110米欄的霸主究竟是誰?第三節

ATP的主要來源

——細胞呼吸一、細胞呼吸1、細胞呼吸的概念細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其它產物，釋放出能量并生成ATP的過程。場所：細胞內反應物：有機物產物：CO2或其他產物能量變化：有機物中穩定的化學能轉化為ATP中活躍的化學能2、細胞呼吸的方式細胞呼吸可分為有氧呼吸和無氧呼吸二、有氧呼吸外膜內膜嵴基質①②③④含有需氧呼吸有關的酶1、有氧呼吸的場所

主要是線粒體，還有細胞質基質第一階段場所：細胞質基質C6H12O6酶2C3H4O3＋4[H]＋能量(少量)2、有氧呼吸的過程第二階段場所：線粒體基質2C3H4O3+6H2O

6CO2＋20[H]＋能量（少量）酶2、有氧呼吸的過程第三階段場所：線粒體內膜

24[H]+6O2

12H2O+能量（大量）酶2、有氧呼吸的過程葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+

能量（丙酮酸）（少量）

場所：細胞質基質第一階段丙酮酸徹底分解酶6CO2

+20[H]+能量（少量）場所：線粒體基質2CH3COCOOH（丙酮酸）[H]與O2的結合酶12H2O+能量（大量）場所：線粒體內膜24[H]+6O2+6H2O2、有氧呼吸的過程第三階段第二階段有氧呼吸場所反應物產物釋能第一階段第二階段第三階段有氧呼吸三個階段的比較細胞質基質葡萄糖丙酮酸[H]少量丙酮酸、H2OCO2、[H]少量[H]、O2H2O大量線粒體基質線粒體內膜2、有氧呼吸的過程C6H12O6+6O2

+6H2O6CO2+12H2O+能量酶總反應式：3、有氧呼吸的概念

有氧呼吸是指細胞在氧氣的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。計算：

1mol葡萄糖通過有氧呼吸可釋放2870kj的能量，其中有1161kj的能量被轉移貯存到ATP中。那么，1mol葡萄糖通過有氧呼吸可形成____mol的ATP，其能量轉換效率是______。3840.5%三、無氧呼吸C6H12O64[H]2C2H5OH+2CO2酶酶2C3H6O32丙酮酸酶少量能量第一階段(細胞質基質)第二階段(細胞質基質)乳酸酒精不徹底的氧化分解（反應中間物）1、無氧呼吸的過程第一階段場所：細胞質基質C6H12O6酶2C3H4O3＋4[H]＋能量(少量)（1）高等植物(水稻、蘋果等）的無氧呼吸：C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶（2）高等動物和人的無氧呼吸：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶例外：高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米的胚等）無氧呼吸產生乳酸。(3)微生物的無氧呼吸：

酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸也叫做發酵。產生酒精的無氧呼吸叫做酒精發酵，如酵母菌等；產生乳酸的無氧呼吸叫做乳酸發酵，如乳酸菌等。2、無氧呼吸的實例第二階段場所：細胞質基質

2C3H4O3+4[H]2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量(少量)酶2C3H4O3

+4[H]

2C3H6O3(乳酸)+能量(少量)酶

無氧呼吸：一般是指細胞在缺氧的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底氧化的產物，同時釋放出少量能量，生成ATP的過程。3、無氧呼吸的概念

高等植物在水淹的情況下，可以進行短暫的無氧呼吸，將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，釋放出能量以適應缺氧環境條件。

人在劇烈運動時，需要在相對較短的時間內消耗大量的能量，肌肉細胞則以無氧呼吸的方式供給能量，滿足人體的需要。4、無氧呼吸的意義有氧呼吸與無氧呼吸的比較有氧呼吸無氧呼吸不同點相同點場所條件產物能量變化聯系實質細胞質基質、線粒體細胞質基質需氧、酶不需氧、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸釋放大量能量釋放少量能量從葡萄糖分解為丙酮酸階段相同，以后階段不同分解有機物，釋放能量，合成ATP[易錯清零]易錯點1真核生物細胞呼吸場所并非只是線粒體：①有氧呼吸的第一階段，在細胞質基質中進行；第二、三階段在線粒體中進行。②無氧呼吸始終在細胞質基質中進行。③無線粒體的真核細胞(或生物)只能進行無氧呼吸，如成熟紅細胞，蛔蟲等。④原核細胞生物無線粒體，也可能進行有氧呼吸，如好氧性細菌等。易錯點2不產生CO2的呼吸一定是無氧呼吸，如乳酸發酵；產生CO2的細胞呼吸不一定就是有氧呼吸，如無氧呼吸產生酒精和CO2；人體產生CO2的細胞呼吸一定是有氧呼吸。易錯點3有氧呼吸的第一、二階段不需要O2，只有第三階段需要O2。易錯點4有O2參與的有氧呼吸過程是氧化分解過程；沒有O2參與的無氧呼吸過程也是物質氧化分解過程。易錯點5脂肪與葡萄糖相比，含H量高，因此有氧呼吸消耗O2量大于產生CO2量。四、實驗：探究酵母菌細胞呼吸的方式1．實驗原理(1)酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。酵母菌進行有氧呼吸時能產生大量的CO2，在進行無氧呼吸時能產生酒精和CO2。

