1、三、无氧呼吸,无氧呼吸指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。,场所 :细胞质基质。,1、无氧呼吸过程可分为两个阶段,第一阶段:葡萄糖的初步分解,与有氧呼吸第一阶段完全相同。,反应式:,C3H4O3,第二阶段:丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或转化成乳酸。,乳酸发酵,酒精发酵,微生物的无氧呼吸也可以称发酵。,大多数植物、酵母菌无氧呼吸产生酒精,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)的无氧呼吸产生乳酸。,酶1、 酶2、 酶3是三种不同的酶;,第一 第二阶段的场所都在细胞质基质中;,1mol
2、葡萄糖分解为乳酸后,共放出196. 65kJ的能量,其中有61.08KJ的能量储存在ATP中,近69%的能量以热能的形式散失。未释放的能量储存在何处?,释放的能量比有氧呼吸释放的少的多,还有大部分的能量在C2H5OH 这些不彻底的产物中。,想一想,2、无氧呼吸总反应式,1mol葡萄糖释放能量225.94KJ,有61.08KJ转移至ATP中(合成2molATP)。,1mol葡萄糖释放能量196.65KJ,有61.08KJ转移至ATP(合成2molATP)。,(1)酒精发酵:,(2)乳酸发酵:,1、无氧呼吸产生的乳酸或酒精对细胞有害吗?例如,用酵母菌使葡萄汁发酵产生葡萄酒,当酒精含量达到12%16
3、%时,发酵就停止了,为什么?还有其他例子吗?,讨论,2、有氧时,能进行无氧呼吸吗?,1、答:一般来说,如果无氧呼吸产生的乳酸或酒精过多,会对细胞产生毒害。酵母菌在无氧以及其他条件适合的情况下,随着发酵产物(如酒精)的增多,营养物质的减少以及pH发生变化等的影响,它的繁殖速率逐渐下降,死亡率逐渐上升,酒精发酵最终就会停止。其他的例子如用乳酸杆菌使牛奶发酵形成酸牛奶,最终情况也是这样。,2、答:在有氧条件下也可以进行无氧呼吸。 对于厌氧生物,由于体内缺少有氧呼吸所需的酶,在有氧时也进行无氧呼吸(当然,对于严格厌氧型生物,接触氧气就会死亡)。 对于兼性厌氧型生物,如酵母菌,在氧气不足的情况下也会进行
4、无氧呼吸,产生酒精。 对于人,在剧烈运动或某些疾病(如镰刀性贫血症)作用下,有氧呼吸所提供的能量不足,则肌细胞会进行无氧呼吸,产生乳酸。 可见,虽然大多数情况下氧气的存在会抑制无氧呼吸地进行,但在必要时无氧呼吸还是会启动,因为那些生物体内有相关的酶。 但无氧时,不能进行有氧呼吸。,二、影响细胞呼吸的外界因素,自学双成新学案P63,了解温度、O2浓度、CO2浓度和含水量对细胞呼吸的影响。,四、细胞呼吸原理的应用,(1)选用“创可贴”等敷料包扎伤口,既为伤口敷上了药物,又为伤口创造了疏松透气的环境,避免厌氧病原菌的繁殖,从而有利于伤口的痊愈。,1、资料分析,(2)酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适
5、宜的通气、温度和pH等条件下,进行有氧呼吸并大量繁殖;在无氧条件下则进行酒精发酵。醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有酒精底物的条件下,醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。 谷氨酸棒状杆菌是一种厌氧细菌。在无氧条件下,谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质(如尿素、硫酸铵、氨水)合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工,就成为谷氨酸钠味精。,(3)对于板结的土壤及时进行松土透气,可以使根细胞进行充分的有氧呼吸,从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外,松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖,这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解,从而有利于植物对无机盐的吸收。,(4)水稻的根系适于
6、在水中生长,这是因为水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气腔(图16)运送到根部各细胞,而且与旱生植物相比,水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是,水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸,所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足,水稻根的细胞就会进行酒精发酵,时间长了,酒精就会对根细胞产生毒害作用,使根系变黑、腐烂。,水稻根的横切面,(5)较深的伤口里缺少氧气,破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以,伤口较深或被锈钉扎伤后,患者应及时请医生处理。,(6)有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反,百米冲刺和马拉松长跑等无氧运动,是
7、人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运动中,肌细胞因氧不足,要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢,所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。,讨论,生活生产中还有哪些应用细胞呼吸原理的事例?试举一两例加以说明。,胖人通过适量的运动,细胞呼吸的速率会加快,细胞内有机物的分解会增加,体重就会下降。 应当将蔬菜和瓜果放入冰箱或地窖等冷凉的地方储藏,这样能够降低细胞呼吸的速率,减少细胞内有机物的损耗。 新疆的哈密瓜特别甜是因为昼夜温差较大,故糖类等有机物积累丰富,而消耗较少。,1、呼吸作用的生理意义,五、呼吸作用的意义,(1)提供植物生命活动所需要的大部分能量; 需呼吸作用提供能量的生理过程有:离子的主动吸收、细胞的分裂和分化、有机物的合成、种子萌发等。 不需要呼吸直接提供能量的生理过程有:干种子的吸胀吸水、离子的被动吸收、蒸腾作用、光反应等。,(3)为代谢活动提供还原力; 呼吸过程中形成的NADH、NADPH、UQH2等可为蛋白质、脂肪生物合成、硝酸盐还原等过程提供还原力。,(4)增强植物抗病免疫能力。 植物受到病菌侵染或受伤时,呼吸速率升高,分解有毒物质或促进伤口愈合。,细胞呼吸的概念;有氧呼吸概念、过程;无氧呼吸概念、过程;二者的区别联系。了解细胞呼吸原理的应用。,重点掌握:,课堂小结,