福建省人教版高中生物必修1备课资料53-TP的主要来源——细胞呼吸.doc

备课资料1.细胞有氧呼吸中ATP的产生和消耗在细胞有氧呼吸的过程中，ATP有产生，也有消耗。细胞的有氧呼吸过程需要经过一系列复杂的化学反应，它们可以概括为以下三个阶段：糖酵解 这是指葡萄糖在无氧条件下进行分解而形成丙酮酸的过程。图533这一过程可以分为以下两步：第一步是1分子葡萄糖经过两次磷酸化，而形成1分子的1，6二磷酸果糖，这一过程要消耗2分子的ATP；第二步是1分子的1，6二磷酸果糖，在有关酶的催化作用下，最终形成2分子的丙酮酸，并将2分子的氧化型辅酶I（NAD）还原成2分子的还原型辅酶I（NADH），这一过程生成2分子的ATP。图534三羧酸循环 这一循环过程的最初中间产物是柠檬酸，而柠檬酸是一种三羧基酸，所以这个过程叫做三羧酸循环，也叫做柠檬酸循环。概括地说，这一过程一共发生了5次脱氢，其中4次脱出的氢都被NAD携带着，形成NADH，另一次则被黄酶（FAD）携带着，形成还原型黄酶（FADH），并形成2分子ATP。在氧化磷酸化过程中，1分子NADH彻底被氧化，需要发生3次磷酸化，生成3分子的ATP；1分子的FADH彻底被氧化，则生成2分子的ATP。这样，1分子葡萄糖被氧化磷酸化的情况，可以概括如下：下面可以把整个细胞有氧呼吸中ATP的产生和消耗情况，做一个小结。（1）糖酵解氧化磷酸化 在这一过程中，NADH中的H传递给了FAD，于是NADH被氧化成 NAD，而FAD则被还原成FADH2。FADH2中的H2则分离成游离的氢离子（H）和电子（e）：FADH2FAD2H2e电子e可以在多种细胞色素中按顺序传递，最终传递给氧，再加上由FADH游离出来的H，最终生成H2O。这一过程中，H和e在各传递体中依次传递，共同构成了一条链，因此叫做细胞呼吸电子传递链，或简称为呼吸链。在电子传递过程中，因为氧化NADH和FADH而释放出的能量形成了ATP，并且这一氧化作用与磷酸化作用总是偶联在一起的，所以这一过程叫做氧化磷酸化。图535（2）三羧酸循环 （3）氧化磷酸化_因为1 mol的物质含有6.021023个分子，所以，每氧化1 mol的葡萄糖，则生成6 mol的二氧化碳和6 mol的水，并生成38 mol的ATP。在标准状态下，1 molADP形成1 molATP，需要30.54 kJ的能量，那么，38个ATP就需要1 161 kJ的能量。每氧化1 mol葡萄糖释放出来的能量是2 870 kJ，其中只有1 161 kJ被保留在ATP中，它们可供细胞生命活动利用。这就是说，有氧呼吸的能量转换效率约为40左右，其余的能量则以热能的形式散失或作他用。2.细胞呼吸在线粒体中进行的部位和途径通过细胞匀浆法和分级离心技术等手段处理，然后测定各细胞亚显微结构的成分得知，有氧呼吸中参与糖酵解阶段的酶，存在于细胞质基质中。参与三羧酸循环阶段和氧化磷酸化阶段的酶，都存在于线粒体内：与三羧酸循环阶段有关的酶存在于线粒体基质中；与氧化磷酸化阶段有关的酶存在于线粒体内膜上。总之，细胞质基质是有氧呼吸第一阶段的场所；线粒体则是有氧呼吸第二阶段和第三阶段的场所。由于三羧酸循环和氧化磷酸化，在有氧呼吸过程中形成很多的ATP，所以，人们将线粒体形象地比喻成“能量转换站”或“细胞的发电厂”。至于无氧呼吸，则是在细胞质基质中进行的。