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1、细胞呼吸精品第1页，本讲稿共31页教学目标教学目标1.说出线粒体的结构和功能。2.说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。3.说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。4.进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。第2页，本讲稿共31页重点难点重点难点1.教学重点有氧呼吸的过程及原理。2.教学难点（1）细胞呼吸的原理和本质。（2）探究酵母菌细胞的呼吸方式。第3页，本讲稿共31页 1.呼吸作用和物质的燃烧有什么共同点?2.呼吸作用能够象燃烧在体外那么剧烈吗?3.在无氧条件下,细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗?问题探讨问题探讨第4页，本讲稿共31页细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的是指有机物在细胞内经过一系
2、列的氧化分解氧化分解,生成二氧化碳或其他产物生成二氧化碳或其他产物,释放出能量释放出能量并生成并生成ATPATP的过程的过程.一.细胞呼吸的方式科学家通过大量的实验证实,细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型.1.有氧呼吸第5页，本讲稿共31页有氧呼吸第一阶段：糖酵解物质变化：能量变化：释放少量能量葡萄糖丙酮酸还原氢(H)酶细胞质基质释放少量能量释放大量能量总反应式：C H O61266CO26H2O6O2酶+大量能量丙酮酸+水 还原氢+二氧化碳酶线粒体基质酶线粒体内膜还原氢(H)氧气 水有氧呼吸第二阶段：物质变化：能量变化：有氧呼吸第三阶段：物质变化：能量变化：第6页，本讲稿共31页有有氧
3、细胞呼吸的过程示意图氧细胞呼吸的过程示意图第7页，本讲稿共31页有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释能释能第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较细胞质细胞质基质基质主要是主要是葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量丙酮酸丙酮酸COCO2 2、HH少量少量HH、O O2 2H H2 2O O大量大量线粒体线粒体线粒体线粒体对比对比第8页，本讲稿共31页主要场所：主要场所：线粒体线粒体能量去向：能量去向：能量去向：能量去向：一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失 另一部分转移到另一部分转移到ATPATP中中总反应式：总反应
4、式：有氧呼吸概念：有氧呼吸概念：细胞在细胞在细胞在细胞在_的参与下，通过的参与下，通过的参与下，通过的参与下，通过_的催化作用，把的催化作用，把的催化作用，把的催化作用，把_等有机物等有机物等有机物等有机物_，产生，产生，产生，产生_和和和和_，释放，释放，释放，释放_,_,_,_,生成生成生成生成_的过程。的过程。的过程。的过程。C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO 6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶有氧呼吸小结有氧呼吸小结(1709kJ/mol,(1709kJ/mol,约约60%)60%)(1161kJ/mol,(116
5、1kJ/mol,约约40%)40%)氧氧氧氧多种酶多种酶多种酶多种酶葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖COCOCOCO2 2 2 2H H H H2 2 2 2O O O O能量能量能量能量彻底氧化分解彻底氧化分解彻底氧化分解彻底氧化分解许多许多许多许多ATPATPATPATP3838个个ATPATP第9页，本讲稿共31页2.无氧呼吸无氧呼吸第一阶段：糖酵解物质变化：能量变化：释放少量能量葡萄糖丙酮酸还原氢(H)酶细胞质基质无氧呼吸第二阶段：物质变化：能量变化：释放少量能量丙酮酸乳酸(或酒精二氧化碳)酶细胞质基质第11页，本讲稿共31页总反应式：在细胞质基质中在细胞质基质中,葡萄糖在无氧条件下葡萄糖在无
