氧呼吸。 （2）只进行无氧呼吸的真核生物，细胞内无线粒体。 （3）有H20生成的一定为有氧呼吸，有co,生成的一定不是乳酸发酵。,有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而来的，由于有氧呼吸比无氧呼吸优越，有氧呼吸逐渐成为绝大多数生物的主要呼吸形式，但还保留着无氧呼吸的能力。,呼吸作用的概念,呼吸作用类型,有氧呼吸,无氧呼吸,呼 吸 作 用,葡萄糖的初步分解,丙酮酸彻底分解,H的氧化,丙酮酸不彻底分解,乳酸发酵,酒精发酵,葡萄糖的初步分解,VS,1.场所,3.物质变化,4.能量变化,2.条件,注意

8、 1不同之处场所不同、条件不同（是否需要酶的参与、活化能高低）； 相同之处都是物质氧化，都能释放能量。 2细胞呼吸是体内物质氧化分解并释放能量的过程，不一定要有氧气参与，也可通过无氧呼吸的形式释放能量。 3“氧化”中的“氧”是氧化分解，而不是在“氧气”作用下分解。 4注意呼吸是呼吸系统的生理作用过程，是机体进行气体交换的过程，包括肺部气体交换和组织气体交换。呼吸作用指的是细胞内进行物质氧化分解的过程。 5理解与把握细胞呼吸的概念，应注意： 场所细胞内的氧化分解； 原料有机物，主要是葡萄糖； 产物二氧化碳或其它产物； 能量释放能量，而不是释放ATP；只为ATP形成提供所需能量，释放的能量只是部分

9、生成了ATP。 方式：依据是否需氧而分为有氧呼吸和无氧呼吸。 条件：酶、氧的有无等。,1.呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。,四、呼吸作用的意义：,2.呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。,五、细胞呼吸原理的应用,细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。 1.发酵技术 2.农业生产 3.粮食储藏和果蔬保鲜,1.发酵技术,生产啤酒、果酒和白酒等 生产乳酸类、柠檬酸类饮料 生产味精、酱油和醋 生产单细胞蛋白 应用于垃圾、废水的处理 利用发酵产生沼气,2.农业生产,细胞呼吸为植物吸收营养物质、细胞的分、 植株的生长和发育等提供能量和各种原料，因此

10、， 在农业生产上，要设法适当增强细胞呼吸，以促 进作物的生长发育。 例：水稻生产中的适时露田和晒田等措施的 实质就是为了改善土壤通气条件以增强根系的细 胞呼吸。,3.粮食储藏和果蔬保鲜,细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。 因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，又要设法降 低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等。 粮食储藏 果蔬保鲜,粮食储藏,粮食储藏时，要注意降低温度和保持 干燥，抑制细胞呼吸，延长保存期限。 例：稻谷等种子含水量超过14.5时， 呼吸速率就会骤然增加 ，释放出的热量和 水分，会导致粮食霉变。,果蔬保鲜,为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓 度、冲氮气或降低温度等方法。

11、 例：苹果、梨、柑、橘等果实在01时可储 藏几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜，但采用低 温速冻等方法可保鲜68个月。 农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜，也是 利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。,单细胞动物的呼吸现象和呼吸作用,+ 糖 类,+ 水 +,呼吸作用（本质）,气体交换（现象）,呼吸,+ 糖 类,+ 水,呼吸作用（本质）,高等动物的呼吸现象和呼吸作用,呼吸运动（现象）,气体运输,+,呼吸,三、影响细胞呼吸的因素及其在实验中的应用,（1）不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。 （2）同一植株在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期

12、呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。 （3）同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。,2.外界因素及其在实践中的应用,1.内部因素,方法规律,细胞呼吸类型的判断技巧,据CO2释放量和O2：吸收量可以判断细胞呼吸状况： 1.无CO2释放和O2吸收时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。 2.不消耗O2，但产生CO2，细胞进行产生酒精的无氧呼吸。 3.当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸。 4.当CO2释放量大于O2消耗量时，细胞同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸，此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可如下分析：,3.在有氧呼吸过程中,氧气的作用是 ,4.生物的细胞呼吸可分

13、为 和 两种类型，一般情况下供给肌肉活动的能量是通过 呼吸提供，其能源物质主要是 。,有氧呼吸,无氧呼吸,有氧,葡萄糖,1.葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在,2.人在剧烈运动时,骨骼肌处于暂时缺氧状态，可以通过无氧呼吸获取能量,此时葡萄糖被分解为,线粒体,乳酸,课堂练习,5.生物的生命活动所需要的能量主要来自： .糖类的氧化分解 .脂类的氧化分解 .蛋白质的氧化分解 .核酸的氧化分解,6.人体进行有氧呼吸的主要场所是 .肺细胞 .内环境 .线粒体 .细胞质基质,A,C,7.与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是 .分解有机物 .释放能量 .需要酶催化 .有机物分解不彻底,8.新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间的生理原因是 A.呼吸作用减弱 B.呼吸作用加强 C.光合作用减弱 D.促进了物质的分解,D,A,5.种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是 A.根细胞吸收水分过多 B.营养缺乏 C.光合作用强度不够 D.细胞有氧呼吸受阻,10.同样消耗mol的葡萄糖，有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的 A.20倍 B.19倍 C.倍多 D.12.7个百分点,D,B,