Transcript ch21呼吸作用

1
試想想
22.1 呼吸作用的基本概念
22.2 呼吸作用發生的部位
22.3 需氧呼吸
22.4 缺氧呼吸
22.5 呼吸作用和光合作用的關係
「試想想」解答篇
概念總覽
2
某些食物，例如玉蜀黍，可為身體
提供能量。
3
玉蜀黍中的糖更可經過發酵，產生
酒精。
4
酒精能用作汽車燃料。
5
這種「生物燃料」在燃燒時，所釋
出的空氣污染物較少。
6
1 我們的身體怎樣
從食物獲取能量
7
玉蜀黍經過
2
發酵以產生酒精
的過程是怎樣的
8
玉蜀黍的糖由
3
光合作用產生，光
合作用和呼吸作用
有甚麼關係
9
22.1 呼吸作用的基本概念
呼吸作用是
甚麼？
10
22.1
呼吸作用的基本概念
呼吸作用是甚麼？
•燃燒食物時，食物與氧發生反應
（氧化 oxidation）：
熱
光
O2
CO2 + H2O
葡萄糖
11
22.1
呼吸作用的基本概念
呼吸作用是甚麼？
•燃燒食物時，食物與氧發生反應
（氧化 oxidation）：
- 單一步驟
- 可在任何地方發生
- 沒有酶參與
- 反應迅速和劇烈
12
22.1
呼吸作用的基本概念
呼吸作用是甚麼？
•燃燒食物時，食物與氧發生反應
（氧化 oxidation）：
- 所有儲存的能量同時釋出
- 能量以光和熱的形式釋出
13
22.1
呼吸作用的基本概念
呼吸作用是甚麼？
• 燃燒產生大量熱，
足以殺死細胞
 生物進行
呼吸作用 (respiration)
生物透過受控制的氧化分解，
把食物的能量釋出的過程
14
22.1
呼吸作用的基本概念
呼吸作用是甚麼？
• 葡萄糖是最常用的受質
熱
ATP
O2
CO2 + H2O
細胞內的
葡萄糖
15
22.1
呼吸作用的基本概念
呼吸作用是甚麼？
• 呼吸作用：
- 涉及一連串化學反應
- 只在細胞進行
- 由很多酶控制
- 反應緩慢，逐步進行
16
22.1
呼吸作用的基本概念
呼吸作用是甚麼？
• 呼吸作用：
- 儲存的能量逐步釋出
- 能量轉移至 ATP ，但部分以熱
的形式散失
17
22.1
呼吸作用的基本概念
呼吸作用是甚麼？
• 文字方程：
葡萄糖
氧
酶
二氧
化碳
水
能量
18
22.1
呼吸作用的基本概念
ATP 的角色是甚麼？
• 作為能量載體
呼吸作用
釋出的
能量
ATP
磷酸化
(phosphorylation)
ADP
P
19
22.1
呼吸作用的基本概念
ATP 的角色是甚麼？
• 作為能量載體
呼吸作用
釋出的
能量
釋出能量
予細胞
ATP
分解
ADP
P
20
22.1
呼吸作用的基本概念
ATP 的角色是甚麼？
• ATP 釋出的能量轉移至代謝
活動中：
- 細胞分裂
- 肌肉收縮
- 傳遞神經
脈衝
21
22.1
呼吸作用的基本概念
ATP 的角色是甚麼？
• ATP 釋出的能量轉移至代謝
活動中：
- 合成生物分子
氨基酸
蛋白質
- 藉主動轉運吸收食物物質和
礦物質
22
22.1
呼吸作用的基本概念
呼吸作用的種類
1 需氧呼吸 (aerobic respiration)
•需要氧
•葡萄糖完全分解
•釋出大量能量
23
22.1
呼吸作用的基本概念
呼吸作用的種類
2 缺氧呼吸 (anaerobic respiration)
• 不需要氧
• 葡萄糖只部分分解
• 釋出較少能量
• 所產生的生成物跟需氧呼吸不同
24
22.1
呼吸作用的基本概念