(2)鑒定試劑試劑鑒定對象實驗現象澄清石灰水CO2變混濁(據變混濁程度可確定CO2多少)溴麝香草酚藍水溶液CO2藍→綠→黃(據變色的時間長短確定CO2的多少)重鉻酸鉀溶液酒精橙色→灰綠色(酸性條件)2.實驗過程(1)配制酵母菌培養液(酵母菌＋葡萄糖溶液)(2)設計對比實驗①空氣先通過NaOH溶液的目的是清除CO2。②B瓶應先封口放置一段時間，再連通盛澄清石灰水的錐形瓶，這樣做的目的是耗盡氧氣。(3)檢測產物①檢測CO2的產生：裝置如上圖所示。②檢測酒精的產生：從A、B中各取2mL濾液分別注入編號為1、2的兩支試管中→分別滴加0.5mL溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液→振蕩并觀察溶液中的顏色變化。(4)實驗現象①兩裝置中石灰水都變渾濁，但有氧實驗組中渾濁程度高且速度快。②2號試管中溶液由橙色變成灰綠色，1號試管不變色。(5)實驗結論酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生二氧化碳；在無氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生酒精和二氧化碳。五、影響細胞呼吸的因素（一）呼吸速率（二）內部因素1、不同種類的植物細胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物。2、同一植物在不同的生長發育時期細胞呼吸速率不同，如幼苗期、開花期細胞呼吸速率較高，成熟期細胞呼吸速率較低。3、同一植物的不同器官細胞呼吸速率不同，如生殖器官大于營養器官。內部因素也就是遺傳因素，主要決定著與呼吸作用有關的酶的種類和數量。指單位數量的活體組織，在單位時間內分解有機物的速率。它是呼吸作用強弱的指標，一般以測定釋放二氧化碳或吸收氧氣的速率來衡量呼吸速率。（三）外界因素：溫度、O2、水分、CO21．溫度(1)影響(如圖)：細胞呼吸是一系列酶促反應，溫度通過影響酶的活性而影響細胞呼吸速率。細胞呼吸的最適溫度一般在25℃～35℃之間。2．氧氣(1)影響：O2是有氧呼吸所必需的，對厭氧型生物而言，O2對其無氧呼吸有抑制作用。ABCDFA點：只進行無氧呼吸且無氧呼吸強度最大。

B點：無氧呼吸終止點，氧氣濃度再增大，只進行有氧呼吸。C點：該點再向右的CE段產生的CO2全部為有氧呼吸產生。D點：無氧呼吸與有氧呼吸產生的CO2量相同，但葡萄糖消耗速率不同。

F點：細胞呼吸產生的CO2總量最小，該點的氧氣濃度一般作為貯存水果、蔬菜的最佳氧氣濃度。4．二氧化碳(1)影響(如圖)：CO2是細胞呼吸的最終產物，積累過多會抑制細胞呼吸的進行。(2)應用：適當增加CO2濃度，有利于水果和蔬菜的保鮮。【易混易錯】蔬菜、水果與種子儲藏條件的區別蔬菜和水果保鮮應放置在零上低溫、濕度適中、低氧的條件下，而種子儲藏在零上低溫、干燥、低氧條件下，其目的都是降低呼吸作用，減少有機物的消耗，但由于水果和蔬菜本身的特點需要一定的濕度才能保持新鮮度，故造成它們在儲藏條件上的差異。六、細胞呼吸原理的應用細胞呼吸原理的應用破傷風疫苗創可貼植物松土提倡慢跑水稻露、曬田發酵生產1.在釀酒業上的應用：先通氣，讓酵母菌進行有氧呼吸，使其數量增加；然后隔絕空氣，使其發酵，產生酒精。2.在農業生產上：中耕松土，促進根系的有氧呼吸，有利于根系的生長及對礦質離子的吸收。3.在醫學上：利用氧氣驅蛔、抑制破傷風等厭氧型細菌的繁殖。4.在物質的儲存時：控制氧氣的濃度，抑制其呼吸作用，減少有機物的消耗。1、種在湖邊的玉米，長期被水淹，生長不好，其原因是（）

A根細胞吸收水分過多B營養缺乏

C光合作用強度不夠D細胞有氧呼吸受阻D2、如果酵母菌在進行有氧呼吸和酒精發酵時，分解葡萄糖產生等量的CO2

那么這兩種呼吸作用所消耗葡萄糖的摩爾數之比是（）A、1：2

B、1：3

C、1：4

D、1：6B課堂練習3、一運動員正在進行長跑鍛練，從他的大腿肌細胞中檢測到3種化學物質，其濃度變化如下圖。圖中P、Q、R三曲線依次代表

A、O2、CO2、乳酸B、乳酸、CO2、O2C、CO2、O2、乳酸D、CO2、乳酸、O21、A中有CO2產生，可以說明

2、B中有CO2產生，可以說明

3、AB中有CO2產生，則

植物細胞該細胞正在進行無氧呼吸該細胞正在進行有氧呼吸有氧呼吸和無氧呼吸在同時進行練習：探究一：細胞呼吸消耗氧氣的測定裝置及相關實驗設計（1）測定裝置被研究的生物滅活的生物（2）對照實驗的設計NaOH溶液補充：相關實驗（一）在以葡萄糖為呼吸底物的狀況下，CO2釋放量和O2消耗量是判斷細胞呼吸類型的重要依據1、釋放CO2不消耗O2，只進行產生酒精的無氧呼吸2、既不釋放CO2也不消耗O2

，只進行產生乳酸的無氧呼吸3、CO2釋放量等于O2消耗量，只進行有氧呼吸4、CO2釋放量大于O2消耗量，有氧呼吸和產生酒精的無氧呼吸同時進行①若CO2:O2=4:3,有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等②若CO2:O2＞4: