《ATP地主要來源-細(xì)胞呼吸》參考備課教案2

第四節(jié)細(xì)胞呼吸通常說的呼吸，指的是人體從周圍環(huán)境中吸入空氣，利用其中的氧氣，同時呼出二氧化碳。這是一種氣體的交換過程。細(xì)胞呼吸是指細(xì)胞在有氧條件下從食物分子（主要是葡萄糖）中取得能量的過程。任何生物體都需要消耗能量。這些能量無不來自細(xì)胞呼吸。細(xì)胞內(nèi)+糖類+水CO2能量呼吸作用（本質(zhì)）高等動物的呼吸現(xiàn)象和呼吸作用O2O2呼吸（現(xiàn)象）呼吸器官血液循環(huán)血液循環(huán)呼吸器官CO2氣體運輸+細(xì)胞呼吸就是糖的氧化說到氧化，木頭的燃燒也是氧化……

熊熊大火,發(fā)出了大量的熱和光，但同學(xué)們想一想，葡萄糖在我們的身體中的氧化也會像大火燃燒一樣，來得這么得猛烈嗎？

細(xì)胞的呼吸是在常溫下進(jìn)行的，所產(chǎn)生的熱量有一部分儲存在ATP中，其余的則轉(zhuǎn)化為熱能。葡萄糖中含有很多能量。每個ATP分子中的能量大約是一個葡萄糖分子中能量的1%。但葡萄糖在身體中的利用率并不是100%，一個葡萄糖分子可以合成大約38個的ATP，這也就是說，細(xì)胞中葡萄糖的能量利用率大約是40%，這與現(xiàn)有的機(jī)械相比，實在是很高的利用率了。（現(xiàn)代化的汽車引擎對汽油的利用率也只是25%）葡萄糖分子與氧反應(yīng)的方程式是：C6H12O6+6O2+6H2O=6CO2+12H2O+能量（2870kj）

在糖的氧化反應(yīng)中，葡萄糖分子中發(fā)生了化學(xué)鍵的變化，化學(xué)鍵所儲存的能量通過氧化還原作用釋放出來。細(xì)胞呼吸是一系列有控制的氧化還原反應(yīng)。我們可以將反應(yīng)劃分為三個階段：

糖酵解、檸檬酸循環(huán)、電子傳遞鏈糖酵解糖酵解是一個葡萄糖分子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€丙酮酸分子的過程。六碳的鏈被分為兩個C3的鏈形成少量ATP（2個）葡萄糖中的一部分氫原子變成還原型輔酶（NADH）C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi—酶—2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP以上過程在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成C6H12O62CH3COCOOH+4[H]+2ATP酶檸檬酸循環(huán)糖酵解出來的丙酮酸從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)入線粒體基質(zhì)中，兩分子的丙酮酸和6個水分子中的氫全部脫下，共脫下20個氫，丙酮酸被氧化分解成CO2，在此過程中釋放少量的能量，其中一部分用于合成ATP，產(chǎn)生少量的ATP。2CH3COCOOH+6H2O20[H]+6CO2+2ATP

一分子的丙酮酸產(chǎn)生三分子的CO2，一分子的ATP，四分子的NADH和一分子的FADH2酶電子傳遞鏈（需氧呼吸）

在線粒體的內(nèi)膜上，前兩階段脫下的共24個氫通過電子傳遞鏈，與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的6個O2結(jié)合成水；在此過程中釋放大量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，產(chǎn)生大量的ATP。酶12H2O+ATP（34個）24[H]+6O2有氧呼吸

場所

反應(yīng)物

產(chǎn)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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)主要是葡萄糖丙酮酸[H]少量2個ATP丙酮酸、H2OCO2、[H]少量2個ATP[H]、O2H2O大量34個ATP線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜C6H12O6有氧呼吸怎樣進(jìn)行？2丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP熱能2ATP熱酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能34ATP熱線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第二階段第一階段第三階段暫時缺氧狀態(tài)下的活細(xì)胞，還能進(jìn)行細(xì)胞呼吸嗎？

活細(xì)胞可以在無氧或缺氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物不徹底地氧化分解成為乙醇或乳酸等，同時釋放較少能量,這個過程叫----無氧呼吸或厭氧呼吸。

當(dāng)我們長時間舉著東西，或運動量過大時，我們的身體往往會有酸軟乏力的感覺，其實，這就是因為我們的肌肉得不到足夠的氧氣進(jìn)行需氧呼吸，這時的肌肉細(xì)胞就不得不通過厭氧呼吸來取得更多能量的結(jié)果……