6、氧条件下分解成乳酸时释放分解成乳酸时释放196.65KJ/mol;196.65KJ/mol;分解成酒精分解成酒精和二氧化碳时释放和二氧化碳时释放225.94KJ/mol;225.94KJ/mol;但是在这两个但是在这两个过程中都只有过程中都只有61.08KJ/mol61.08KJ/mol的能量转移给的能量转移给ADPADP用用来产生来产生ATP,ATP,请你计算一下无氧呼吸能产生多请你计算一下无氧呼吸能产生多少个少个ATP?ATP?C H O6126酶细胞质基质2CO2+少量能量2酒精乳酸()C H O363+少量能量196.65KJ/mol=60.08KJ/mol(2个ATP)+136.57
7、KJ/mol(热能)无氧呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解分解,分解成不彻底的氧化产物乳酸或酒精和二氧化分解成不彻底的氧化产物乳酸或酒精和二氧化碳碳,释放出能量并生成少量释放出能量并生成少量ATPATP的过程的过程.第12页，本讲稿共31页无氧呼吸总反应式无氧呼吸总反应式C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 C2 C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)+少量能量少量能量C C6 6H H1212O O6 62 C2 C2 2H H5 5OHOH(酒精酒精)+2CO+2CO2 2+少量能量少量能量酶酶例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官
8、（马铃薯例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯例：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、玉米胚细胞等）块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在
9、酒精或乳酸中无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中细胞质基质细胞质基质细胞质基质细胞质基质发酵发酵微生物的无氧呼吸微生物的无氧呼吸（酒精发酵、乳酸发酵）（酒精发酵、乳酸发酵）第13页，本讲稿共31页无氧呼吸的意义无氧呼吸的意义 高等植物在水淹的情况下，可以进行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和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。境条件。人在剧烈运动时，需要在相对较短人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式
10、供给能量，满足则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要。人体的需要。第14页，本讲稿共31页3.有氧呼吸和无氧呼吸的异同点有氧呼吸无氧呼吸反应场所反应条件产物能量实质联系先在细胞先在细胞质基质质基质,后在线粒后在线粒体体在细胞在细胞质基质质基质氧气氧气,酶酶不需要不需要氧气氧气,需需酶酶彻底彻底,水和水和二氧二氧化碳化碳不彻底不彻底,乳酸或乳酸或酒精二酒精二氧化碳氧化碳大量大量(2870(2870KJ/moKJ/mol),38l),38个个ATPATP少量少量,2 2个个 ATPATP氧化分氧化分解有机解有机物物,释放释放能量能量第一阶第一阶段完全段完全相同相同;本本质也是质也是相同的相同的