1 呼吸作用是指生物透過受控制
的氧化分解，把食物的 化學能
釋出的過程。
25
22.1
呼吸作用的基本概念
2a 燃燒和呼吸作用的相同處：
i 兩者都是 氧化 過程。
26
22.1
呼吸作用的基本概念
2a 燃燒和呼吸作用的相同處：
ii 兩者都需 氧 。
27
22.1
呼吸作用的基本概念
2a 燃燒和呼吸作用的相同處：
iii 兩者都產生二氧化碳和 水 。
28
22.1
呼吸作用的基本概念
2b 燃燒和呼吸作用的相異處：
i 燃燒是單一步驟，但呼吸作用
涉及 一連串 化學反應。
29
22.1
呼吸作用的基本概念
2b 燃燒和呼吸作用的相異處：
ii 燃燒可在任何地方進行，但
呼吸作用只在 細胞 進行。
30
22.1
呼吸作用的基本概念
2b 燃燒和呼吸作用的相異處：
iii 燃燒 沒有 酶參與，但呼吸
作用由很多酶控制。
31
22.1
呼吸作用的基本概念
2b 燃燒和呼吸作用的相異處：
iv 燃燒的反應迅速和 劇烈 ，
但呼吸作用反應緩慢，且
逐步 進行。
32
22.1
呼吸作用的基本概念
2b 燃燒和呼吸作用的相異處：
v 燃燒 同時 釋出所有儲存的
能量，但呼吸作用 逐步 釋
出儲存的能量。
33
22.1
呼吸作用的基本概念
2b 燃燒和呼吸作用的相異處：
vi 燃燒的能量以 光 和熱的
形式釋出。呼吸作用的能量
轉移至 ATP ，但部分以
熱 的形式散失。
34
22.1
呼吸作用的基本概念
3 ATP 作為
能量載體 。有需要時，
ADP
ATP 會分解成
和
磷酸鹽基 ，過程中釋出的能
量可供細胞使用，進行各種
代謝活動 。
35
22.1
呼吸作用的基本概念
4a 需氧呼吸需要
氧 。過程中，
葡萄糖完全分解成 二氧化碳
和 水 ，並釋出 大量 能量。
36
22.1
4b
呼吸作用的基本概念
缺氧 呼吸不需要氧。過程中，
葡萄糖只部分分解，釋出 較少
能量，所產生的生成物跟需氧
呼吸不同。
37
22.2 呼吸作用發生的部位
• 有些反應在細胞質進行，
有些則在線粒體進行
38
22.2
呼吸作用發生的部位
線粒體適應進行呼吸作用
的特徵
3D 模型
• 由雙層膜包圍
• 外膜控制物質進出
外膜
39
22.2
呼吸作用發生的部位
線粒體適應進行呼吸作用
的特徵
• 內膜則高度摺叠
 提供一個大的表面積以容納
更多酶
內膜
40
22.2
呼吸作用發生的部位
線粒體適應進行呼吸作用
的特徵
• 線粒體基質提供液體媒介供呼吸
作用進行
• 並含有酶
線粒體基質
41
22.2
呼吸作用發生的部位
線粒體適應進行呼吸作用
的特徵
• 大部分儲存在食物的能量都是透過
線粒體釋放出來的
 活躍的細胞
含有許多線
粒體
肌肉細胞
42
22.2
呼吸作用發生的部位
22.1
檢視線粒體的結構
1 檢視線粒體的顯微照片或活細胞
影像。
43
22.2
呼吸作用發生的部位
22.1
檢視線粒體的結構
2 辨認線粒體的各個構造，並繪出
高倍圖。
44
22.2
呼吸作用發生的部位
1 呼吸作用涉及一連串反應，有
些在 細胞質 發生，有些則在
線粒體 發生。
45
22.2
呼吸作用發生的部位
2 線粒體在結構上適應進行呼吸
作用的特徵：
a 內膜 高度摺叠
 提供一個大的表面積以容納
更多呼吸作用所需的 酶
46
22.2
呼吸作用發生的部位
2 線粒體在結構上適應進行呼吸
作用的特徵：
b 線粒體基質
 含有 呼吸作用 所需的酶