最常見的厭氧呼吸類型是

乳酸發(fā)酵和乙醇發(fā)酵在一杯溫開水中加入一大勺糖和一小包酵母，進(jìn)行攪拌。將這個杯子中的液體倒入透明的玻璃瓶或礦泉水瓶內(nèi)，再往瓶內(nèi)加一些溫開水。將一個小氣球擠癟后套在瓶口。將瓶子放在教室內(nèi)窗臺上，每天觀察瓶中的情況，看看瓶中的液體會不會冒出氣泡，氣球會不會脹大。乙醇發(fā)酵有時，當(dāng)水果堆放久了會有酒味產(chǎn)生，這是因為果肉中進(jìn)行了乙醇的發(fā)酵。當(dāng)水果堆太久或放得太密集，果肉就會發(fā)酵產(chǎn)生酒精。C6H12O6+2ADP+Pi=2C2H5OH+2CO2+2ATP葡萄糖乙醇二氧化碳進(jìn)行乙醇發(fā)酵的微生物主要是酵母菌。

制作面包、釀酒都離不開酵母菌。酵母菌在面團(tuán)中進(jìn)行乙醇發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳可以將面團(tuán)發(fā)起。在無氧或缺氧條件下，葡萄糖不能充分水解，葡萄糖經(jīng)過糖酵解形成丙酮酸后，便形成乙醛和CO2，乙醛再被NADH還原成乙醇。CH3COCOOH——CH3CHO+CO2CH3CHO+NADH+H+——CH3CH2OH+NAD+不徹底水解CH3CHOCO2CH3CH2OHCH3COCOOH——CH3CH2OH+CO2+ATP丙酮酸乙醇（酒精）乳酸發(fā)酵在無氧或缺氧條件下，葡萄糖不能充分水解，葡萄糖經(jīng)過糖酵解形成丙酮酸后，如果在乳酸脫氫酶的催化下，就會被NADH還原成乳酸。C6H12O6+2ADP+Pi——2CH3CHOHCOOH+2ATP葡萄糖乳酸特別注意：對于人或高得動植物體，我們又稱厭氧呼吸為無氧呼吸，但對于微生物我們稱為發(fā)酵。但對于工業(yè)上的發(fā)酵也不一定全都是無氧的，比如醋酸發(fā)酵就是需要氧的。C6H12O62C3H6O3（乳酸）

+能量(少量)酶C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量(少量）酶比較有氧呼吸和無氧呼吸的不同點

類型項目

有氧呼吸

無氧呼吸區(qū)別

場所

條件

產(chǎn)物

釋能

聯(lián)系細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需氧、酶等不需氧、需酶較多較少①兩者第一階段相同即都將葡萄糖分解成丙酮酸（糖酵解）②都分解有機(jī)物、釋放能量二氧化碳和水氧化徹底酒精、二氧化碳或乳酸氧化不徹底不同生物在缺氧條件下的呼吸作用無氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸酒精發(fā)酵C3H6O3、少量能量C3H6O3

、少量能量C3H6O3、少量能量C3H6O3、少量能量C2H5OH、CO2、少量能量乳酸發(fā)酵C2H5OH、CO2、少量能量C3H6O3、少量能量無氧呼吸的生理意義：增強(qiáng)生物適應(yīng)短時無氧條件的能力細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中采取措施增強(qiáng)根系的細(xì)胞呼吸糧食儲藏和果蔬保鮮設(shè)法降低細(xì)胞呼吸CO2+H2O+能量細(xì)胞呼吸氧化分解ADP+PiATP釋放能量用于各項生命活動主要能源物質(zhì)葡萄糖直接能源物質(zhì)ADP和ATP的相互轉(zhuǎn)變保正了生物所需能量的及時供應(yīng)。生物體內(nèi)的能量代謝細(xì)胞在正常情況下利用湯類作為呼吸過程中能量的來源，但在特殊的情況下也可以利用脂肪或蛋白質(zhì)這兩類物質(zhì)的分解產(chǎn)物，即脂肪酸和氨基酸主要進(jìn)入檸檬酸循環(huán)。丙酮酸糖類蛋白質(zhì)氨基酸脂肪甘油和脂肪酸C-C細(xì)胞呼吸是細(xì)胞代謝的核心思考~~

如果酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸和酒精發(fā)酵時，分解葡萄糖產(chǎn)生等量的CO2

那么這兩種呼吸作用所消耗葡萄糖的摩爾數(shù)之比是A、1：2B、