11、.第15页，本讲稿共31页知识总结知识总结呼吸作用的概念呼吸作用的概念呼吸作呼吸作用类型用类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸呼呼吸吸作作用用葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解HH的氧化的氧化丙酮酸不丙酮酸不彻底分解彻底分解乳酸发酵乳酸发酵酒精发酵酒精发酵葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解VSVS1 1 1 1、场所、场所、场所、场所3 3 3 3、物质变化、物质变化、物质变化、物质变化4 4 4 4、能量变化、能量变化、能量变化、能量变化2 2 2 2、条件、条件、条件、条件第16页，本讲稿共31页知识结构知识结构ATP的主要来源细胞呼吸细胞呼吸的方式 有氧呼吸 和无
12、氧呼吸线粒体的结构和功能有氧呼吸 和无氧呼吸的原理细胞呼吸原理的应用第17页，本讲稿共31页3 3 3 3、在有氧呼吸过程中、在有氧呼吸过程中、在有氧呼吸过程中、在有氧呼吸过程中,氧气的作用是氧气的作用是氧气的作用是氧气的作用是4 4 4 4、生物的细胞呼吸可分为、生物的细胞呼吸可分为、生物的细胞呼吸可分为、生物的细胞呼吸可分为 和和和和 两种两种两种两种类型，一般情况下供给肌肉活动的能量是通过类型，一般情况下供给肌肉活动的能量是通过类型，一般情况下供给肌肉活动的能量是通过类型，一般情况下供给肌肉活动的能量是通过 呼吸提供，其能源物质主要是呼吸提供，其能源物质主要是呼吸提供，其能源物质主要是呼
13、吸提供，其能源物质主要是 与氢结与氢结与氢结与氢结合生成水，释放能量。合生成水，释放能量。合生成水，释放能量。合生成水，释放能量。有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸有氧有氧有氧有氧葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖1 1 1 1、葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在、葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在、葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在、葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在2 2 2 2、人在剧烈运动时、人在剧烈运动时、人在剧烈运动时、人在剧烈运动时,骨骼肌处于暂时缺氧状态，可以通过骨骼肌处于暂时缺氧状态，可以通过骨骼肌处于暂时缺氧状态，可以通过骨骼肌处于暂时缺氧状态，可以通过无氧呼吸获取能量
14、无氧呼吸获取能量无氧呼吸获取能量无氧呼吸获取能量,此时葡萄糖被分解为此时葡萄糖被分解为此时葡萄糖被分解为此时葡萄糖被分解为线粒体线粒体线粒体线粒体乳酸乳酸乳酸乳酸教学反馈教学反馈第18页，本讲稿共31页在储存农产品时，可以在密闭的仓库里在储存农产品时，可以在密闭的仓库里在储存农产品时，可以在密闭的仓库里在储存农产品时，可以在密闭的仓库里CO2 2、N2 2，降低温度，或者降低水分含量，以降低呼吸作用，减降低温度，或者降低水分含量，以降低呼吸作用，减降低温度，或者降低水分含量，以降低呼吸作用，减降低温度，或者降低水分含量，以降低呼吸作用，减少有机物的消耗。少有机物的消耗。少有机物的消耗。少有机物
15、的消耗。影响细胞呼吸的外界因素有：温度、O2浓度、CO2浓度、含水量等。5.5.食物的保存或保鲜有哪些常见的方法？食物的保存或保鲜有哪些常见的方法？食物的保存或保鲜有哪些常见的方法？食物的保存或保鲜有哪些常见的方法？6.6.6.6.呼吸作用与含水量的关系怎样呼吸作用与含水量的关系怎样呼吸作用与含水量的关系怎样呼吸作用与含水量的关系怎样?7.7.7.7.呼吸作用与含氧量的关系如何呼吸作用与含氧量的关系如何呼吸作用与含氧量的关系如何呼吸作用与含氧量的关系如何?用清水浸没蔬菜，隔绝空气，制作酸菜。用清水浸没蔬菜，隔绝空气，制作酸菜。用清水浸没蔬菜，隔绝空气，制作酸菜。用清水浸没蔬菜，隔绝空气，制作酸
16、菜。在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。含水量的减少而减弱。含水量的减少而减弱。含水量的减少而减弱。在一定范围内，含氧量增加有氧呼吸加强，而无氧呼在一定范围内，含氧量增加有氧呼吸加强，而无氧呼在一定范围内，含氧量增加有氧呼吸加强，而无氧呼在一定范围内，含氧量增加有氧呼吸加强，而无氧呼吸受抑制。吸受抑制。吸受抑制。吸受抑制。第19页，本讲稿共31页1、生物的生命活动所需要的能量主要来自：、生物的生命活动所需要的能量主要来自