47
22.2
呼吸作用發生的部位
2 線粒體在結構上適應進行呼吸
作用的特徵：
b 線粒體基質
 提供 液體 媒介供呼吸作用
進行
48
22.3 需氧呼吸
• 需要氧才能進行
• 三個階段：
糖酵解 (glycolysis)
克雷伯氏循環 (Krebs cycle)
氧化磷酸化
(oxidative phosphorylation)
49
22.3
需氧呼吸
糖酵解
•在細胞質發生
•不需要氧
•兩個主要步驟：
1 葡萄糖分解生成丙糖磷酸
2 丙糖磷酸氧化生成丙酮酸鹽
50
22.3
需氧呼吸
糖酵解
1 葡萄糖分解生成丙糖磷酸
葡萄糖（六碳）
2 ATP
2 ADP + P
2 丙糖磷酸（三碳）
51
22.3
需氧呼吸
糖酵解
2 丙糖磷酸氧化生成丙酮酸鹽
2 丙糖磷酸（三碳）
2 NAD
4 ADP + 4 P
2 NADH
4 ATP
2 丙酮酸鹽（三碳）
52
22.3
需氧呼吸
糖酵解
2 丙糖磷酸氧化生成丙酮酸鹽
2 丙糖磷酸（三碳）
2 NAD
4 ADP + 4 P
2 NADH 作為氫供體
4 ATP
2 丙酮酸鹽（三碳）
53
22.3
需氧呼吸
糖酵解
•文字方程：
2 NAD
2 NADH
葡萄糖
（六碳）
2 ADP + 2 P
2 丙酮酸鹽
（三碳）
2 ATP
運送到線粒體內
54
22.3
需氧呼吸
• 在進入克雷伯氏循環前：
2 NAD
2 NADH
乙酰輔酶 A
（二碳）
丙酮酸鹽
（三碳）
CO2
輔酶 A
55
22.3
需氧呼吸
克雷伯氏循環
• 在線粒體基質中發生
• 兩個主要步驟：
1 乙酰輔酶 A 與四碳化合物結合
2 四碳化合物的再生
56
22.3
需氧呼吸
克雷伯氏循環
1 乙酰輔酶 A 與四碳化合物結合
乙酰輔酶 A（二碳）
四碳
化合物
輔酶 A
六碳化合物
57
22.3
需氧呼吸
克雷伯氏循環
2 四碳化合物的再生
四碳
六碳
化合物
化合物
ATP
ADP + P
FADH
FAD
2 CO2
3 NAD
3 NADH
58
22.3
需氧呼吸
克雷伯氏循環
• 每個葡萄糖分子可產生兩個
丙酮酸鹽分子
 合共產生六個 NADH、兩個
FADH 和兩個 ATP
59
22.3
需氧呼吸
氧化磷酸化
• 在線粒體的內膜進行
• 兩個主要步驟：
1 NAD 和 FAD 的再生
2 ATP 的形成
60
22.3
需氧呼吸
氧化磷酸化
1 NAD 和 FAD 的再生
膜間腔
內膜
線粒體基質
61
22.3
需氧呼吸
氧化磷酸化
1 NAD 和 FAD 的再生
氫載體
H
NADH NAD
62
22.3
需氧呼吸
氧化磷酸化
1 NAD 和 FAD 的再生
H
H
NADH NAD
FADH FAD
H2O
H
+
O
63
22.3
需氧呼吸
氧化磷酸化
2 ATP 的形成
H
H
NADH NAD
ADP+P ATP
H
FADH FAD
+
O
H2O
64
22.3
需氧呼吸
氧化磷酸化
2 ATP 的形成
•一個 NADH 可形成三個 ATP
•一個 FAD 可形成兩個 ATP
65
22.3
需氧呼吸
氧化磷酸化
2 ATP 的形成
糖酵解： 丙酮酸鹽轉化 克雷伯氏
2 NADH 至乙酰輔酶A： 循環：
2 NADH
6 NADH
2 FADH
= 6 ATP
= 6 ATP
= 22 ATP
總數：34 ATP
66
22.3
需氧呼吸
讓我們來總結整個
