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高考生物基础知识梳理
第5章 细胞呼吸的原理和应用
一、细胞呼吸的原理
Ⅰ、概念:细胞呼吸是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。
Ⅱ、类型:有氧呼吸和无氧呼吸。
(一)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、过程与场所:
(1)第一阶段:
①场所:发生在细胞质基质中;
②物质变化:一分子葡萄糖(C6H12O6)分解成两分子丙酮酸,并且产生4个[H];
③能量变化:释放出少量的能量;
④反应式:C6H12O6酶 2丙酮酸+4[H];
(2)第二阶段:
①场所:发生在线粒体基质中;
②物质变化:两分子丙酮酸和水彻底分解成6分子二氧化碳和20个[H];
③能量变化:释放出少量的能量;
④反应式:2丙酮酸 + 6H2O酶 6CO2+20[H];
(3)第三阶段:
①场所:发生在线粒体内膜中;
②物质变化:前两个阶段产生的24个[H],经过一系列的反应,与6分子O2结合形成12分子H2O;
③能量变化:释放出大量的能量;
④反应式:24[H] + 6O2 酶 12H2O+大量能量;
3、有氧呼吸总反应式:C6H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O+能量。
(二)无氧呼吸:
1、概念: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。
2、场所:细胞质基质;
3、过程:
(1)第一阶段(与有氧呼吸的第一阶段完全相同)
葡萄糖酶 2丙酮酸+4[H]+少量能量;
(2)第二阶段:
第一阶段反应生成的丙酮酸和[H]在相应酶的催化下,转化为酒精和二氧化碳或C3H6O3(乳酸);
4、无氧呼吸的总反应式:
(1)无氧呼吸的乳酸途径:
①反应式:C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸)+少量能量;
②实例:马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、动物和人剧烈运动时骨骼肌的肌细胞、哺乳动物成熟红细胞、乳酸菌等。;
(2)无氧呼吸的酒精途径:
①反应式:C6H12O6 酶 2C2H5OH(酒精)+2CO2 +少量能量;
②实例:水稻根、苹果果实等植物器官的细胞、酵母菌;
(三)无氧呼吸与有氧呼吸的比