浙科版高中生物必修1--3.4-细胞呼吸课件.ppt
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1、第四节第四节 细胞呼吸细胞呼吸第三章第三章 细胞的代谢细胞的代谢第第1课时课时 需氧呼吸需氧呼吸 (叶绿体叶绿体和和线粒体线粒体)二者携手合作)二者携手合作,制造出氧气制造出氧气,并并安排它的应用。实际上,是它们经营着生命。安排它的应用。实际上,是它们经营着生命。细胞生命的礼赞细胞生命的礼赞CO2光能光能H2OO2ATP热热能能有机物有机物高等动物的呼吸现象和细胞呼吸高等动物的呼吸现象和细胞呼吸细胞内细胞内+糖类等有机物糖类等有机物+水水 CO2能能 量量细胞呼吸(本质)细胞呼吸(本质)O2O2呼吸(现象)呼吸(现象)呼吸器官呼吸器官血液循环血液循环血液循环血液循环呼吸器官呼吸器官CO2气体运
2、输气体运输+呼吸现象呼吸现象细胞呼吸细胞呼吸呼吸:呼吸:气体交换的过程;气体交换的过程;细胞呼吸:细胞呼吸:有机物的氧化分解。有机物的氧化分解。细胞呼吸细胞呼吸糖类的氧化分解糖类的氧化分解燃烧:燃烧:高温高温下发生,产生下发生,产生光和热光和热;细胞呼吸:细胞呼吸:常温常温下发生,产生下发生,产生热和热和ATP。一、一、细胞呼吸的概念细胞呼吸的概念(1 1)细胞呼吸:)细胞呼吸:又叫呼吸作用,又叫呼吸作用,是指是指糖类等有机物糖类等有机物在在活细胞活细胞内经过一系列的内经过一系列的氧化分解氧化分解,生成二氧化碳或其它,生成二氧化碳或其它产物,释放出能量并产物,释放出能量并生成生成ATP 的过程
3、。的过程。发生场所:发生场所:活细胞内。活细胞内。实质:实质:分解有机物,释放能量。分解有机物,释放能量。(2 2)细胞呼吸的类型:)细胞呼吸的类型:需氧呼吸:需氧呼吸:又有氧呼吸,主要形式。又有氧呼吸,主要形式。厌氧呼吸:厌氧呼吸:又无氧呼吸。又无氧呼吸。二、需氧呼吸二、需氧呼吸(1 1)线粒体与需氧呼吸)线粒体与需氧呼吸内膜内膜外膜外膜嵴嵴基质基质基粒基粒:ATP合酶合酶膜间隙膜间隙需氧呼吸的三个阶段需氧呼吸的三个阶段糖酵解、柠檬酸循糖酵解、柠檬酸循环和氧化磷酸化环和氧化磷酸化线线粒粒体体外膜外膜内膜:内膜:向内折叠形成嵴,向内折叠形成嵴,嵴上有基粒,即嵴上有基粒,即ATP合酶合酶基质:基
4、质:含有少量的含有少量的DNA、RNA和核糖体和核糖体与氧化磷酸化有关:与氧化磷酸化有关:电子传递链和电子传递链和ATP合合酶酶与柠檬酸循环有关与柠檬酸循环有关(2 2)需氧呼吸的过程:三个阶段)需氧呼吸的过程:三个阶段需氧呼吸最常利用的物质:葡萄糖(需氧呼吸最常利用的物质:葡萄糖(C C6 6H H1212O O6 6)C6H12O6酶酶2丙酮酸丙酮酸4H能量能量2ATP热能热能2ATP热能热能能量能量26ATP热能热能线粒体线粒体细胞溶胶细胞溶胶第二阶段第二阶段第一阶段第一阶段第三阶段第三阶段酶酶12H2O6O2酶酶6H2O6CO2能量能量20HH:还原氢:还原氢,即还原型辅酶,即还原型辅