需氧呼吸過程。
67
22.3
需氧呼吸
68
22.3
需氧呼吸
需氧呼吸的方程：
C6H12O6
酶
6 O2
6 CO2
6 H2O
38 ATP
69
22.3
需氧呼吸
22.2
錄像
探究活鼠會否產生二氧化碳
二氧化碳會使石灰水變得乳
濁。活鼠呼出的氣體可通過
石灰水，以測試活鼠有沒有
產生二氧化碳。
70
22.3
需氧呼吸
22.2
探究活鼠會否產生二氧化碳
1 把活鼠放在鐘形罩內，然後用凡士林
密封鐘形罩和玻璃板之間的隙縫。
2 如圖所示裝置實驗儀器。觀察錐形瓶
A、B 和 C 內溶液原先的顏色。
71
22.3
需氧呼吸
22.2
探究活鼠會否產生二氧化碳
空氣
進入
鐘形罩
往空吸泵
氫氧
化鉀
溶液
A
石灰水 B
石灰水 C
72
22.3
需氧呼吸
22.2
探究活鼠會否產生二氧化碳
3 開啟空吸泵，使空氣流經整套儀器
30 分鐘。記錄錐形瓶 A、 B 和 C
內溶液的顏色變化。
73
22.3
需氧呼吸
22.2
結果與討論
瓶 A 的氫氧化鉀溶液的顏色沒有改變。
氫氧化鉀溶液吸收進入實驗儀器的空氣
中的二氧化碳，使進入鐘形罩的空氣不
含二氧化碳。
瓶 B 的石灰水保持清澈，顯示進入鐘形
罩的空氣不含二氧化碳。
74
22.3
需氧呼吸
22.2
結果與討論
瓶 C 的石灰水變得乳濁，顯示離開
鐘形罩的空氣含有二氧化碳，這些
二氧化碳是由活鼠呼出的。
75
22.3
需氧呼吸
22.3
錄像
探究萌發種子會否產生二氧化碳
在合適的條件下，種子便會萌發。萌發
時，種子的呼吸作用速率會大大增加，
提供能量以支持生長。
76
22.3
需氧呼吸
22.3
探究萌發種子會否產生二氧化碳
除石灰水外，我們也可利用
碳酸氫鹽指示劑，測試萌發
種子釋出的氣體是否含有二
氧化碳。碳酸氫鹽指示劑的
顏色會隨著空氣中的二氧化
碳濃度而改變。
77
22.3
需氧呼吸
22.3
探究萌發種子會否產生二氧化碳
二氧化碳
濃度
> 0.03%
碳酸氫鹽指示劑
的顏色
黃色
~ 0.03%
紅色／橙色
< 0.03%
紫色
78
22.3
需氧呼吸
22.3
探究萌發種子會否產生二氧化碳
1 如圖所示裝置實驗儀器。讓兩支大
試管靜置數小時。
A
已浸水
及消毒的
萌發種子
濕棉絮
鐵絲網
碳酸氫鹽
指示劑
79
22.3
需氧呼吸
22.3
探究萌發種子會否產生二氧化碳
1 如圖所示裝置實驗儀器。讓兩支大
試管靜置數小時。
B
已煮熟
的種子
濕棉絮
鐵絲網
碳酸氫鹽
指示劑
80
22.3
需氧呼吸
22.3
探究萌發種子會否產生二氧化碳
2 記錄大試管 A 和 B 內碳酸氫鹽指示
劑的顏色變化。
81
22.3
需氧呼吸
22.3
結果與討論
數小時後，試管 B 的碳酸氫鹽指示劑
保持紅色，試管 A 的指示劑則轉為黃色。
這結果顯示，種子萌發時會產生 二氧
化碳。
82
22.3
需氧呼吸
22.4
錄像
探究活鼠會否產生熱
1 如圖所示，裝置差示空氣溫度計。
83
22.3
需氧呼吸
22.4
探究活鼠會否產生熱
方格紙
夾子
A
B
試管
棉絮
U 形毛細管內
的有色液體
84
22.3
需氧呼吸
22.4
探究活鼠會否產生熱
2 把兩邊的夾子打開，等待 U 形毛細
管兩邊（A 和 B）的有色液體的液
面高度變得相等。
3 關閉夾子。十分鐘後，記錄 U 形毛
細管內液面高度的變化。
85
22.3
需氧呼吸
22.4
結果與討論
