第4讲 细胞呼吸
1.细胞呼吸(Ⅱ) 2.实验:探究酵母菌的呼吸方 式 1.细胞呼吸是有机物氧化分解,释放能量的过程(生命观念) 2.比较有氧呼吸和无氧呼吸的场所和过程的不同(科学思维) 3.探究有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的方式(科学探究) 4.细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用(社会责任) 细胞呼吸的类型和过程
1.细胞呼吸
(1)概念: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,释放出能量并生成ATP的过程。
(2)类型:有氧呼吸和无氧呼吸。 2.有氧呼吸
(1)第一阶段:葡萄糖的酵解。 ①场所:细胞质基质。
②过程:一分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,产生少量[H],并释放少量能量。 ③反应式:
C6H12O62丙酮酸+4[H]+少量热能。
(2)第二阶段:丙酮酸的分解。 ①场所:线粒体基质。
②过程:丙酮酸和水彻底分解,生成二氧化碳和[H],并释放少量能量。
③反应式:2丙酮酸+6H2O20[H]+少量热能。 (3)第三阶段:H2O的生成。 ①场所:线粒体内膜。
6CO2+
②过程:前两个阶段产生的[H]和O2结合生成水,并释放大量能量。
③反应式:6O2+24[H]
(4)总反应式及各元素来源与去路
12H2O+大量能量。
①各反应物参与的阶段:葡萄糖在第一阶段参与,H2O在第二阶段参与,O2在第三阶段参与。
②各生成物产生的阶段:[H]在第一、二阶段都产生,CO2在第二阶段产生,H2O在第三阶段产生。
3.无氧呼吸
(1)概念:细胞在无氧条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解,产生C2H5OH(乙醇)和CO2或C3H6O3(乳酸),释放出少量能量,生成少量ATP的过程。
(2)过程
①第一阶段:和有氧呼吸第一阶段相同。 a.场所:细胞质基质。
b.过程:一分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,产生少量[H],并释放少量能量。 c.反应式:C6H12O6②第二阶段
a.场所:细胞质基质。
b.过程:第一阶段产生的丙酮酸在不同酶的催化作用下,分别生成酒精和二氧化碳,或转化成乳酸,无ATP形成。
c.反应式:
2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量。
(3)总反应式
酶
①产生酒精:C6H12O6――→2C2H5OH+2CO2+少量能量。 酶②产生乳酸:C6H12O6――→2C3H6O3+少量能量。
1.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水。(×) [提示] [H]与氧结合生成水的过程发生在线粒体内膜上。 2.线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。(×) [提示] 在线粒体中参与氧化分解的是丙酮酸。
3.检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式。(×) [提示] 酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2。 4.有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。(×) [提示] 有氧呼吸第二阶段产生少量ATP。
5.无氧呼吸不需要O2参与,最终有[H]的积累。(×) [提示] 无氧呼吸第二阶段消耗[H],[H]被用于还原丙酮酸。 6.人在剧烈运动时产生的CO2全部来自有氧呼吸。(√)
1.有氧呼吸与无氧呼吸的比较
项目 反应条件 不同点 产物 能量释放 相同点 实质 意义 联系 呼吸场所 有氧呼吸 需要O2,需要酶 细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜 CO2、H2O 有机物彻底氧化分解,释放大量能量 无氧呼吸 不需要O2,需要酶 细胞质基质 酒精和CO2或乳酸 有机物分解不彻底,能量释放较少 分解有机物,释放能量,生成ATP 为各项生命活动提供能量;为体内其他化合物的合成提供原料 第一阶段相同 2.细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去向 项目 [H] 来源 有氧呼吸:C6H12O6和H2O; 无氧呼吸:C6H12O6 有氧呼吸:三个阶段都产生; 无氧呼吸:只在第一阶段产生 去向 有氧呼吸:与O2结合生成水; 无氧呼吸:还原丙酮酸 用于几乎各项生命活动(除光合作用的暗反应) ATP 3.细胞呼吸中能量的释放与去向