細胞呼吸

一、細胞呼吸

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，生成無機物或小分

子有機物，釋放出能量并生成ATP的過程。

本質：細胞內有機物的氧化分解，并且釋放能量。

意義：為細胞需能過程提供能量，為細胞合成重要有機物提供碳架，為新陳代謝

提供原料。

二、類型

需氧呼吸

概念：細胞在有氧參與的條件下，將糖分子氧化成CO2和水的過程。

一酶

反應：C6H1206+602---->6C02+6H20+^>

葡萄糖

過程：

階段名稱場所物質變化產能情況

第一糖酵解細胞溶膠2ATP

能量

階段C6H1206--->2C3H403+4[H]+

第二檸檬酸循環線粒體基質2ATP

階段和崎2C3H403+6H20---->6coz+20[H]+

能量

第三電子傳遞鏈線粒體內膜酶26ATP

乩能量

階段24[H]+602---->120+

厭氧呼吸

概念：厭氧呼吸一般是指細胞在無氧的條件下，通過酶的催化作用，

把葡萄糖等有機物分解為小分子的有機物，同時釋放少量能量(2ATP)的過程。

場所：細胞溶膠

類型：①乳酸發酵

總：C6H1206——2c3H6。3+能量

分：C6H1206—~^2C3H4。3+4[田+能量不同生產生乳酸：高等動物、乳酸菌、

物厭氧玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊

2C3H403+4[H]—72c3H6。3呼吸的根

②乙醇發酵產物不

同

總：C6H1206一一2GH60+2C02+能量

產生乙醇和C02：高等植物細

胞、酵母菌

分：C6H1206—2C3H403+4[H]+t^f-

酶

2c3H他+4[H]--->2C2H60+2C02

三、影響因素

內部因素

遺傳特性：不同生物呼吸速率不同

生長發育時期不同：同一生物不同生長發育時期呼吸速率不同

器官類型：同一生物不同器官呼吸速率不同

外部因素

8

2

溫度：溫度主要影響呼吸酶的活性co?釋放的總量

。2濃度：。2促進需氧呼吸，抑制厭氧呼吸，在一定范圍的-

釋次氧呼吸y-

內細胞呼吸強度隨著02濃度升高而增大放

C02濃度：增加C02濃度對需氧呼吸有抑制作用量/需氧呼吸

水：在一定范圍內細胞呼吸強度隨含水量的增加而加N厭氧呼吸消失點

強O

四、應用51015202530Q（%）

應用舉例原因分析

去除作物，變黃的葉片減少有機物的消耗，以提高作物產量

無土栽培，通入空氣，農增加02的含量，加強根部的需氧呼吸，保證能量供應，促進礦物元素的吸收

耕松土

零上低溫低氧，適宜濕降低02濃度能抑制細胞呼吸，減少有機物消耗，采用低氧(5%)保存，此時需

度用于蔬果保鮮氧呼吸較弱而厭氧呼吸又受到抑制，低溫使呼吸酶活性下降，減少有機物消耗

在大棚蔬菜的栽培過程抑制細胞呼吸，減少有機物的消耗，達到提高產量的目的

中，夜間適當降溫

糧油種子的貯藏必須降使細胞呼吸降至最低，已減少有機物消耗，如果種子含水量過高，細胞呼吸加強，

低含水量，使種子處于使貯藏的種子堆中溫度上升，反過來又進一步促進種子的細胞呼吸，使種子的品

風干狀態質變壞

提倡慢跑運動肌細胞不會因為缺氧而進行厭氧呼吸

皮膚破損較深或被生銹破傷風桿菌是厭氧，細菌在皮膚深處缺氧的情況下容易大量繁殖

鐵釘扎傷，要打破傷風

針

包扎傷口時用松軟的透氣性好，能抑制厭氧病菌的繁殖

“創可貼，”

五、實驗

乙醇發酵實驗

實驗原理：酵母菌在無氧或缺氧的條件下，可進

行乙醇發酵C6H1206—?2C2H60+2C02+能量

10%葡萄糖溶液在實驗中的作用：葡萄糖溶液為酵

母菌的厭氧呼吸提供營養物質，使酵母利用葡萄

糖進行乙醇發酵

葡萄糖與酵母混勻后要迅速在其表面滴加液體石

圖3T6乙醇發酵實驗裝置圖

蠟的原因：防止酵母進行需氧呼吸產生CO2,影響

大試管中溶液的變化。

注意點

1、根據C02釋放量與消耗量判斷細胞呼吸的方式：.

不消耗“，釋放CO2T只進行厭氧呼吸

無C02釋放一只進行乳酸的厭氧呼吸

酒精生產量等于C02釋放量T只進行產生酒精的厭氧呼吸

C0Z釋放量等于吸收量T只進行厭氧呼吸

C0?釋放量大于吸收量T既進行需氧呼吸又進行酒精發酵，多余的COz來自酒

精發酵

酒精生產量小于C02釋放量T既進行需氧呼吸又進行酒精發酵，多余的C02來自

需氧呼吸

2、線粒體不能直接利用葡萄糖

3、C6Hl2O6+6H2O+6O26co2+12乩0+能量

有H20生成一定是需氧呼吸

CO2中的氧原子一個來自葡萄糖，另一個來自乩0

產物乩0中的氧來自02

5、細胞呼吸釋放的能量大部分以熱能形式散失，少部分轉化為ATP中活躍的化

學能

6、［H］的去向：需氧呼吸與。結合生成HQ,厭氧呼吸還原丙酮酸

7、對比需氧呼吸和厭氧呼吸：

消耗等量的葡萄糖，需氧呼吸與厭氧呼吸產生CO】,的物質量之比為3:1

消耗等量的葡萄糖，細胞呼吸消耗的與產生的C02物質量之比為3:4

需氧呼吸與厭氧呼吸產生等量的C02,需氧呼吸與厭氧呼吸消耗的葡萄糖之比為

1:3

8、無線粒體的真核細胞（或生物）只能進行厭氧呼吸，如哺乳動物成熟紅細胞、

蛔蟲等

9、厭氧呼吸產物不同的直接原因是催化反應的酶的種類不同，根本原因是控制

酶合成的基因不同或基因的選擇性表達

10、需氧呼吸：葡萄糖：02：C02=l:6:6

厭氧呼吸：C02：乙醇=1:2:2或葡萄糖：乳酸=1:2,

n、人體肌肉細胞可以靠厭氧呼吸維持短時間的活動，所產生的乳酸則被運至

肝臟再生成葡萄糖。只能利用葡萄糖中的一小部分，而乳酸在轉變為葡萄糖又

要消耗能