實驗結束時，A 的液面上升，B 的液面
則下降。這是因為活鼠產生熱，使試管
內的空氣變暖。暖空氣膨脹，使氣壓上
升，從而把 B 的液面壓下。這結果顯示，
活鼠能產生熱。
86
22.3
需氧呼吸
22.4
結果與討論
實驗前把夾子打開，目的是平衡 U 形
毛細管兩邊的氣壓；棉絮則用來減少
熱散失，使實驗結果更明顯。
87
22.3
需氧呼吸
22.5
錄像
設計實驗以探究萌發種子會否
產生熱
從實驗 22.4 中，我們知道活鼠進行
呼吸作用時會產生熱。萌發種子進行
呼吸作用時亦同樣會產生熱嗎？
設計並進行實驗來找出答案。
88
22.3
需氧呼吸
需氧呼吸的主要階段：
1 糖酵解在 細胞質 發生。
• 利用 ATP 提供的能量， 葡萄糖
分解成兩個 丙糖磷酸
89
22.3
需氧呼吸
需氧呼吸的主要階段：
1 糖酵解在 細胞質 發生。
• 丙糖磷酸氧化成 丙酮酸鹽；
產生 NADH 和 ATP
90
22.3
需氧呼吸
需氧呼吸的主要階段：
1 糖酵解在 細胞質 發生。
• 淨產生的 ATP 數量： 2
91
22.3
需氧呼吸
需氧呼吸的主要階段：
2 丙酮酸鹽轉化成乙酰輔酶 A 的
過程在 線粒體基質 發生。
• 丙酮酸鹽轉化成乙酰輔酶 A；
產生 二氧化碳 和 NADH
92
22.3
需氧呼吸
需氧呼吸的主要階段：
2 丙酮酸鹽轉化成乙酰輔酶 A 的
過程在 線粒體基質 發生。
• 淨產生的 ATP 數量： 0
93
22.3
需氧呼吸
需氧呼吸的主要階段：
3 克雷伯氏循環在線粒體基質發生。
• 乙酰輔酶 A 跟四碳化合物結合，
形成
化合物
六碳
94
22.3
需氧呼吸
需氧呼吸的主要階段：
3 克雷伯氏循環在線粒體基質發生。
• 六碳化合物逐步氧化，再生四
碳化合物；產生二氧化碳、
NADH、 FADH 和 ATP
95
22.3
需氧呼吸
需氧呼吸的主要階段：
3 克雷伯氏循環在線粒體基質發生。
• 淨產生的 ATP 數量： 2
96
22.3
需氧呼吸
需氧呼吸的主要階段：
4 氧化磷酸化在線粒體的 內膜
發生。
• NADH 和 FADH 失去 氫 並
氧化，再生 NAD 和 FAD
97
22.3
需氧呼吸
需氧呼吸的主要階段：
4 氧化磷酸化在線粒體的 內膜
發生。
• NADH 和 FADH 的氧化過程釋
出能量，並經磷酸化形成 ATP
98
22.3
需氧呼吸
需氧呼吸的主要階段：
4 氧化磷酸化在線粒體的 內膜
發生。
• 氫最終由氧接受，形成 水
99
22.3
需氧呼吸
需氧呼吸的主要階段：
4 氧化磷酸化在線粒體的 內膜
發生。
• 淨產生的 ATP 數量： 36
100
22.4 缺氧呼吸
• 不需要氧
• 只在細胞質進行
• 由糖酵解開始，但不會繼續進行
克雷伯氏循環和氧化磷酸化
101
22.4 缺氧呼吸
缺氧呼吸是怎樣
進行的？
102
22.4
缺氧呼吸
1 乳酸在肌肉中的形成
葡萄糖（六碳）
2 NAD
2 NADH
2 ADP + 2 P
2 ATP
2 丙酮酸鹽（三碳）
糖酵解
103
22.4
缺氧呼吸
1 乳酸在肌肉中的形成
2 丙酮酸鹽（三碳）
2 NADH
2 NAD
2 乳酸（三碳）
104
22.4
缺氧呼吸
1 乳酸在肌肉中的形成
•只能藉糖酵解產生兩個 ATP
•過程簡單，可迅速為身體提供
能量
105
22.4
缺氧呼吸
1 乳酸在肌肉中的形成
• 透過缺氧呼吸形成乳酸的過程，
