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第三节ATP能量的主要来源—细胞呼吸一、细胞呼吸的概念细胞呼吸主要是指有机物（糖类、脂质和蛋白质等）在活细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳和水或一些不彻底的氧化产物（酒精或乳酸），释放能量并生成的ATP的过程。物质燃烧也是物质的氧化分解，燃烧和细胞呼吸有何异同呢？燃烧呼吸作用环境体外细胞内速度快速缓慢共同点：都是物质的氧化分解；都能产生二氧化碳；都能释放出能量。不同点：细胞呼吸的特点有机物在酶的催化下，在温和的条件下氧化分解，能量逐步释放出来，没有剧烈的发光发热现象。细胞呼吸的方式一、有氧呼吸二、无氧呼吸酵母菌时一类单细胞真菌，常用于酿酒和发面。一位学生为了探究酵母菌的呼吸类型，曾经设计和进行过一个实验一段时间后，澄清的石灰水变浑浊酵母菌和葡萄糖液酵母菌和葡萄糖液油脂层实验后，他得出结论：酵母菌能进行有氧呼吸。也能进行无氧呼吸。有氧呼吸有氧呼吸是细胞呼吸的主要类型，是活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，同时释放大量能量，生成许多ATP的过程。场所：线粒体当活细胞以葡萄糖为“燃料”时，有氧呼吸过程主要包括三个阶段。有氧细胞呼吸的过程示意图有氧呼吸可分为三个阶段第一阶段：1mol葡萄糖分解形成2mol丙酮酸，同时产生少量的[H]和少量ATP。场所：细胞质基质第二阶段：丙酮酸进一步分解成CO2和[H]，同时产生少量的ATP，部分水也参与了反应。场所：线粒体第三阶段：一系列反样产生的[H]与氧气结合，在产生水的同时形成大量的ATP。场所：线粒体有氧呼吸以葡萄糖为底物，细胞有氧呼吸的总反应式为：通过细胞呼吸，1mol葡萄糖在彻底氧化分解后，共释放约2870kJ的能量，其中约1161kJ储存在ATP中，其余主要以热能的形式散失掉。无氧呼吸的定义无氧呼吸是指活细胞无需氧气参与，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底氧化分解成为乙醇和二氧化碳或乳酸等物质，同时释放较少能量的过程。场所：细胞质基质无氧呼吸的反应式若以葡萄糖为底物，则细胞无氧呼吸的总反应式可归纳为：高等植物：人和动物无氧呼吸的意义高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要。有氧呼吸和无氧呼吸有那些主要区别？1.研究发现，发生在细胞中的有氧呼吸和无氧呼吸在反应场所、是否需要氧气、最终的产物和释放能量的多少等方面存在明显的区别（如图）。2.在无氧呼吸中，1mol葡萄糖氧化分解或乳酸时，只产生2molATP；而在有氧呼吸中，1mol葡萄糖完全氧化时，能够产生36～38molATP。3、有氧呼吸和无氧呼吸途径的比较细胞呼吸原理的应用细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。1.发酵技术2.农业生产3.粮食储藏和果蔬保鲜1.发酵技术生产啤酒、果酒和白酒等生产乳酸类、柠檬酸类饮料生产味精、酱油和醋应用于垃圾、废水的处理利用发酵产生沼气2.农业生产细胞呼吸为植物吸收营养物质、细胞的分裂、植株的生长和发育等提供能量和各种原料，因此，在农业生产上，要设法适当增强细胞呼吸，以促进作物的生长发育。例：水稻生产中的适时露田和晒田等措施的实质就是为了改善土壤通气条件以增强根系的细胞呼吸。3.粮食储藏和果蔬保鲜细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，又要设法降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等。粮食储藏果蔬保鲜粮食储藏粮食储藏时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸，延长保存期限。例：稻谷等种子含水量超过14.5％时，呼吸速率就会骤然增加，释放出的热量和水分，会导致粮食霉变。果蔬保鲜为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。例：苹果、梨、柑、橘等果实在0～1℃时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜6～8个月。农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。