ATP的主要來源——細胞呼吸

概念：

有機物在細胞内經過一系列的氧化分解，生成CO2或其他産物，釋放出能量并生成ATP的過程。

場所：細胞内

原料：有機物（最常用葡萄糖）

産物：CO2或其他産物

物質變化：有機物氧化分解

能量變化：釋放能量，合成ATP

細胞呼吸的實質

分解有機物，釋放能量

細胞呼吸的方式

有氧呼吸（主要方式）

無氧呼吸

（一）有氧呼吸

細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，産生CO2和H2O, 釋放大量能量，生成大量ATP的過程。

2.場所：

細胞質基質和線粒體（主要是線粒體）

3.過程：分3個階段進行

階段1：細胞質基質中

階段2：線粒體基質中

階段3：線粒體内膜上

有氧呼吸三個階段的比較

有氧呼吸過程中的能量變化

轉化情況

特征（與體外燃燒相比）

1、溫和條件下逐步進行

2、需酶的作用

3、能量逐步釋放

高等動物的呼吸現象和細胞呼吸

無氧呼吸

一般指細胞在無氧條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成不徹底氧化産物（如酒精、乳酸等）, 釋放少量能量，生成少量ATP的過程。微生物的無氧呼吸也叫發酵。

注意：

①無氧呼吸并不僅發生在無氧條件下。

②無氧呼吸的産物對細胞有毒，故陸生生物不能長期耐受無氧呼吸。

③動物和人的無氧呼吸不産生酒精。

場所：細胞質基質

過程：分2個階段進行

反應式：

常見類型

（1）産酒精的無氧呼吸

例：多數高等植物、酵母菌

（2）産乳酸的無氧呼吸

例：高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等）

有氧呼吸過程中的能量變化

轉化情況

特點：

①能量釋放少

②有氧條件下被抑制

酵母菌有氧條件下進行有氧呼吸；無氧條件下進行無氧呼吸

有氧呼吸與無氧呼吸的比較

生物的異化作用類型

需氧型（有氧呼吸型）：生物在異化作用過程中，通過有氧呼吸過程 獲得生命活動所需的能量。包括各種綠色植物、絕大多數動物和人以及部分微生物。

厭氧型（無氧呼吸型）

專性厭氧型：隻能通過無氧呼吸獲得生命活動所需的能量。如乳酸菌、破傷風杆菌、蛔蟲等。

兼性厭氧型：在無氧條件下通過無氧呼吸獲得能量;在有氧條件下通過有氧呼吸獲得能量。 如酵母菌。

影響細胞呼吸的因素

（一）内因：——遺傳因素(決定酶的種類和數量)

①不同種植物的呼吸速率不同。

一般規律：水生大于陸生；陽生大于陰生；熱帶雨林 大于沙漠。

②同一植物在不同生長發育期呼吸速率不同。種子萌發、幼苗生長、開花期呼吸速率 較低 ，成熟期較高。

③同一植物的不同器官呼吸速率 不同。一般來講，生殖器官不同 營養器官。

外因

1、溫度：

溫度影響酶的活性，從而影響呼吸速率。

2、O2 濃度

3、水分

一定的範圍内，呼吸作用的強度随着含水量的增加而增加，随含水量的減少而減弱

4、CO2濃度

增加CO2濃度，對細胞呼吸有抑制作用。

細胞呼吸原理的應用

1、農業生産上

（1）作物栽培：

及時松土——保證根細胞有氧呼吸，促進根對礦質元素的吸收

定期排水——避免長時間無氧呼吸積累酒精對細胞的毒害作用

去除作物變黃的葉片——減少有機物的消耗，以提高作物産量。

(2)大棚蔬菜栽培 ：夜間适當降低溫度——降低細胞呼吸，減少有機物的消耗。

(3)無土栽培：

(4) 種子貯藏：低溫、低氧、低濕度 ，消毒

(5)果蔬貯藏：

2、生活實際中

(1)包紮傷口：選用“創可貼”、透氣的消毒紗布——避免厭氧菌的繁殖。

(2)傷口過深或被鏽釘紮傷 ：及時治療

(3)提倡有氧運動——避免劇烈運動發生無氧呼吸積累過多乳酸引起肌肉酸脹無力

3、工業生産上：控制通氣情況生産各種發酵産品

光合作用與細胞呼吸是植物體的兩個重要生理活動，圖甲表示綠色植物的光合作用與細胞呼吸兩者之間的關系。圖乙表示在光照充足、CO2濃度适宜的條件下，溫度對某植物光合作用速率和呼吸速率的影響，圖中實線表示實際光合作用速率，虛線表示呼吸速率。據圖分析回答下列問題：

(1)圖甲中，①～⑤過程(僅考慮有氧條件)中能使ADP含量減少的過程是 (寫序号)，②過程中發生的能量變化是 。過程④可發生在植物細胞的 中。

(2)分析圖乙可知，光合作用、細胞呼吸都受溫度的影響，其中與 作用有關的酶對高溫更為敏感；在光合作用和細胞呼吸過程中，有關酶的作用機理是 。

(3)若晝夜不停地光照，圖乙植物生長的最适溫度約是 ；若溫度保持在25℃的條件下，長時間每天交替進行12h光照、12h黑暗，該植物 (填“能”或“不能”)正常生長；若該植物在密閉環境中，溫度為40℃時，體内最可能積累 。

(1)①③④ (ATP中)活躍的化學能轉化為(葡萄糖或有機物中)穩定的化學能 線粒體

(2)光合 酶能降低化學反應的活化能

(3)30℃ 能 酒精

【解析】

(1)分析圖甲可知①為光反應、③④為有氧呼吸的前兩個階段，它們均會消耗ADP生成ATP。⑤和②分别為CO2的固定、C3的還原，後者會消耗ATP産生ADP。④為有氧呼吸第二階段，場所為線粒體。

(2)分析圖乙橫坐标可知，實際光合作用速率在50℃時為0，說明與光合作用有關的酶在50℃時失活；而呼吸速率在60℃時為0，說明呼吸酶在60℃時才失活，比較可知與光合作用有關的酶對高溫更敏感。

(3)在30℃時兩曲線的相對量的差值最大，說明此時淨光合速率(=實際光合速率-呼吸速率)最大，最有利于植物生長。從圖乙可見，25℃時實際光合作用速率相對值為6，呼吸速率相對值為2。每天交替進行12h光照、12h黑暗，有機物積累量=12×6-24×2>0，即物質合成>分解，故在25℃時該植物能正常生長。在密閉環境中缺氧，該植物無氧呼吸會産生酒精。

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