内容正文:
第8讲 细胞呼吸
考点一 细胞呼吸的类型和过程
考点二 影响细胞呼吸的因素及其应用
考点三 实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式及相关实验拓展
细胞内
+ 糖 类
+ 水
CO2
能 量
呼吸作用(本质)
高等动物的呼吸现象和呼吸作用
O2
O2
呼吸(现象)
呼吸器官
血液循环
血液循环
呼吸器官
气体运输
+
CO2
考点一 细胞呼吸的类型和过程
1.细胞呼吸概念
细胞呼吸——有机物在细胞内经一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
2.细胞呼吸的本质:
氧化分解
__________有机物释放能量。
3.细胞呼吸的意义:
1)为生命活动提供能量。主要用于热能散失和维持体温恒定;储存于ATP中,水解后释放能量用于细胞分裂、矿物质吸收等生命活动。
2)为体内其他化合物合成提供原料。如丙酮酸,可以通过氨基酸转换作用合成丙氨酸,也可以在肝脏中合成肝糖元或者葡萄糖等
(1)有氧呼吸:
指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖(最常利用)等有机物彻底氧化分解,产生水和二氧化碳,释放大量能量,生成许多ATP的过程。
4.细胞呼吸类型:________________。
有氧呼吸和无氧呼吸
有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式,其主要场所是 ,还有 。
有氧呼吸分为三个阶段,每个阶段都有相应的酶催化。
线粒体
细胞质基质
场所:
2ATP
热
线粒体
细胞质基质
第一阶段:葡萄糖的初步分解
(1)场所:
C6H12O6
酶
+ 4[H] + 能量(少量)
2C3H4O3
2丙酮酸
酶
葡萄糖
4[H]
能
①
(2)物质变化:
(3)能量:
少量(2molATP)
细胞质基质
2丙酮酸
酶
葡萄糖
4[H]
能
2ATP
热
线粒体
细胞质基质
②
酶
6CO2 + 20[H]+能量(少量)
2C3H4O3 + 6H2O
20[H]
6H2O
6CO2
酶
能
2ATP
热
第二阶段:丙酮酸彻底分解
(1)场所:
①
(2)物质变化:
(3)能量:
少量(2molATP)
线粒体基质
2丙酮酸
酶
葡萄糖
4[H]
能
2ATP
热
线粒体
细胞质基质
6CO2
②
6H2O
酶
能
2ATP
热
③
酶
12H2O + 能量(大量)
24[H] + 6O2
20[H]
12H2O
6O2
酶
能
热
34ATP
第三阶段:氧的参与
①
(1)场所:
(2)物质变化:
(3)能量:
大量(34molATP)
线粒体内膜
有氧呼吸的过程图解
有氧呼吸过程的具体反应
第一阶段:
C6H12O6
丙酮酸 C3H4O3
第二阶段:
2丙酮酸 + 6H2O
酶
第三阶段:
24[H] + 6O2
2丙酮酸 + 4[H] + 能量
6CO2 + 20[H] + 能量
酶
12H2O + 能量
酶
(大量)
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
总反应式:
一部分的能量以热能形式散失(约60%);另一部分转移到ATP中(约40%)。
注 :这里的[H]是一种十分简化的表示方式。这一过程实际上是辅酶Ⅰ(NAD+)转化为还原型辅酶Ⅰ(NADH),[H]作为一种活泼的还原剂,为了简化,就用带有中括号的[H]来表示。
原核生物细胞内无线粒体,能否进行有氧呼吸?
原核生物细胞能进行有氧呼吸。有的原核生物,如硝化细菌、根瘤菌,虽然没有线粒体,但却含有全套与有氧呼吸有关的酶,这些酶分布在细胞质基质和细胞膜上,因此,这些细胞是可以进行有氧呼吸的。有的原核生物如乳酸菌、产甲烷杆菌、破伤风芽孢杆菌等,没有与有氧呼吸有关的酶,因此,只能进行无氧呼吸。总之,大多数原核生物能进行有氧呼吸。
葡 萄 糖
丙 酮 酸
[H]
少量能量
乙醇
脱氢酶
乳酸
脱氢酶
酒精 + CO2
乳酸
酶
(2)无氧呼吸
1.场所:细胞质基质
2.过程图解:
2ATP
热
细胞质基质
第一阶段:葡萄糖的初步分解
场所:细胞质基质
C6H12O6
酶
+ 4[H] + 能量(少量)
2C3 H4O3
2丙酮酸
酶
葡萄糖
4[H]
能
①
3.无氧呼吸的反应过程
☆与有氧呼吸第一阶段相同
2ATP
热
第二阶段:丙酮酸不彻底分解
2丙酮酸
酶
葡萄糖
4[H]
能
①
2酒精 +2CO2
2乳酸
1mol葡萄糖分解为乳酸/酒精,释能196.65kJ的能量,其中61.08KJ的能量储存在ATP中,合成2molATP,其余以热能散失。
2C3H4O3
酶
2C3H6O3(乳酸)
4[H]+
2C3H4O3
酶
+ 2CO2
2C2H5OH
4[H]+
或者
场所:细胞质基质
3.无氧呼吸的反应过