第五章 第3节 ATP 的主要来源——细胞呼吸(知识点)

<第三节 ATP 的主要来源——细胞呼吸>
一、细胞呼吸的概念
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其它产物，释放出能
量并生成ATP的过程。
二、细胞呼吸的方式：有氧呼吸、无氧呼吸
三、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
（一）实验原理：
1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸,产生水和CO2，无氧呼吸产生酒精和CO2。
2、CO2的检测方法：
（1）CO2使澄清石灰水变浑浊。
（2）CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
3、酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应,变成灰绿色。
(二)实验过程

（三）实验结果
1、CO2的放出情况：A、B两组都有CO2的产生，但A组产生的CO2更多。
2、酒精产生的情况：A组没有酒精的产生，B组产生了酒精。
（四）实验结果所说明的问题
1、A、B组都有CO2的产生说明了——酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活
2、从CO2 产生的多少及有无酒精产生的情况，说明了——酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行
呼吸作用，但呼吸作用方式不同，所以酵母菌是种兼性厌氧型微生物。
3、从A、B组的产物来看，说明了——酵母菌进行有氧呼吸的产物有CO2（还有水）；无氧呼吸的
产物有CO2和酒精。
（五）对照实验与对比实验
1、概念
对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过的对结果的比较分析，来探究某种因素与实
验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。
对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。一般设置实验组
和对照组，遵循单一变量原则。
2、区别
对照实验：有对照组，单一变量，有检验标准，可以预测实验结果。
对比实验：无对照组只有实验组，多个变量，无检验标准，实验结果事先未知。
四、有氧呼吸
1、回顾
1）细胞呼吸的场所：线粒体、细胞质基质
2）线粒体的结构：
双膜结构，内膜向内折叠成嵴（增大了内膜的面积），嵴的周围充
满了液态的基质，内膜和基质中都含有许多与呼吸作用有关的酶。
2、过程
第一阶段：细胞质基质 C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+少量能量（2ATP）
第二阶段：线粒体基质 2CH3COCOOH+6H2O酶6CO2+20[H] +少量能量（2ATP）
第三阶段：线粒体内膜 24[H]+6O2酶12H2O+大量能量（34ATP）
总反应式：C6H12O6 +6H2O+6O2酶 6CO2 +12H2O +大量能量（38ATP）
3、C、H、O的来龙去脉：
C： C6H12O6 →丙酮酸→CO2
C6H12O6丙酮酸→[H]→H2O
H [H]→H2O
H2O→[H]→H2O
O2→H2O
O H2O
C6H12O6→丙酮酸→CO2
4、有氧呼吸的概念
细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二
氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。
五、无氧呼吸
1、过程（场所：细胞质基质）
第一阶段：C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+少量能量（2ATP）
2CH3COCOOH+4[H]酶 2C3H6O3（乳酸）
（乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细
第二阶段 在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型）
2CH3COCOOH+4[H]酶 C2H5OH（酒精）+2CO
2

（酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型）

2、发酵：微生物的无氧呼吸也叫发酵，生成乳酸的叫乳酸发酵，生成酒精的叫酒精发酵。
3、无氧呼吸的概念：细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物进行不彻
底的氧化分解，产生酒精或乳酸等中间产物，释放少量能量，生成ATP的过程。
4、无氧呼吸的特点：氧气的存在抑制了无氧呼吸的进行
 有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路
有氧呼吸：所释放的能量一部分用于生成ATP，大部分以热能形式散失了。
无氧呼吸：能量小部分用于生成ATP和以热能形式散失，大部分储存于乳酸或酒精中。
六、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
七、影响呼吸作用的因素
1、温度：通过影响酶活性
2、含水量：随着水的数量增多，细胞呼吸的速率增高

3、O2的浓度：

①在一定范围内，随O2浓度的增大，有氧呼吸增强，达到一
定浓度以后，由于受线粒体的限制，呼吸作用强度不再增大。
② O2的存在抑制了无氧呼吸的进行。

4、CO2的浓度：随着CO2的浓度升高，细胞呼吸的速率降低
八、呼吸作用应用见课本P95
1 . 在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其
发酵，产生酒精。
2 . 在农业生产上：中耕松土，促进根系的有氧呼吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收。
3 . 在医学上：利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧型细菌的繁殖。
4 . 在物质的储存时：控制氧气的浓度，抑制其呼吸作用，减少有机物的消耗。

有氧呼吸 无氧呼吸
不
同
点

反应条件 需要O2、酶和适宜的温度 不需要O2，需要酶和适宜的温度
呼吸场所
第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体内 全过程都在细胞质基质内

分解产物 CO2和H2O CO2、酒精或乳酸
释放能量 较多，1 mol葡萄释放能量2870 kJ，其中1161 kJ转移至38molATP中 1 mol葡萄糖释放能量196．65 kJ(生成乳酸)或222 kJ(生成酒精)，其中
均有61．08 kJ转移至2molATP中

相同点
其实质都是：分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要,都需要
酶的催化，第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同

相互联系
第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同，之后在不同条件下，在不同的场
所沿不同的途径，在不同的酶作用下形成不同的产物：