17、：、糖类的氧化分解、糖类的氧化分解 、脂类的氧化分解、脂类的氧化分解 、蛋白质的氧化分解、蛋白质的氧化分解 、核酸的氧化分解、核酸的氧化分解2、人体进行有氧呼吸的主要场所是、人体进行有氧呼吸的主要场所是 、肺细胞、肺细胞 、内环境、内环境 、线粒体、线粒体 、细胞质基质、细胞质基质AC课后练习第20页，本讲稿共31页3、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是 、分解有机物、分解有机物 、释放能量、释放能量 、需要酶催化、需要酶催化 、有机物分解不彻底、有机物分解不彻底4、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间
18、的生理原因是鲜时间的生理原因是 A A、呼吸作用减弱、呼吸作用减弱 B B、呼吸作用加强、呼吸作用加强 C C、光合作用减弱、光合作用减弱 D D、促进了物质的分解、促进了物质的分解DA低温下，酶的活性受到抑制，从而降低了呼吸作用的强度，减少了有机物的消耗第21页，本讲稿共31页5、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是因是 A A、根细胞吸收水分过多、根细胞吸收水分过多 B B、营养缺乏、营养缺乏 C C、光合作用强度不够、光合作用强度不够 D D、细胞有氧呼吸受阻、细胞有氧呼吸受阻6、同样消耗、同样消耗mol的葡萄糖，有氧呼吸的能量转的葡
19、萄糖，有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的化效率是无氧呼吸能量转化效率的 、2020倍倍 、1919倍倍 、倍多、倍多 、12.712.7个百分点个百分点DB植物根细胞要吸收水分和无机盐，无机盐离子是通过主动运输进入植物细胞的，需要能量和载体！无氧呼吸释放的能量形成2个ATP，有氧呼吸释放的能量形成38个ATP第22页，本讲稿共31页 7 7 7 7、陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，其原因是、陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，其原因是、陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，其原因是、陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，其原因是 产生的酒精对细胞有毒害作用产生的酒精对细胞有毒害作用产生的酒精对细胞有毒害作
20、用产生的酒精对细胞有毒害作用 产生的乳酸对细胞有毒害作用产生的乳酸对细胞有毒害作用产生的乳酸对细胞有毒害作用产生的乳酸对细胞有毒害作用 没有专门的无氧呼吸结构没有专门的无氧呼吸结构没有专门的无氧呼吸结构没有专门的无氧呼吸结构 产生的能量太少产生的能量太少产生的能量太少产生的能量太少 A A A A、B B B B、C C C C、D D D D、8 8 8 8、蛔虫在体外培养难成活的原因是、蛔虫在体外培养难成活的原因是、蛔虫在体外培养难成活的原因是、蛔虫在体外培养难成活的原因是 、失去运动能力、失去运动能力、失去运动能力、失去运动能力 、失去捕食的能力、失去捕食的能力、失去捕食的能力、失去捕食
21、的能力 、不能忍受较高氧分压、不能忍受较高氧分压、不能忍受较高氧分压、不能忍受较高氧分压 、感觉、感觉、感觉、感觉太迟钝太迟钝太迟钝太迟钝大多数植物无氧呼吸产生的是酒精！蛔虫是严格的厌氧型生物！第23页，本讲稿共31页9 9、豌豆发芽的早期，、豌豆发芽的早期，COCO释放量比释放量比OO吸收量多吸收量多 倍，倍，这是因为种子此时的（这是因为种子此时的（）、无氧呼吸比有氧呼吸强、无氧呼吸比有氧呼吸强、光合作用比呼吸作用强、光合作用比呼吸作用强、有氧呼吸比无氧呼吸强、有氧呼吸比无氧呼吸强、呼吸作用比光合作用强、呼吸作用比光合作用强1010、贮存水果和粮食时，充加、贮存水果和粮食时，充加COCO或抽
