高中生物細(xì)胞呼吸

細(xì)胞呼吸——ATP的主要來源概念：經(jīng)過生成釋放有機物（反應(yīng)的底物）在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物（產(chǎn)物），釋放能量并生成ATP的過程。細(xì)胞呼吸的方式：有氧呼吸、無氧呼吸有氧呼吸：細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，將葡萄糖等有機物徹底氧化分解生成二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。(絕大多數(shù)的生物有氧呼吸是主要的呼吸方式)1總的方程式：C6H12O6+602+6H2O→6CO2+12H2O+能量(38ATP)M細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：C6H12O6→2C3H4O3+4[H]+2ATPM線粒體基質(zhì)：2C3H4O3+6H2O→6CO2+20[H]+2ATPM線粒體內(nèi)膜：部分內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴。20[H]+6O2→12H2O+34ATP（大量能量）M2、[H]是NADH還原型輔酶I，由氧化型輔酶INAD+轉(zhuǎn)化而成，能生成ATP，在第一二階段產(chǎn)生，第三階段全部利用。3、有氧呼吸的能量是經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)逐步釋放的。4、能量利用率：共釋放2870KJ的能量，1161KJ轉(zhuǎn)化為ATP，共生成1161÷30.54=38個ATP，利用率1161/2870*100％=40.45％。無氧呼吸:有些細(xì)菌為厭氧型，只進(jìn)行無氧呼吸，如乳酸菌、破傷風(fēng)芽孢桿菌等。有些植物、動物和真菌既能進(jìn)行無氧呼吸，也能進(jìn)行有氧呼吸。如酵母菌、動物骨骼肌的肌肉細(xì)胞、馬鈴薯塊莖、蘋果果實等植物器官的細(xì)胞。過程：（1）C6H12O6→2C3H4O3+4[H]+2ATP（少量能量）MC3H4O3在不同酶的作用下，分解成C2H5OH和CO2或C3H6O3.EQ\o\ac(○,1)2C3H4O3+4[H]→2C3H6O3（不釋放能量）MEQ\o\ac(○,2)2C3H4O3+4[H]→2C2H5OH+2CO2（不釋放能量）M無氧呼吸只在第一階段釋放少量的能量。第一階段生成的4[H]在第二階段利用，不積累。（三）無氧呼吸與有氧呼吸的聯(lián)系：有機物C6H12O6在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中酵解為丙酮酸后，丙酮酸即可繼續(xù)進(jìn)行無氧呼吸，也可進(jìn)入線粒體進(jìn)行有氧呼吸。2、總反應(yīng)：（1）乳酸發(fā)酵：C6H12O6→2C3H6O3+少量能量（2ATP）(高等動物，馬鈴薯塊莖，甜菜的根，乳酸菌、玉米胚)（2）酒精發(fā)酵：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+少量能量（高等植物的根細(xì)胞，酵母菌）乳酸發(fā)酵不產(chǎn)生CO2。3、場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。4、無氧呼吸不需要線粒體，且有機物氧化分解不徹底，只在第一階段生成少量的能量，大部分能量都儲存在酒精和乳酸中。5、發(fā)酵：微生物的無氧呼吸。三、細(xì)胞呼吸的本質(zhì)：細(xì)胞內(nèi)有機物的氧化分解，并且釋放能量，生成ATP，為機體供能，反應(yīng)條件溫和，在酶的催化下完成。反應(yīng)是逐步完成的，其中有氧呼吸的有機物徹底氧化成CO2和H2O，能量全部釋放，40.45％的能量儲存在ATP中，其他的以熱能的形式散失。無氧呼吸中的有機物未被分解完全，能量沒被釋放完全，大部分仍儲存在酒精或乳酸等有機物中，產(chǎn)生少量能量。（物質(zhì)變化伴隨能量變化。）四、細(xì)胞呼吸的意義：為生命活動提供能量，為物質(zhì)轉(zhuǎn)化提供原料。五、實驗探究：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。1原理：酵母菌即能進(jìn)行有氧呼吸也能進(jìn)行無氧呼吸。但產(chǎn)生的CO2量及時間不一樣，產(chǎn)生的酒精也不一樣。驗證CO2：澄清石灰水變渾濁，溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃。驗證酒精：橙色酸性重鉻酸鉀溶液變灰綠色。2裝置：A:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的NaOH溶液→酵母菌溶液→澄清石灰水。間歇性通氣。B：酵母菌溶液→澄清石灰水3結(jié)果：A組產(chǎn)生的CO2比B組多，產(chǎn)生的時間短，但不產(chǎn)生酒精。4對比試驗：設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組，通過對實驗結(jié)果的比較分析，探究某種因素與實驗對象的關(guān)系。六、影響細(xì)胞呼吸的外界因素及應(yīng)用：1、溫度：主要影響呼吸酶的活性來實現(xiàn)。在一定范圍內(nèi)，呼吸強度隨著溫度的升高而增強。（低溫下儲藏水果、蔬菜；大棚夜間適當(dāng)降溫，抑制呼吸作用，減少有機物的消耗，提高產(chǎn)量。）2、氧氣：EQ\o\ac(○,1)O2濃度低時，無氧呼吸占優(yōu)勢。EQ\o\ac(○,2)隨O2濃度增大，無氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼吸不斷增強。（氧氣抑制無氧呼吸）EQ\o\ac(○,3)O2濃度達(dá)到一定值后，隨O2濃度的增大，有氧呼吸不再增強。（呼吸酶數(shù)量有限）應(yīng)用：EQ\o\ac(○,1)適當(dāng)降低氧氣濃度抑制細(xì)胞呼吸，延長蔬菜水果保鮮。EQ\o\ac(○,2)中耕松土，保證根的正常呼吸。EQ\o\ac(○,3)植物在水淹時根進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，出現(xiàn)爛根。3、CO2量：增加CO2濃度對細(xì)胞呼吸有明顯的抑制效應(yīng)。（水果保鮮增加CO2濃度，提高保鮮效果。）4、H2O：在一定范圍內(nèi)，呼吸強度隨水的增加而增強。（干燥的種子有利于貯藏。）七、細(xì)胞呼吸方式的判定方法：1、判定指標(biāo)：根據(jù)CO2釋放量、O2消耗量及酒精產(chǎn)生量之間的比例關(guān)系進(jìn)行判斷。2、判定方法：EQ\o\ac(○,1)CO2釋放量=O2消耗量：只進(jìn)行有氧呼吸。EQ\o\ac(○,2)不消耗氧氣，釋放CO2或酒精產(chǎn)生量=CO2釋放量：只進(jìn)行酒精發(fā)酵。EQ\o\ac(○,3)不消耗O2，無CO2釋放：只進(jìn)行乳酸發(fā)酵。EQ\o\ac(○,4)進(jìn)行有氧呼吸和酒精發(fā)酵：CO2釋放量>O2消耗量，多余的CO2來自于酒精發(fā)酵；CO2釋放量>酒精產(chǎn)生量，多余的CO2來自于有氧呼吸。3、細(xì)胞呼吸類型的實驗探究方法：六、高考方向：細(xì)胞呼吸的過程及原理，與光合作用的結(jié)合，探究酵母菌的呼吸方式。題型：選擇題。1、無氧呼吸與有氧呼吸的區(qū)別：場所產(chǎn)物反應(yīng)物能量變化有氧呼吸細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、