细胞通过呼吸把光合作用贮藏在有机物中的能量释放出来,除小部分以热能的形式散失,大部分转移到ATP中,随时提供生命活动的需要。
〖板书〗
〖小字部分的问题〗学生思考计算回答,教师提示。
有氧呼吸的能量转换效率大约是40%。这些能量大约可以使2.3×1025个ATP转化为ADP。
〖解释〗因为1 mol的物质含有6.02×1023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。在标准状态标准状态(是指作用物的质量浓度为1 mol/L、pH为7.0、温度为25 ℃的状态。)下,1 mol ADP形成1 mol ATP,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。
〖板书〗㈡无氧呼吸
无氧呼吸是细胞在缺氧的条件下进行的,有机物的氧化分解不彻底,产生的能量较少。微生物的无氧呼吸通常称为发酵,有两种类型酒精发酵和乳酸发酵。
C6H12O6 + 2ADP+2Pi→2C2H5OH + 2CO2+2ATP
C6H12O6 + 2ADP+2Pi→2C3H6O3 + 2ATP
从上述反应式可以看出,细胞在有氧呼吸时,吸收O2的量与放出的CO2量相同,而无氧呼吸时不需要O2,但产生CO2。这样,如果某种生物呼吸时,吸收O2的量与放出CO2的量相同,则该生物只进行有氧呼吸;如果某种生物不吸收O2,但有CO2释放,则说明该生物只进行无氧呼吸;如果某种生物释放的CO2量比吸收的O2的量多,则说明该生物既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸。在有氧呼吸与无氧呼吸同时存在时,哪种细胞呼吸占优势,则要从CO2的释放量与O2吸收量的差值来计算。
①有氧呼吸与无氧呼吸的关系如下表。(操而记之)
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ATP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ATP中