稱為乳酸發酵 (lactic acid
fermentation)
•方程：
葡萄糖
能量 (2 ATP)
2 乳酸
106
22.4
缺氧呼吸
1 乳酸在肌肉中的形成
• 缺氧呼吸可在短時間內提供額外
能量
 使肌肉作出強而
有力的收縮
107
22.4
缺氧呼吸
1 乳酸在肌肉中的形成
• 所產生的乳酸在肌肉內積聚，
使肌肉痛楚
 肌肉疲勞
108
22.4
缺氧呼吸
1 乳酸在肌肉中的形成
氧
吸
取
量
休息
運動 恢復期 休息
• 劇烈運動後，我們須繼續
深呼吸一會
時間
109
22.4
缺氧呼吸
1 乳酸在肌肉中的形成
氧債 (oxygen debt)
氧
吸
取
量
休息
運動 恢復期 休息
時間
• 吸入額外的氧把乳酸分解
110
22.4
缺氧呼吸
1 乳酸在肌肉中的形成
氧債 (oxygen debt)
氧
吸
取
量
休息
運動 恢復期 休息
時間
• 乳酸分解成二氧化碳和水，
或轉化為糖原
111
22.4
缺氧呼吸
2 乙醇和二氧化碳在酵母中的
形成
葡萄糖（六碳）
2 NAD
2 NADH
2 ADP + 2 P
2 ATP
2 丙酮酸鹽（三碳）
糖酵解
112
22.4
缺氧呼吸
2 乙醇和二氧化碳在酵母中的
形成
2 丙酮酸鹽（三碳）
2 NADH
2 CO2
2 NAD
2 乙醇（二碳）
113
22.4
缺氧呼吸
2 乙醇和二氧化碳在酵母中的
形成
• 透過缺氧呼吸形成乙醇的過程，
稱為酒精發酵 (alcoholic
fermentation)
• 方程：
葡萄糖 能量
2 乙醇 2 二氧
(2 ATP)
化碳
114
22.4
缺氧呼吸
22.6
錄像
展示萌發種子的缺氧呼吸
萌發種子能進行缺氧呼吸。
本實驗嘗試製造缺氧環境，
然後把萌發種子產生的氣體
通過碳酸氫鹽指示劑，以測
試萌發種子有沒有釋出二氧
化碳。
115
22.4
缺氧呼吸
22.6
展示萌發種子的缺氧呼吸
如果有，便顯示萌發種子進行了缺氧
呼吸。
116
22.4
缺氧呼吸
22.6
展示萌發種子的缺氧呼吸
1 在大試管內放入種子，然後以鐵絲
網固定種子的位置。把大試管注滿
石蠟油。
大試管
鐵絲網
已浸水及消毒
的萌發種子
117
22.4
缺氧呼吸
22.6
展示萌發種子的缺氧呼吸
2 把大試管倒置在盛有石蠟油的容器
中。切勿讓種子和石蠟油之間留有
空氣。
石蠟油
118
22.4
缺氧呼吸
22.6
展示萌發種子的缺氧呼吸
3 數小時後，記錄大試管內液面高度
的變化。如圖所示，收集大試管內
的氣體。
針筒
收集到的氣體
橡膠管
拉起針筒活塞，收集
氣體
119
22.4
缺氧呼吸
22.6
展示萌發種子的缺氧呼吸
4 把氣體泵入碳酸氫鹽指示劑，並留意
指示劑的顏色變化。
收集到
的氣體
按下針筒活塞，
擠出氣體
碳酸氫鹽指示劑
120
22.4
缺氧呼吸
22.6
結果與討論
指示劑由紅色／橙色變為黃色，顯示
所產生的氣體含有二氧化碳。萌發種
子在缺氧的情況下，能進行缺氧呼吸。
121
22.4
缺氧呼吸
缺氧呼吸的應用
• 酵母利用大麥的糖份
進行酒精發酵，產生
乙醇。這過程應用於
釀製啤酒
122
22.4
缺氧呼吸
缺氧呼吸的應用
• 酵母利用葡萄的
糖份進行酒精發酵，
產生乙醇。
這過程應用於釀
製紅酒
123
22.4
缺氧呼吸
缺氧呼吸的應用
• 酵母進行酒精發酵
時，會產生二氧化
碳。這過程應用於
製造麵包，使麵團
脹起
124