22、取空气，能延长贮或抽取空气，能延长贮存的时间，主要是由于（存的时间，主要是由于（）、抑制有氧呼吸、抑制有氧呼吸 、促进有氧呼吸、促进有氧呼吸、抑制无氧呼吸、抑制无氧呼吸 、促进无氧呼吸、促进无氧呼吸无氧呼吸生成酒精不无氧呼吸生成酒精不吸收氧气但释放二氧吸收氧气但释放二氧化碳，有氧呼吸吸收化碳，有氧呼吸吸收的氧气和释放的二氧的氧气和释放的二氧化碳比例为化碳比例为1 1呼吸作用受空气中氧气浓呼吸作用受空气中氧气浓度的影响，采取这些措施度的影响，采取这些措施是为了降低氧气浓度，从是为了降低氧气浓度，从而减弱呼有氧呼吸而减弱呼有氧呼吸,第24页，本讲稿共31页教学参考教学参考 细胞呼吸细胞呼吸指物质在
23、细胞内的氧化分解，具体表现为氧的消耗和二氧化碳、水及三磷酸腺苷（ATP）的生成，又称细胞呼吸。其根本意义在于给机体提供可利用的能量。细胞呼吸可分为3个阶段，在第1阶段中，各种能源物质循不同的分解代谢途径转变成乙酰辅酶A。在第2阶段中，乙酰辅酶A（乙酰CoA）的二碳乙酰基，通过三羧酸循环转变为CO2和氢原子。在第3阶段中，氢原子进入电子传递链（呼吸链），最后传递给氧，与之生成水；同时通过电子传递过程伴随发生的氧化磷酸化作用产生ATP分子。生物体主要通过脱羧反应产生CO2，即代谢物先转变成含有羧基（-COOH）的羧酸，然后在专一的脱羧酶催化下，从羧基中脱去CO2。细胞中的氧化反应可以“脱氢”、“加
24、氧”或“失电子”等多种方式进行，而以脱氢方式最为普遍，也最重要。在细胞呼吸的第1阶段中包括一些脱羧和氧化反应，但在三羧酸循环中更为集中。第25页，本讲稿共31页 三羧酸循环三羧酸循环是在需氧生物中普遍存在的环状反应序列。循环由连续的酶促反应组成，反应中间物质都是含有3个羧基的三羧酸或含有2个羧基的二羧酸，故称三羧酸循环。因柠檬酸是环上物质，又称柠檬酸循环。也可用发现者的名字命名为克雷布斯循环。在循环开始时，一个乙酰基以乙酰-CoA的形式，与一分子四碳化合物草酰乙酸缩合成六碳三羧基化合物柠檬酸。柠檬酸然后转变成另一个六碳三羧酸异柠檬酸。异柠檬酸脱氢并失去CO2，生成五碳二羧酸-酮戊二酸。后者再脱
25、去1个CO2，产生四碳二羧酸琥珀酸。最后琥珀酸经过三步反应，脱去2对氢又转变成草酰乙酸。再生的草酰乙酸可与另一分子的乙酰CoA反应，开始另一次循环。循环每运行一周，消耗一分子乙酰基（二碳），产生2分子CO2和4对氢。草酰乙酸参加了循环反应，但没有净消耗。如果没有其他反应消除草酰乙酸，理论上一分子草酰乙酸可以引起无限的乙酰基进行氧化。环上的羧酸化合物都有催化作用，只要小量即可推动循环。凡能转变成乙酰CoA或三羧酸循环上任何一种催化剂的物质，都能参加这循环而被氧化。所以此循环是各种物质氧化的共同机制，也是各种物质代谢相互联系的机制。三羧酸循环必须在有氧的情况下进行。环上脱下的氢进入呼吸链，最后与氧
26、结合成水并产生ATP，这个过程是生物体内能量的主要来源。第26页，本讲稿共31页呼吸链呼吸链由一系列按特定顺序排列的结合蛋白质组成。链中每个成员，从前面的成员接受氢或电子，又传递给下一个成员，最后传递给氧。在电子传递的过程中，逐步释放自由能，同时将其中大部分能量，通过氧化磷酸化作用贮存在ATP分子中。不同生物，甚至同一生物的不同组织的呼吸链都可能不同。有的呼吸链只含有一种酶，也有的呼吸链含有多种酶。但大多数呼吸链由下列成分组成，即：烟酰胺脱氢酶类、黄素蛋白类、铁硫蛋白类、辅酶Q和细胞色素类。这些结合蛋白质的辅基（或辅酶）部分，在呼吸链上不断地被氧化和还原，起着传递氢（递氢体）或电子（递电子体）
27、的作用。其蛋白质部分，则决定酶的专一性。为简化起见，书写呼吸链时常略去其蛋白质部分。上图即是存在最广泛的NADH呼吸链和另一种FADH2呼吸链。图中用MH2代表任一还原型代谢物，如苹果酸。可在专一的烟酰胺脱氢酶（苹果酸脱氢酶）的催化下，脱去一对氢成为氧化产物M（草酰乙酸）。这类脱氢酶，以NAD+（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）或NADP+（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸）为辅酶。这两种辅酶都含有烟酰胺（维生素PP）。在脱氢反应中，辅酶可接受1个氢和1个电子成为还原型辅酶，剩余的1个H+留在液体介质中。第27页，本讲稿共31页NAD+2H(2H+2e)NADH+H+NADP+2H(2H+2e)NADPH+H+
