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高中生物 基础知识 第三章 细胞的代谢 第四节 细胞呼吸 新人教版必修1


第四节

细胞呼吸

一、细胞呼吸 1、概念:细胞内进行的将糖 类等有机物分解成无机物或者小分子有机物,并且释放出能量的过程。 2、分类:根据细胞呼吸过程中是否有 O2 参与,我们把细胞呼吸分为,需氧呼吸(主要方式)和厌氧呼 吸两种。 3、实质:氧化分解有机物,释放能量。 二、需氧呼吸 1、概念:指细胞在氧气参与的情况下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生二氧 化碳和水,同 时释放大量能量的过程。 2、总反应式 C6H12O6+6O2+6H2O→ 6CO酶 2+12H2O+大量能量 30%贮存在 ATP 中

大部分以热能形式散失 3、过程 (1)第一阶段:糖酵解 场所:细胞溶胶 C6H12O6→2C酶 3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(2ATP) (2)第二阶段:柠檬酸循环 场所:线粒体基质 酶 2C3H4O3+6H2O→6CO +20[H]+ 少量能量(2ATP) 2 (3)第三阶段:电子传递链 场所:线粒体内膜 酶 24[H]+6O2→12H 2O+大量能量(26ATP) 三、厌氧呼吸 1、概念:细胞在无 O2 的参 与下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物, 如乳酸或者酒精和 CO2,同时释放出少量能量的过程。 2、总反应式 酶 2+2C2H5OH(酒精)+少量能量 C6H12O6→2CO 例:大多数植物、酵母菌 酶 C6H12O6→2C3 H6O3(乳酸)+少量能量 例:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯块茎、甜菜块根等) 3、发酵:酵母菌、乳酸菌等微生物的厌氧呼吸也叫发酵。 包括,酒精发酵(酵母菌)和乳酸发酵(乳酸菌) 。 4、特点:在氧气存在时,厌氧呼吸会受到抑制。 需氧型生物在无氧或缺氧的条件下,细胞利用这种呼吸作用可以快速地利用较多的葡萄糖产生少量 的 ATP,在短时间内维持生命。厌氧呼吸是一种克服暂时缺氧的应急措施,是为争取时间而消耗能量较 多的办法。 6、曲线:

?需氧呼吸:随着 O2 浓度增加,CO2 的释放量增加,即需氧呼吸的强度增加; ?厌氧呼吸:由于有 O2 存在时,厌氧呼吸会受到抑制,所以随 O2 浓度的增加,厌氧呼吸强度减弱,释 放的 CO2 量减少; ?细胞呼吸:A 点:O2 浓度为 0,细胞进行厌氧呼吸,释放较多的 CO2;
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AB 段:随 O2 浓度增加,厌氧呼吸受抑制,需氧呼吸还很弱,CO2 释放量急剧减少; BC 段:随 O2 浓度增加,需氧呼吸越来越旺盛 ,释放 CO2 量不断上升。 7、需氧呼吸与厌氧呼吸的区 别与联系: 需氧呼吸 厌氧呼吸 不同 场所 细胞溶胶、线粒体 细胞溶胶 条件 产物 能量 联系 氧气、 酶 酶 CO2 和 H2O 酒精和 CO2 或乳酸 大量,30 个 ATP 少量,2 个 ATP 从葡萄糖分解为丙酮酸的阶段相同,以后不同

相同

实质 氧化分解有机物,释放能量 四、细胞呼吸是细胞代谢的中心 甘油和脂肪酸 生物体在饥饿状态下,分解自身物质来 供能的先后顺序:糖类、脂肪,蛋白质。 单糖 氨基酸 五、细胞呼吸的意义 1、为生物体生命活动提供能量。细胞呼吸 释放能量慢,且逐步释放,适合于细胞利用。 2、为体内其他化合物的合成提供原料。如丙酮酸可以通过氨基转换作用合成氨基酸,也可以通过其他 途径合成脂肪。 六、影响呼吸作用的因素 1.内部因素(遗传因素) :——决定呼吸酶的种类和数量 ??不同植物呼吸速率不同, 如:阳生植物>阴生植物,水生植物>旱生植物 ??同一 植物在生长发育不同时期呼吸速率不同,如:生长期>成熟期 ??同一植物不同器官呼吸速率不同, 如: 生殖器官 > 营养器官 (花、果实、种子) (根、茎、叶) 2.外部因素(环境因素) : (1)温度:影响酶的活性。(植物最适 25-30℃)。 应用:贮存水果时,适当降低温度能延长保存时间。 曲线:①在一定温度范围内,随温度的升高,细胞呼吸增强; ②在最适温度(a 点所对应的温度) ,细胞呼吸最强; ③温度高于最适温度,酶的活性下降(甚至变性失活) ,细胞呼吸受抑制。

(2 )O2 浓度:缺氧导致厌氧呼吸, 产生的酒精对生物有害(使蛋白质变性) 。 应用:中耕松土、水稻晒田、储藏蔬菜水果 和粮食 (3) 湿度(含水量 ) 细胞内自由水含量越高,呼吸速率越大,所以贮存之前要晒干种 子。 *七、细胞呼吸和糖类体外氧化的比较

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