5、酶NADH和和FADH2,作用:作用:氢的载体氢的载体。还原型辅酶还原型辅酶 NADHP-74特别注意:特别注意:NADH和和FADH2是一种是一种特殊的核苷酸特殊的核苷酸。NADH,还原型辅酶,还原型辅酶,学名,学名烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,产生于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,产生于糖酵解和糖酵解和细胞呼吸作用中的柠檬酸循环细胞呼吸作用中的柠檬酸循环。NADPH 是一种辅酶,叫还原型辅酶是一种辅酶,叫还原型辅酶,学名还原型烟酰胺腺嘌呤二核,学名还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,主要在苷酸磷酸,主要在磷酸戊糖途径产生,合成核酸和脂肪酸磷酸戊糖途径产生,合成核酸和脂肪酸。FADH2,还原型黄素二核苷酸、黄素腺
6、嘌呤二核苷酸(,还原型黄素二核苷酸、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)递氢体、)递氢体、蛋白结合性载体(还原型蛋白结合性载体(还原型 电子载体)、电子载体)、还原型辅酶还原型辅酶的一种。的一种。糖酵解:细胞溶胶糖酵解:细胞溶胶C6H12O6酶酶2C3H4O3(丙酮酸)(丙酮酸)+4 H+少量能量少量能量 柠檬酸循环:柠檬酸循环:又三羧酸循环,线粒体基质、嵴又三羧酸循环,线粒体基质、嵴6CO2+20 H+少量能量少量能量2C3H4O3+6H2O酶酶 电子传递链:电子传递链:又氧化磷酸化,线粒体内膜又氧化磷酸化,线粒体内膜酶酶12H2O+大量能量大量能量24H+6O2热能热能2ATP热能热能2ATP热能
7、热能26ATP10步反应步反应糖酵解糖酵解葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解1葡萄糖葡萄糖2丙酮酸丙酮酸+2ATP+2NADH特别注意:特别注意:由由丙酮酸氧化脱羧丙酮酸氧化脱羧形成形成乙酰乙酰CoA是连接糖酵解是连接糖酵解和柠檬酸循环的和柠檬酸循环的纽带纽带。丙酮酸转变为乙酰丙酮酸转变为乙酰CoA再进入柠檬酸循环再进入柠檬酸循环第二阶段第二阶段=柠檬酸循环柠檬酸循环+丙酮酸的氧化脱羧丙酮酸的氧化脱羧1丙酮酸丙酮酸3CO2+4NADH+1FADH2+1ATP2丙酮酸丙酮酸+6H2O6CO2+8NADH+2FADH2+2ATPP-75特别注意:特别注意:与柠檬酸循环有关的酶与柠檬酸循环有关的酶主要
8、主要分布在分布在线粒体基质线粒体基质中,中,少量在嵴少量在嵴上。上。了了解解电子传递链电子传递链由由电子传递体电子传递体构成的构成的多酶复合体多酶复合体呼吸链:呼吸链:将将高能电子高能电子从从NADH 和和FADH2最终传递给最终传递给O2,同时伴随同时伴随ATP的合成。的合成。电子传递链与氧化磷酸化电子传递链与氧化磷酸化复合物复合物、:NADH 脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、细胞色素脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、细胞色素C氧化还原酶、细胞色素氧化酶。氧化还原酶、细胞色素氧化酶。呼吸链:呼吸链:多酶复合体多酶复合体细胞呼吸释放的能量细胞呼吸释放的能量只有一小部分贮存在只有一小部分贮存在ATP 中中(1161k