28、黄素蛋白类是以黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）或黄素单核苷酸（FMN）为辅基的脱氢酶，其辅基中含核黄素（维生素B2）。NADH脱氢酶就是一种黄素蛋白，可以将NADH的氢原子加到辅基FMN上，在NADH呼吸链中起递氢体作用。琥珀酸脱氢酶也是一种黄素蛋白，可以将底物琥珀酸的1对氢原子直接加到辅基FAD上，使其氧化生成延胡索酸。FADH2继续将H传递给FADH2呼吸链中的下一个成员，所以FADH2呼吸链比NADH呼吸链短，伴随着呼吸链产生的ATP也略少。铁硫蛋白类的活性部位含硫及非卟啉铁，故称铁硫中心。其作用是通过铁的变价传递电子：Fe3+e Fe2+。这类蛋白质在线粒体内膜上，常和黄素脱氢酶或细胞色素
29、结合成复合物。在从NADH到氧的呼吸链中，有多个不同的铁硫中心，有的在NADH脱氢酶中，有的和细胞色素b及c1有关。辅酶Q是一种脂溶性醌类化合物，因广泛存在于生物界故又名泛醌。其分子中的苯醌结构能可逆地加氢还原成对苯二酚衍生物，在呼吸链中起中间传递体的作用。第28页，本讲稿共31页细胞色素细胞色素是一类以铁卟啉（与血红素的结构类似）为辅基的红色或棕色蛋白质，在呼吸链中依靠铁的化合价变化而传递电子：Fe3+e Fe2+。目前，发现的细胞色素有 b、c、c1、aa3等多种。这些细胞色素的蛋白质结构、辅基结构及辅基与蛋白质部分的连接方式均有差异。在典型的呼吸链中，其顺序是bc1caa3O2。现在还不
30、能把a和a3分开，而且只有aa3能直接被分子氧氧化，故将a和a3写在一起并称之为细胞色素氧化酶。生物界各种呼吸链的差异主要在于组分不同，或缺少某些中间传递体，或中间传递体的成分不同。如在分枝杆菌中用维生素K代替辅酶Q；又如许多细菌没有完整的细胞色素系统。呼吸链的组成虽然有许多差异，但其传递电子的顺序却基本一致。生物进化越高级，呼吸链就越完善。与呼吸链偶联的ATP生成作用叫做氧化磷酸化。NADH呼吸链每传递1对氢原子到氧，产生3个ATP分子。FADH2呼吸链则只生成2个ATP分子。第29页，本讲稿共31页总结：1.细胞呼吸的概念：细胞呼吸（cellular respiration）是指细胞在有氧
31、条件下从食物分子（主要指葡萄糖）中区的能量的过程。糖类，脂质和蛋白质有机物在活细胞内氧化分解为CO2和水或分解为不彻底的氧化产物，且伴随着能量的释放。2.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，没有出现剧烈的发光，发热现象。3.细胞呼吸的本质：氧化分解有机物释放能量 4.细胞呼吸的意义为生物体的生命活动提供能量;为体内的其他化合物的合成提供原料。第30页，本讲稿共31页5.有氧呼吸：有氧呼吸：1 1）概念：指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等）概念：指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等的有机物彻底的分解产生二氧化碳和水，
32、释放能量，产生许多的的有机物彻底的分解产生二氧化碳和水，释放能量，产生许多的ATPATP的过程。的过程。2 2）过程：第一阶段：）过程：第一阶段：1 1个分子的葡萄糖分解成个分子的葡萄糖分解成2 2分子的丙酮酸，同时脱下分子的丙酮酸，同时脱下4 4个个(H)(H)，放出少量的能量，合成，放出少量的能量，合成2 2个个ATPATP，其余以热能散失，场所在细胞的基质，其余以热能散失，场所在细胞的基质中。中。第二阶段：第二阶段：2 2个分子的丙酮酸和个分子的丙酮酸和6 6个分子的水中的氢全部脱下个分子的水中的氢全部脱下2020个（个（H H），），生成生成6 6分子的二氧化碳，释放少量的能量，合成分子的二氧化碳，释放少量的能量，合成2 2个个ATPATP，其余散热消失，场所线粒，其余散热消失，场所线粒体机基质。体机基质。第三阶段：在前两个阶段脱下的第三阶段：在前两个阶段脱下的2424个个(H)(H)与与6 6个氧气分子结合成水，并个氧气分子结合成水，并释放大量的能量合成释放大量的能量合成3434个个ATPATP，场所在线粒体的基质，场所在线粒体的基质.(.(在线粒体内膜上在线粒体内膜上!)!)第31页，本讲稿共31页