22.4
缺氧呼吸
缺氧呼吸的應用
• 某些細菌進行缺氧呼
吸時，會產生乳酸。
這過程應用於製造酸
乳酪
125
22.4
缺氧呼吸
缺氧呼吸的應用
• 某些細菌進行缺
氧呼吸時會產生
乳酸，乳酸有助
牛奶凝固，製造
芝士
126
22.4
缺氧呼吸
缺氧呼吸的應用
• 把作物的糖份進
行發酵，所產生
的乙醇可用作汽
車燃料
127
22.4
缺氧呼吸
1 在骨骼肌進行的缺氧呼吸：
葡萄糖進行 糖酵解 ，氧化成
丙酮酸鹽 ，過程中產生 NADH
和 ATP。
NADH 把丙酮酸鹽還原成 乳酸 。
128
22.4
缺氧呼吸
2 劇烈運動時， 肌肉
進行缺氧
呼吸，可在短時間內取得額外
能量，以作出 收縮 。
129
22.4
缺氧呼吸
3 劇烈運動時，肌肉進行缺氧呼吸，
形成 乳酸 。乳酸在肌肉內積聚，
引致 肌肉疲勞 。
130
22.4
缺氧呼吸
3 運動後，我們會繼續深呼吸一會，
氧
以吸入額外的 （氧債）。這些
額外的氧把乳酸分解成
二氧化碳 和水，或轉化成
糖原 。
131
22.4
缺氧呼吸
4 在酵母進行的缺氧呼吸：
葡萄糖進行糖酵解，氧化成丙酮酸鹽
過程中產生 NADH 和 ATP。
NADH 把丙酮酸鹽還原成 乙醇 ，
過程中釋出 二氧化碳 。
132
22.4
5a
缺氧呼吸
需氧呼吸和缺氧呼吸的相同處：
把 有機物 氧化分解，釋出
能量。
133
22.4
5a
缺氧呼吸
需氧呼吸和缺氧呼吸的相同處：
能量轉移至能量載體 ATP ，
部分能量會以 熱 的形式
散失。
134
22.4
5a
缺氧呼吸
需氧呼吸和缺氧呼吸的相同處：
涉及一連串由 酶 控制的反應。
135
22.4
缺氧呼吸
5b 需氧呼吸和缺氧呼吸的相異處：
需氧呼吸在細胞質和 線粒體
發生，而缺氧呼吸只在 細胞質
發生。
136
22.4
缺氧呼吸
5b 需氧呼吸和缺氧呼吸的相異處：
需氧呼吸需要 氧 ，而缺氧呼吸
不需要。
137
22.4
缺氧呼吸
5b 需氧呼吸和缺氧呼吸的相異處：
需氧呼吸中的有機物完全分解
成 二氧化碳 和 水 。
138
22.4
缺氧呼吸
5b 需氧呼吸和缺氧呼吸的相異處：
而缺氧呼吸中的有機物只是
部分分解，生成 乳酸 ，或
乙醇 和二氧化碳。
139
22.4
缺氧呼吸
5b 需氧呼吸和缺氧呼吸的相異處：
需氧呼吸釋出大量能量。
（每個葡萄糖分子 38 ATP）
140
22.4
缺氧呼吸
5b 需氧呼吸和缺氧呼吸的相異處：
缺氧呼吸釋出較少能量。
（每個葡萄糖分子 2 ATP）
141
22.4
缺氧呼吸
6 酵母的
酒精發酵 過程，可應
用於釀製啤酒和 紅酒 、製造
麵包（使麵團脹起），以及生
產 乙醇 作為生物燃料。
142
22.4
缺氧呼吸
6 細菌的
乳酸發酵 可應用於
製造酸乳酪和芝士。
143
22.5 呼吸作用和光合作用的
關係
• 生物分子在呼吸作用和光合作用
之間不斷互相轉換
 作為環境與生物之間能量流
的橋樑
144
22.5
呼吸作用和光合作用的關係
分子的相互轉換
光
H2O
H2O
光化學反應
氧化磷酸化
葉綠體
O2
線粒體
O2
145
22.5
呼吸作用和光合作用的關係
分子的相互轉換
CO2
CO2
卡爾文循環
克雷伯氏循環
糖酵解
葡萄糖
丙酮酸鹽
146
22.5
呼吸作用和光合作用的關係
能量的流動
氧
葡萄糖
光合作用
二氧化碳
水
呼吸作用
147
22.5
呼吸作用和光合作用的關係
