第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第五章

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第2課時(shí)三.細(xì)胞呼吸的方式㈠有氧呼吸2.主要場(chǎng)所:線粒體線粒體內(nèi)膜上和基質(zhì)中含有多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。外膜內(nèi)膜嵴基質(zhì)細(xì)胞呼吸可分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型1.概念:指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。3.過程3.過程⑴閱讀課本P92-93，完成下列表格反應(yīng)物生成物釋能多少反應(yīng)場(chǎng)所第一階段第二階段第三階段葡萄糖丙酮酸、[H]少量能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸和水CO2、[H]少量能量線粒體基質(zhì)[H]、O2H2O大量能量線粒體內(nèi)膜⑵有氧呼吸的三個(gè)階段反應(yīng)式與場(chǎng)所葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2C3H4O3+4[H]+少量能量

（丙酮酸）

場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①丙酮酸徹底分解酶6CO2+20[H]+少量能量場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)②2C3H4O3（丙酮酸）[H]的氧化酶12H2O+大量能量場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜③24[H]+6O2+6H2O⑶有氧呼吸總反應(yīng)式：①注意有氧呼吸總反應(yīng)式中各元素的去向②總反應(yīng)式中能量不能寫成ATP④有氧呼吸中H2O既是反應(yīng)物又是生成物，因?yàn)榇蟛糠帜芰恳詿崮苄问缴⑹Б鄯磻?yīng)前后的H2O不能消掉⑤反應(yīng)條件“酶”不能省略是指多種酶12H218O+能量酶24[H]+618O2生成的H2O中的氧全部來自O(shè)2中的氧。⑶有氧呼吸總反應(yīng)式：⑧線粒體不是有氧呼吸的唯一場(chǎng)所。⑦葡萄糖初步分解發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，⑨由有氧呼吸總反應(yīng)式可知：消耗的O2等于生成的CO2。⑥反應(yīng)式中不能用等號(hào)，要用箭頭表達(dá)的是物質(zhì)與能量的反應(yīng)式。所以葡萄糖不會(huì)進(jìn)入線粒體。⑶有氧呼吸總反應(yīng)式：12H218O+能量酶24[H]+618O2思考：如果葡萄糖足夠多，反應(yīng)時(shí)間足夠長(zhǎng)，生成的CO2中的氧是否也會(huì)來自O(shè)2中的氧？1818細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜⑷有氧呼吸過程的圖解細(xì)胞膜葡萄糖(C6H12O6)酶少量能量少量[H]2丙酮酸(C3H4O3)第一階段葡萄糖2丙酮酸(C3H4O3)6H2O酶少量能量大量[H]6CO2第二階段O2O212H2O第三階段大量能量⑷有氧呼吸過程圖解⑷有氧呼吸過程圖解閱讀課本P94，完成下列表格反應(yīng)物生成物釋能多少反應(yīng)場(chǎng)所第一階段第二階段或第二階段葡萄糖丙酮酸、[H]少量能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸和[H]C2H5OH、CO2無無丙酮酸和[H]C3H6O3細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)㈡.無氧呼吸⑴.概念:在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過不完全分解，釋放少量能量的過程，就是無氧呼吸。㈡.無氧呼吸葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4[H]+能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與有氧呼吸第一階段相同（少量）2C3H4O3（丙酮酸）①②丙酮酸不徹底分解細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2C3H4O3酶2C2H5OH（酒精）+2CO22C3H4O3酶2C3H6O3（乳酸）+4[H]+4[H](2)過程或⑶總反應(yīng)式①無氧呼吸的兩個(gè)階段都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成的。②無氧呼吸只有第一階段釋放少量能量，生成ATP。③無氧呼吸第一階段產(chǎn)生的［H］用于第二階段將丙酮酸還原。④酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸也叫做發(fā)酵。→乳酸發(fā)酵→酒精發(fā)酵C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量酶1C6H12O6酶22C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量⑶總反應(yīng)式C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量酶1C6H12O6酶22C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量⑤不同生物無氧呼吸產(chǎn)物不同。由于催化反應(yīng)的酶的種類不同；根本原因在于控制酶合成的基因不同。⑶總反應(yīng)式C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量酶1C6H12O6酶22C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量a.大多數(shù)植物、酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物為酒精和CO2。b.有些高等植物的某些器官進(jìn)行無氧呼吸時(shí)產(chǎn)生乳酸。c、高等動(dòng)物、人及乳酸菌的無氧呼吸只產(chǎn)生乳酸。如：玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等進(jìn)行無氧呼吸時(shí)產(chǎn)生乳酸；⑷無氧呼吸過程圖解呼吸類型有氧呼吸無氧呼吸

不同點(diǎn)進(jìn)行場(chǎng)所

進(jìn)行條件

分解產(chǎn)物

放能情況

反應(yīng)式

相同點(diǎn)

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)O2、酶缺氧或無氧、酶H2O、CO2C2H5OH、CO2或C3H6O3形成大量能量形成少量能量C6H12O6+6H2O+6O2酶12H2O+6CO2+大量能量C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量C6H12O62C3H6O3+少量能量①第一階段完全相同;酶㈢.有氧呼吸和無氧呼吸的比較②分解有機(jī)物，釋放能量1.將酵母菌研磨，取出一部分勻漿進(jìn)行離心，得到上清液(含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))和沉淀物(含細(xì)胞器)。將等量上清液、沉淀物和未曾離心的勻漿分別放入甲、乙、丙三個(gè)試管中，如圖所示，請(qǐng)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答：課堂練習(xí)(1)向三個(gè)試管分別滴入等量的葡萄糖液，各試管的最終產(chǎn)物是：甲

