ATP的主要来源——细胞呼吸

概念：

有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。

场所：细胞内

原料：有机物（最常用葡萄糖）

产物：CO2或其他产物

物质变化：有机物氧化分解

能量变化：释放能量，合成ATP

细胞呼吸的实质

分解有机物，释放能量

细胞呼吸的方式

有氧呼吸（主要方式）

无氧呼吸

（一）有氧呼吸

细胞在氧的参与下，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CO2和H2O, 释放大量能量，生成大量ATP的过程。

2.场所：

细胞质基质和线粒体（主要是线粒体）

3.过程：分3个阶段进行

阶段1：细胞质基质中

阶段2：线粒体基质中

阶段3：线粒体内膜上

有氧呼吸三个阶段的比较

有氧呼吸过程中的能量变化

转化情况

特征（与体外燃烧相比）

1、温和条件下逐步进行

2、需酶的作用

3、能量逐步释放

高等动物的呼吸现象和细胞呼吸

无氧呼吸

一般指细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底氧化产物（如酒精、乳酸等）, 释放少量能量，生成少量ATP的过程。微生物的无氧呼吸也叫发酵。

注意：

①无氧呼吸并不仅发生在无氧条件下。

②无氧呼吸的产物对细胞有毒，故陆生生物不能长期耐受无氧呼吸。

③动物和人的无氧呼吸不产生酒精。

场所：细胞质基质

过程：分2个阶段进行

反应式：

常见类型

（1）产酒精的无氧呼吸

例：多数高等植物、酵母菌

（2）产乳酸的无氧呼吸

例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）

有氧呼吸过程中的能量变化

转化情况

特点：

①能量释放少

②有氧条件下被抑制

酵母菌有氧条件下进行有氧呼吸；无氧条件下进行无氧呼吸

有氧呼吸与无氧呼吸的比较

生物的异化作用类型

需氧型（有氧呼吸型）：生物在异化作用过程中，通过有氧呼吸过程 获得生命活动所需的能量。包括各种绿色植物、绝大多数动物和人以及部分微生物。

厌氧型（无氧呼吸型）

专性厌氧型：只能通过无氧呼吸获得生命活动所需的能量。如乳酸菌、破伤风杆菌、蛔虫等。

兼性厌氧型：在无氧条件下通过无氧呼吸获得能量;在有氧条件下通过有氧呼吸获得能量。 如酵母菌。

影响细胞呼吸的因素

（一）内因：——遗传因素(决定酶的种类和数量)

①不同种植物的呼吸速率不同。

一般规律：水生大于陆生；阳生大于阴生；热带雨林 大于沙漠。

②同一植物在不同生长发育期呼吸速率不同。种子萌发、幼苗生长、开花期呼吸速率 较低 ，成熟期较高。

③同一植物的不同器官呼吸速率 不同。一般来讲，生殖器官不同 营养器官。

外因

1、温度：

温度影响酶的活性，从而影响呼吸速率。

2、O2 浓度

3、水分

一定的范围内，呼吸作用的强度随着含水量的增加而增加，随含水量的减少而减弱

4、CO2浓度

增加CO2浓度，对细胞呼吸有抑制作用。

细胞呼吸原理的应用

1、农业生产上

（1）作物栽培：

及时松土——保证根细胞有氧呼吸，促进根对矿质元素的吸收

定期排水——避免长时间无氧呼吸积累酒精对细胞的毒害作用

去除作物变黄的叶片——减少有机物的消耗，以提高作物产量。

(2)大棚蔬菜栽培 ：夜间适当降低温度——降低细胞呼吸，减少有机物的消耗。

(3)无土栽培：

(4) 种子贮藏：低温、低氧、低湿度 ，消毒

(5)果蔬贮藏：

2、生活实际中

(1)包扎伤口：选用“创可贴”、透气的消毒纱布——避免厌氧菌的繁殖。

(2)伤口过深或被锈钉扎伤 ：及时治疗

(3)提倡有氧运动——避免剧烈运动发生无氧呼吸积累过多乳酸引起肌肉酸胀无力

3、工业生产上：控制通气情况生产各种发酵产品

光合作用与细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动，图甲表示绿色植物的光合作用与细胞呼吸两者之间的关系。图乙表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下，温度对某植物光合作用速率和呼吸速率的影响，图中实线表示实际光合作用速率，虚线表示呼吸速率。据图分析回答下列问题：

(1)图甲中，①～⑤过程(仅考虑有氧条件)中能使ADP含量减少的过程是 (写序号)，②过程中发生的能量变化是 。过程④可发生在植物细胞的 中。

(2)分析图乙可知，光合作用、细胞呼吸都受温度的影响，其中与 作用有关的酶对高温更为敏感；在光合作用和细胞呼吸过程中，有关酶的作用机理是 。

(3)若昼夜不停地光照，图乙植物生长的最适温度约是 ；若温度保持在25℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植物 (填“能”或“不能”)正常生长；若该植物在密闭环境中，温度为40℃时，体内最可能积累 。

(1)①③④ (ATP中)活跃的化学能转化为(葡萄糖或有机物中)稳定的化学能 线粒体

(2)光合 酶能降低化学反应的活化能

(3)30℃ 能 酒精

【解析】

(1)分析图甲可知①为光反应、③④为有氧呼吸的前两个阶段，它们均会消耗ADP生成ATP。⑤和②分别为CO2的固定、C3的还原，后者会消耗ATP产生ADP。④为有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体。

(2)分析图乙横坐标可知，实际光合作用速率在50℃时为0，说明与光合作用有关的酶在50℃时失活；而呼吸速率在60℃时为0，说明呼吸酶在60℃时才失活，比较可知与光合作用有关的酶对高温更敏感。

(3)在30℃时两曲线的相对量的差值最大，说明此时净光合速率(=实际光合速率-呼吸速率)最大，最有利于植物生长。从图乙可见，25℃时实际光合作用速率相对值为6，呼吸速率相对值为2。每天交替进行12h光照、12h黑暗，有机物积累量=12×6-24×2>0，即物质合成>分解，故在25℃时该植物能正常生长。在密闭环境中缺氧，该植物无氧呼吸会产生酒精。

,