9、J/mol,约,约40%),绝大部以热能的形式散失绝大部以热能的形式散失了了(1709kJ/mol,约,约60%)。2870kJ细胞呼吸是细胞代谢的中心细胞呼吸是细胞代谢的中心细胞呼吸的意义:细胞呼吸的意义:为生物体的各项生命活动为生物体的各项生命活动提供能量提供能量(ATP)。)。为体内其他化合物的合成为体内其他化合物的合成提供原料(碳骨架)提供原料(碳骨架)。C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量能量酶酶需氧呼吸中各元素的来龙去脉需氧呼吸中各元素的来龙去脉需氧呼吸三个阶段的比较需氧呼吸三个阶段的比较需氧呼吸需氧呼吸场所场所反应物反应物产物产物释放能量释放能量第一阶段第
10、一阶段糖酵解糖酵解细胞溶胶细胞溶胶葡萄糖葡萄糖2丙酮酸丙酮酸+4H少量能量少量能量(2 ATP)第二阶段第二阶段柠檬酸循环柠檬酸循环线粒体基质线粒体基质2丙酮酸丙酮酸+6H2O6CO2+20H少量能量少量能量(2 ATP)第三阶段第三阶段电子传递链电子传递链线粒体内膜线粒体内膜24H+6O212H2O大量能量大量能量(26 ATP)例题:(例题:(2011年湖州调研)年湖州调研)下图表示下图表示需氧呼吸需氧呼吸过程,下列过程,下列有关说法正确的是(有关说法正确的是()A中数值最大的是中数值最大的是B代表的物质名称是氧气代表的物质名称是氧气C产生产生的场所是线粒体的场所是线粒体D某些原核生物能完
11、成图示全过程某些原核生物能完成图示全过程例题例题1 1:C6H12O6 是细胞进行是细胞进行有氧呼吸有氧呼吸最常利用的物最常利用的物质。将一只实验小鼠放入含有质。将一只实验小鼠放入含有放射性放射性18O2气体的容器气体的容器内,内,18O2进入细胞后,最先出现的进入细胞后,最先出现的放射性化合物放射性化合物是:是:A、丙酮酸、丙酮酸 B、乳酸、乳酸 C、CO2 D、H2O例题例题2:下列生理过程中,不能使下列生理过程中,不能使ADP增加的是(增加的是()A.核糖体上合成蛋白质核糖体上合成蛋白质B.在肺泡表面进行气体交换在肺泡表面进行气体交换C.小肠吸收氨基酸小肠吸收氨基酸D.神经冲动在中枢传导
12、神经冲动在中枢传导三、厌氧呼吸三、厌氧呼吸(1 1 1 1)厌氧呼吸的概念)厌氧呼吸的概念)厌氧呼吸的概念)厌氧呼吸的概念 厌氧呼吸厌氧呼吸是指细胞是指细胞在无氧条件下在无氧条件下,通过酶的催化作用,把通过酶的催化作用,把葡葡萄糖等有机物萄糖等有机物分解为分解为不彻底不彻底的氧化产物的氧化产物,同时释放出同时释放出少量能量少量能量的的过程。过程。注意:注意:习惯上把习惯上把微生物微生物的无氧呼吸称的无氧呼吸称发酵发酵。糖酵解:糖酵解:细胞溶胶细胞溶胶C6H12O6酶酶+少量少量能量能量2丙酮酸丙酮酸+4H 2ATP热能热能 丙酮酸的不彻底分解:丙酮酸的不彻底分解:细胞溶胶细胞溶胶酶酶2C2C3
13、 3H H6 6OO3 3(乳酸(乳酸)2 2丙酮酸丙酮酸+4H+4H 乳酸发酵乳酸发酵酶酶2C2H5OH(乙醇)(乙醇)+2CO22 丙酮酸丙酮酸+4H 酒精发酵酒精发酵(2 2)无氧呼吸的过程)无氧呼吸的过程C6H12O6酶酶2C3H6O3(乳酸)(乳酸)+少量能量少量能量举例:举例:高等动物和人的骨胳肌细胞在高等动物和人的骨胳肌细胞在缺氧条件缺氧条件下。下。乳酸菌。乳酸菌。高等植物的某些器官(高等植物的某些器官(马铃薯块茎马铃薯块茎、玉米胚玉米胚、甜菜块甜菜块根等根等)。)。C6H12O6酶酶2C2H5OH(酒精)(酒精)+2CO2+少量能量少量能量举例:举例:绝大多数高等植物、酵母菌。
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