1、,第5章 细胞的能量供应和利用,湖南省邵东县第三中学 杨连进,ATP的主要来源细胞呼吸,拉瓦锡等在研究人的呼吸作用,拉瓦锡把呼吸作用比作碳和氢的“缓慢燃烧过程”。,有机物在 经过一系列的 ，最终 或 ，并且 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、细胞呼吸的方式,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。,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
2、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,线粒体的结构示意图,二、有氧呼吸,有氧细胞呼吸的过程示意图,有氧呼吸过程的图解,有氧呼吸的三个阶段,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,2CH3COCOOH +4 H + 2 ATP （丙酮酸）,场
3、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,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4
4、0%),氧,多种酶,葡萄糖,CO2,H2O,能量,彻底氧化分解,许多ATP,38个ATP,典例精析,1有氧呼吸的反应底物有葡萄糖、O2和水，这三种物质参与有氧呼吸反应过程的阶段分别是 ( ) A第一阶段、第一阶段、第一阶段 B第一阶段、第二阶段、第二阶段 C第一阶段、第二阶段、第三阶段 D第一阶段、第三阶段、第二阶段21个葡萄糖分子有氧呼吸释放的能量为m，其中40%用于ADP转化为ATP，若1个高能磷酸键所含能量为n，则1个葡萄糖分子在有氧呼吸中产生ATP分子数为 ( ) A2n/5m B2m/5n Cn/5m Dm/5n,D,B,3下图为有氧呼吸的图解，试分析回答下列问题：,(1)一分子的葡
5、萄糖分解成两分子的 _和 _，释放少量 _；这个过程在_中进行。 (2)H2O来自_的 _与 _在_中经第_阶段与氧结合形成的。 (3)CO2在_中由第_阶段形成，同时还产生 _和 _。 (4)以上各个化学反应是由不同的 _来催化的。,C,丙酮酸,F,H,B,少量能量,细胞质基质,第一、二阶段,F,H,G,H,线粒体内膜,三,线粒体,二,E,G,少量的H,少量能量,A、D、I,酶,练一练,1在试管内，葡萄糖经燃烧产生水和二氧化碳时，会释放能量；在生物体内，葡萄糖亦可氧化成水和二氧化碳并释放能量。下列有关等量的葡萄糖在试管或生物体内完全氧化释放能量的叙述，正确的是 ( ) A在试管内的反应会产生
6、较多的能量 B两种情况产生的能量一样多，且都可产生ATP C两种情况所产生的能量一样多，且都以热能的形式散失 D两种情况所产生的能量一样多，在试管内，以热能的形式释放；但在生物体中，有些能量可储存在ATP分子中2用黄豆生豆芽，一千克黄豆可生豆芽五千克，在这个过程中，有机物的含量和种类( ) A变多、变多 B变少、变多 C变少、不变 D均先变少后变多,D,B,3有氧呼吸全过程的物质变化可分为三个阶段：C6H12O6丙酮酸H；丙酮酸H2OCO2H；HO2H2O。下列与此相关的叙述中，正确的是 ( ) A第阶段反应极易进行，无需酶的催化 B第阶段无ATP生成，第阶段形成较多的ATP C第阶段能为其他
7、化合物的合成提供原料 D第阶段与无氧呼吸的第阶段不同,C,无氧呼吸：一般是指细胞在缺氧的条件下，通过酶的催化作用，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：,三、无氧呼吸,主要场所：细胞质基质,无氧呼吸总反应式,C6H12O6,酶,2 C3H6O3(乳酸),+ 少量能量,C6H12O6,2 C2H5OH(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
8、葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中,无氧呼吸的意义,高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，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。,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,需分子氧、酶,不需分子氧、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
9、能量，合成ATP,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,1.呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。,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。,四、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,典例精析,1贮藏苹果时既要保持其口感又要降低水分的消耗，下列最适宜的贮藏条件是( ) A高
10、CO2浓度、低氧浓度和零下低温 B低CO2浓度、高氧浓度和零下低温 C低氧浓度、高CO2浓度和零上低温 D完全无氧、高CO2浓度和零上低温,2下列关于植物细胞呼吸的叙述中，正确的是 ( ) A细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜 B是否产生二氧化碳是有氧呼吸与无氧呼吸的主要区别 C高等植物进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸 D种子库中贮藏的风干种子不进行细胞呼吸,C,A,3右图表,示北方一个储存白菜的地窖，随着氧气的消耗，二氧化碳浓度变化的情况。请回答： (1)AB段O2的消耗量很大，CO2浓度上升也很快，白菜在进行_呼吸。 (2)CD段O2浓度接近于0，而CO2浓度仍在上升，白菜在进行_呼
11、吸。 (3)BC段O2浓度已很低，CO2浓度几乎不上升，原因是_。 (4)从哪点开始，氧气浓度的高低成为限制有氧呼吸的因素？_。 (5)为了有利于较长时间地储存大白菜，应把地窖里的氧气浓度控制在_段范围内。,有氧,无氧,氧气浓度很低，有氧呼吸强度很低，而无氧呼吸仍处于抑制状态,B点,BC,(6)分别在下面的坐标图中画出地窖中白菜周围O2浓度与白菜有氧呼吸强度、无氧呼吸强度和呼吸作用强度的关系曲线。,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
12、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,谢谢,
