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1、细 胞 呼 吸,下列转变需经哪些生理过程才能实现？,光能,糖类等有机物中稳定的化学能,ATP中活跃的化学能,直接用于各种生命活动,光合作用,呼吸作用,ATP水解,思考,一、呼吸作用的概念,呼吸作用是生物体活细胞中有机物的氧化分解、释放能量并且生成ATP的过程。又叫 生物氧化。,二、呼吸作用的类型,（一）需氧呼吸,（二）厌氧呼吸,（一）需氧呼吸的过程,糖酵解：葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,+4H + 能量,场所：细胞质基质,柠檬酸循环：丙酮酸彻底分解,酶,6CO2 +20H + 能量,场所：线粒体基质,2C3H4O3,电子传递链：H的氧化,酶,12H2O + 能量,场所：线粒体内膜,24
2、H + 6O2,+6H2O,（大量）,（少量）,（少量）,2C3H4O3,需氧呼吸三个阶段的比较,细胞 溶胶,葡萄糖,丙酮酸H,少量,丙酮酸,CO2、H,少量,H、O2,H2O,大量,总反应式：,有氧呼吸概念：,细胞在O2的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出CO2和H2O，同时释放出大量能量的过程。,C、H、O的来龙去脉：,C： H： O：,H2O H H2O,O2 H2O,C6H12O6 丙酮酸CO2,C6H12O6 丙酮酸CO2,H2O CO2,（二）厌氧呼吸的过程,实例,a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸,b.高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌
3、细胞内就会出现无氧呼吸，出现肌肉酸胀现象。,e.酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酒精和二氧化碳。,这些生物进行无氧 呼吸的实例，说明了生物与环境之间存在着什么关系？,d.乳酸菌是厌氧型微生物，可以将有机物分解成乳酸。,c .蛔虫没有线粒体，只能进行无氧呼吸。,与需氧呼吸第一阶段相同,糖酵解；葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,+4H + 能量,场所：细胞质基质,（少量）,2CH3COCOOH,丙酮酸,丙酮酸不彻底分解,场所：细胞质基质,CH3COCOOH,酶,C3H6O3(乳酸),+ 能量,A.乳酸发酵(微生物),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）,C
4、H3COCOOH,C2H5OH(酒精),+ 2CO2 + 能量,B.酒精发酵(微生物),例：大多数植物、酵母菌,酶,厌氧呼吸概念：,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，同时释放出少量能量的过程。,葡萄糖,丙酮酸,CO2+H2O+能量（大量）,乳酸（C3H6O3 ）+能量(少量),酒精（C2H5OH）+CO2+能量 (少量),细胞呼吸可表示为：,有氧 酶,无氧 酶,细胞呼吸过程中能量的变化,1mol的葡萄糖,2870kJ的能量,有1161kJ的能量储存在38molATP中,约60%的能量都以热能的形式散失,有氧呼吸 能量变化,无氧呼吸 能量变化,释放：
5、196.65KJ 转移：61.08KJ,细胞呼吸的意义,1、为生命活动提供能量,2、为体内其他化合物合成提供原料,有氧呼吸与无氧呼吸的异同,先是细胞溶胶，后是线粒体,细胞溶胶,需要O2,不需要O2,无机物： CO 2和H2O,简单有机物： 酒精和CO2或乳酸；,释放大量能量，形成大量ATP,释放少量能量，形成少量ATP,均有丙酮酸这一中间产物,简答题 将酵母菌研磨、离心后，得到上清液 含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器）。 把等量的上清液、沉淀物和未曾离心 的均浆分别放入甲、乙、丙3个试管中， 进行四项独立实验（见右图） （1）向3个试管中分别加入等量的葡萄糖，各试管的最终产物 是：甲 乙 丙