，乙______，丙

。丙酮酸和[H]葡萄糖CO2+H2O①C6H12O6+6H2O+6O2→

6CO2＋12H2O＋大量能量②C6H12O6→

2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量C6H12O6酶2C3H4O3

（丙酮酸）+4[H]+少量能量

酶6CO2+20[H]+少量能量2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O酶12H2O+大量能量24[H]+6O21.將酵母菌研磨，取出一部分勻漿進(jìn)行離心，得到上清液(含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))和沉淀物(含細(xì)胞器)。將等量上清液、沉淀物和未曾離心的勻漿分別放入甲、乙、丙三個(gè)試管中，如圖所示，請(qǐng)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答：(2)向三個(gè)試管分別滴入等量的丙酮酸，甲試管的產(chǎn)物是________，乙試管的產(chǎn)物是

，丙試管的產(chǎn)物是

。丙酮酸CO2+H2OCO2+H2O①C6H12O6+6H2O+6O2→

6CO2＋12H2O＋大量能量②C6H12O6→

2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量C6H12O6酶2C3H4O3

（丙酮酸）+4[H]+少量能量

酶6CO2+20[H]+少量能量2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O酶12H2O+大量能量24[H]+6O21.將酵母菌研磨，取出一部分勻漿進(jìn)行離心，得到上清液(含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))和沉淀物(含細(xì)胞器)。將等量上清液、沉淀物和未曾離心的勻漿分別放入甲、乙、丙三個(gè)試管中，如圖所示，請(qǐng)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答：(3)在隔絕空氣的條件下重做(1)題，三個(gè)試管的最終產(chǎn)物是：甲

，乙

，丙

。C2H5OH+CO2葡萄糖C2H5OH+CO2①C6H12O6+6H2O+6O2→

6CO2＋12H2O＋大量能量②C6H12O6→

2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量C6H12O6酶2C3H4O3

（丙酮酸）+4[H]+少量能量

酶6CO2+20[H]+少量能量2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O酶12H2O+大量能量24[H]+6O21.將酵母菌研磨，取出一部分勻漿進(jìn)行離心，得到上清液(含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))和沉淀物(含細(xì)胞器)。將等量上清液、沉淀物和未曾離心的勻漿分別放入甲、乙、丙三個(gè)試管中，如圖所示，請(qǐng)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答：(1)向三個(gè)試管分別滴入等量的葡萄糖液，各試管的最終產(chǎn)物是：甲

，乙

，丙

。(2)向三個(gè)試管分別滴入等量的丙酮酸，甲試管的產(chǎn)物是________，乙試管的產(chǎn)物是

，丙試管的產(chǎn)物是

。(3)在隔絕空氣的條件下重做(1)題，三個(gè)試管的最終產(chǎn)物是：甲

，乙

，丙

。葡萄糖CO2+H2O丙酮酸CO2+H2OCO2+H2OC2H5OH+CO2葡萄糖C2H5OH+CO2①C6H12O6+6H2O+6O2→

6CO2＋12H2O＋大量能量②C6H12O6→

2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量丙酮酸和[H]①有氧呼吸與無氧呼吸的第一階段是相同的。②有氧呼吸是有機(jī)物徹底氧化分解，釋放大量能量的過程，⑴.有氧呼吸和無氧呼吸過程的圖解而無氧呼吸是有機(jī)物不徹底氧化分解，釋放少量能量的過程。⑴.有氧呼吸和無氧呼吸過程的圖解④O2濃度低時(shí)，細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸，也進(jìn)行無氧呼吸，且無氧呼吸占優(yōu)勢(shì)；③無氧呼吸產(chǎn)物酒精或乳酸中還含有大量的化學(xué)能。當(dāng)O2濃度高時(shí)，無氧呼吸減弱，有氧呼吸增強(qiáng)。⑴.有氧呼吸和無氧呼吸過程的圖解⑤有氧呼吸和無氧呼吸葡萄糖能量的去向不同：產(chǎn)物酒精或乳酸中還含有大量的化學(xué)能。a.有氧呼吸葡萄糖能量的去向：b.無氧呼吸葡萄糖能量的去向：熱能、酒精或乳酸中還含有大量的化學(xué)能。ATP中活躍的化學(xué)能熱能、少量ATP中活躍的化學(xué)能⑴.有氧呼吸和無氧呼吸過程的圖解⑵.有氧呼吸和無氧呼吸過程的能量問題①有氧呼吸和無氧呼吸總反應(yīng)式中的能量都不能寫成ATP，因?yàn)榇蟛糠帜芰恳詿崮苄问缴⑹?。?mol葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出2870kJ的能量，其中977.28kJ左右的能量?jī)?chǔ)存在ATP中，其余的以熱能形式散失。已知1molATP水解釋放的能量高達(dá)30.54kJ，所以有氧呼吸生成約

molATP。32葡萄糖中能量轉(zhuǎn)化為ATP中能量的轉(zhuǎn)化效率大約是

。34.05%⑵.有氧呼吸和無氧呼吸過程的能量問題③1mol葡萄糖生成酒精釋放的能量為225.94kJ，⑤無氧呼吸只有第一階段釋放能量，第二階段沒有能量釋放。C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量酶C6H12O6酶2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量④1mol葡萄糖生成乳酸釋放的能量為196.65kJ，其中都有61.08kJ的能量轉(zhuǎn)移到ATP中，其余部分（約69%）以熱能的