能量轉換的過程
• ATP 作為能量載體
能量儲存
在有機化
合物內
ATP
光能
推動細胞
代謝活動
的能量
ADP
+P
ADP
+P
ATP
148
22.5
呼吸作用和光合作用的關係
能量轉換的過程
• ATP 作為能量載體
ATP
光能
推動細胞
代謝活動
的能量
光合作用
ADP
+P
能量儲存
在有機化
合物內
ADP
+
P
呼吸作用
ATP
149
22.5
呼吸作用和光合作用的關係
呼吸作用和光合作用的差異：
1 發生的部位：
呼吸作用在所有 活細胞 進行；而
光合作用只在含 葉綠體 的細胞
進行
150
22.5
呼吸作用和光合作用的關係
呼吸作用和光合作用的差異：
2 代謝種類：
在呼吸作用中， 分解代謝 藉
氧化 把有機食物分解，釋出
能量
151
22.5
呼吸作用和光合作用的關係
呼吸作用和光合作用的差異：
2 代謝種類：
在光合作用中， 合成代謝 藉
還原 產生有機食物以儲存能量
152
22.5
呼吸作用和光合作用的關係
呼吸作用和光合作用的差異：
3 能量轉換：
呼吸作用把儲存在食物的化學能
轉換成 ATP 和 熱
153
22.5
呼吸作用和光合作用的關係
呼吸作用和光合作用的差異：
3 能量轉換：
光合作用把太陽的光能轉換成
食物的 化學 能
154
22.5
呼吸作用和光合作用的關係
呼吸作用和光合作用的差異：
4 循環反應：
在呼吸作用的克雷伯氏循環中，
二氧化碳 從受質移除，並產生
ATP 、 NADH 和 FADH
155
22.5
呼吸作用和光合作用的關係
呼吸作用和光合作用的差異：
4 循環反應：
在光合作用的卡爾文循環中，二
氧化碳由 五碳化合物 固定入循
環，並消耗 NADPH 和 ATP
156
22.5
呼吸作用和光合作用的關係
呼吸作用和光合作用的差異：
5 ATP 的形成：
在呼吸作用中，ATP 透過糖酵解、
克雷伯氏循環和 氧化磷酸化
產生
157
22.5
呼吸作用和光合作用的關係
呼吸作用和光合作用的差異：
5 ATP 的形成：
在光合作用中，ATP 透過
光磷酸化 產生
158
22.5
呼吸作用和光合作用的關係
呼吸作用和光合作用的差異：
6 氫供體：
在呼吸作用中， NADH 和 FADH
是氫供體；在光合作用中， 水
是氫供體
159
22.5
呼吸作用和光合作用的關係
呼吸作用和光合作用的差異：
7 最終氫受體：
在呼吸作用中， 氧 是最終氫受
體；在光合作用中，卡爾文循環
中的 三碳化合物 是最終氫受體
160
我們的身體怎樣從食物獲取
1能量？
身體透過呼吸作用，把儲存在食物
的能量釋出，從而產生 ATP。ATP
為細胞活動提供能量。
161
2 玉蜀黍經過發酵以產生酒精的
過程是怎樣的？
酵母可進行酒精發酵，把玉蜀黍中
的糖份轉化成乙醇。
162
3 玉蜀黍的糖由光合作用產生，
光合作用和呼吸作用有甚麼關係？
呼吸作用和光合作用可讓能量在生
態系中流動。
163
呼吸作用
是
需要氧
的稱為
需氧呼吸
不需要氧
的稱為
缺氧呼吸
氧化分解食物
164
氧化分解食物
釋出
化學能
大部分
用作產生
熱
部分以下面
的形式儲存
ATP
165
需氧呼吸
缺氧呼吸
兩者均涉及
糖酵解
發生在
細胞質
166
糖酵解
如有氧，
則進行
克雷伯氏循環
發生在
氧化磷酸化
線粒體
167
糖酵解
如沒有氧，
則會
形成乳酸
發生在
形成乙醇和二氧化碳
細胞質
168