6、_ （2）向3个试管中分别加入等量的丙酮酸，各试管的最终产物 是：甲_ 乙_ 丙 _ （3）在隔绝空气的情况下，重复实验（1），各试管的最终产物 是：甲_ 乙 丙_,丙酮酸,无反应,CO2和H2O,无反应,CO2和H2O,CO2和H2O,酒精和CO2,无反应,酒精和CO2,“呼吸”和“细胞呼吸”有什么区别？,“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而“细胞呼吸”是指细胞内有机物分解释放能量的过程。,思考,“呼吸”是“细胞呼吸”的前提和基础，没有呼吸过程吸入的氧气，就不能进行细胞呼吸（需氧呼吸）；而“细胞呼吸”是“呼吸”的继续。,农产品的贮存和保鲜,低温贮存,利用N2或CO2调节O
7、2的浓度,干燥后贮存,影响细胞呼吸的因素,1、温度：植物最适25-30,温度,呼吸速率,应用：贮存水果时，适当降低温度，可降低与细胞呼吸有关酶的活性，而延长保存时间,2、自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。,3、O2：贮藏水果时下降到_最有利贮藏。 CO2：增加CO2浓度，降低O2浓度有良好的保鲜效果。,CO2释放,O2吸收,O2浓度,气体交换相对值,a,b,c,d,0,a点,有氧：C6H12O66O26H2O 6CO212H2O 无氧：C6H12O62C2H5OH2CO2,稳定的化学能 活跃的化学能。释放能量,光合作用与细胞呼吸的比较：,叶绿体,细胞质基质、 线粒体,需光,不需光,合成
8、有机物,分解有机物,光能稳定的化学能。储存能量。,合成代谢,分解代谢,光合作用为细胞呼吸提供有机物和O2； 细胞呼吸为光合作用提供CO2。,光合作用和呼吸作用中的化学计算,光合作用反应式： 6CO212H2OC6H12O66O26H2O,呼吸作用反应式： 有氧：C6H12O66O26H2O 6CO212H2O 无氧：C6H12O62C2H5OH2CO2 (植物),实测CO2吸收量 光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量 实测O2释放量 光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量,新陈代谢的类型,一、概念：教材P75 实质上：生物体内全部有序化学变化的总称 方向上：分成同化作用和异化作用 性质上
9、：分成物质代谢和能量代谢 意义上：自我更新的过程,同化作用和异化作用的总结：对话P96,注意：光合作用和化能合成作用的区别,二、代谢类型总结： 自养需氧型：绿色植物、硝化细菌、硫细菌等 自养厌氧型：绿硫细菌、紫硫细菌等 异养需氧型：绝大多数动物及营腐生生活的某些菌类 （蘑菇、大肠杆菌） 异养厌氧型：乳酸菌、破伤风杆菌、蛔虫等 异养兼性厌氧型：酵母菌,三、生产实践中的应用,1、酵母菌的应用,有氧条件：进行有氧呼吸，产生CO2、H2O、大量能量。 酵母菌大量繁殖，不产生酒精。 如：面包制作、酿酒初期,无氧条件：进行无氧呼吸，产生酒精、CO2、少量能量。 酵母菌繁殖慢，产生酒精。 如：酿酒过程,例：
10、下面是家庭酿酒的具体操作：先将米煮熟，待冷却到300C时， 加少许水和一定量的药酒（实际是酵母菌菌种）与米饭混匀后置于 一瓷坛内，在中间挖一洞，加盖后置于适当的地方保温（ 280C）， 12小时即成，现请你从以下几方面对其发酵过程作一简单的分析： （1）在中间挖一个洞的目的是什么？ （2）发酵没有密封，但坛内无氧呼吸（发酵）的环境是什么造成的？ （3）请用文字或坐标曲线的形式来说明在有氧呼吸和无氧呼吸此消彼长的过程。 （4）在具体操作过程中，要根据米饭的多少加适量的药酒，如把握不住，宁多勿少，如加少了将引起什么后果？为什么？,例：下图是氮循环的一条途径，六类生物参与其中，从新陈代谢 类型角度来看，它们应属于： 标号分别是 型生物。,2、生态系统中三者的代谢类型,对话：P95 2 P99 10,光能自养需氧型,化能自养需氧型,化能异养需氧型,化能异养厌氧型,化能异养兼性厌氧型,CO2,CO2,糖类是最重要的碳源，尤其是葡萄糖,光,NH4+,有机物,化能异养厌氧型,葡萄糖,有机物,3、发酵工程中据微生物代谢类型来控制发酵条件 如:碳源、氮源、是否需氧等,
