2018-2019学年高中生物人教版必修1课件：第5章 第3节 第2课时 细胞呼吸的原理及应用

进行有氧呼吸的第二、三阶段？
提示：因为线粒体膜上不含有运输葡萄糖的载体蛋白， 葡萄糖不能进入线粒体(或线粒体内没有催化葡萄糖分 解的酶)。 ③细胞呼吸过程中能量发生了怎样的变化？ 提示：细胞呼吸过程中储存在有机物中的稳定化学能， 转变成储存在ATP的高能磷酸键中活跃化学能和热能。
2．判断下列说法是否正确
第 5 章
第 3 节 第 2 课 时
新知探究 ·巧设计
设计1 设计2 通要点 通高考 课堂练 课下练
名师课堂 ·一点通
创新演练 ·大冲关
一、有氧呼吸
(1)概念：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 二氧化碳和水 ，释放能量，生成许多ATP的过程。
(2)主要场所—— 线粒体 ：
(3)过程： 第一阶段 第二阶段 第三阶段
场所
反应物 生成物 能量
细胞质基质
葡萄糖 丙酮酸、[H]、 ATP 少量能量
线粒体基质 丙酮酸、水
CO2、[H]、 ATP 少量能量
线粒体内膜
O2、[H] H2O、ATP 大量能量
酶 (4)有氧呼吸反应式： C6H12O6＋6O2＋6H2O――→
[例1]
(2011· 海南高考)细胞内糖分解代谢过程如
下图，下列叙述错误的是
A．植物细胞能进行过程①和③或过程①和④ B．真核细胞的细胞基质中能进行过程①和② C．动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多
D．乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H]
[解析]
植物细胞能进行过程①和②、①和③、①和
乳酸发酵 酶 C6H12O6――→ 2C3H6O3＋少量能量
1 mol 葡萄糖分解成乳酸后只释放 196.65 kJ 能 量，其中有 61.08 kJ 储存在 ATP 中
三、细胞呼吸原理的应用[连线]
一、有氧呼吸 1．教材问题探讨分析 (1)仔细观察教材P93图5－8，分析线粒体与其功能相 适应的结构特点有哪些？
需酶和适宜温度
氧化分解有机物，释放能量，生成ATP供 生命活动所需 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同 为生物体的各项生命活动提供能量
[特别提醒] ①由葡萄糖的有氧呼吸反应式可知，消耗的O2与生 成的CO2体积相等。
②有氧呼吸和酒精发酵中都有CO2生成，但H2O是有氧
呼吸的特有产物。 ③人和动物无氧呼吸产生乳酸，但有些高等植物的 某些器官如玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等无氧呼吸 也产生乳酸。
(1)细胞有氧呼吸的场所是线粒体。
(×)
(2)有氧呼吸过程中产生能量最多的是第三阶段。(√) (3)细胞呼吸分解有机物释放的所有能量都用于合成 ATP。 (×)
二、无氧呼吸 读教材P94～95无氧呼吸内容，讨论并交流下列问题： (1)所有生物无氧呼吸的产物相同吗？说明理由。
提示：不同。因为不同生物细胞所具有的酶不同，导致反应
6CO2＋12H2O＋能量 。
(5)特点： ①必要条件：有氧参与， 多种酶 催化。 ②过程特点：能量是 逐步释放的 ，有机物 彻底 氧化分解 。
(6)能量转化：1 moL葡萄糖彻底氧化分解后释 放出2870 kJ的能量，其中 1161 kJ的能量储存在
ATP中，其余的能量以热能形式散失掉。
二、无氧呼吸
途径不同，产物也不同。 (2)无氧呼吸为什么产生的能量是少量的？ 提示：因为无氧呼吸生成的乳酸或酒精中储存大部分能量。
1．有氧呼吸和无氧呼吸的联系与区别
(1)细胞呼吸的过程图解：
[特别提醒]
①图中忽略细胞与线粒体的大小比例。
②有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同。从丙 酮酸开始由于是否有氧的存在及酶种类的差异，才分别 沿着不同的途径形成不同的产物。
(2)有氧呼吸与无氧呼吸的比较： 项目 有氧呼吸 无氧呼吸
条件
需氧
细胞质基质(第一阶
不需氧
不 同
场所
段)、线粒体(第二、 三阶段) 葡萄糖分解彻底
细胞质基质
点 分解程度
葡萄糖分解不彻底
产物
能量释放
CO2、H2O
大量能量
乳酸或酒精和CO2
少量能量
项目
有氧呼吸
无氧呼吸
反应条件
相 同 点 本质 过程 意义
提示：
线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，大大增加
了内膜表面积，在内膜上和基质中含有许多种与有 氧呼吸有关的酶。
(2)观察教材P93图5－9，并阅读教材文字叙述，讨论 并交流下列问题： ①试从元素角度分析有氧呼吸过程中各物质的来
源、去向，写出反应式并用箭头进行标注。 提示：
②分析糖类(葡萄糖)为什么必须分解成丙酮酸后才能
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④；真核细胞的细胞质基质中能进行无氧呼吸的全过程，
即①和③或①和④；动物细胞中过程②(有氧呼吸第二、 三阶段)比过程①(有氧呼吸的第一阶段)释放的能量多； 包括乳酸菌在内的细胞无氧呼吸过程中，第一阶段(①)产 生的[H]，在第二阶段(③或④)消耗。
[答案]
B
[例2]
(2012· 衡水检测)现有一瓶酵母菌和葡萄
(1)类型：对于微生物而言，根据产物的不同，
可分为 酒精 发酵和乳酸发酵。
(2)两种类型的比较：
酒精发酵 场所 乳酸发酵
细胞质基质
过 程
酶 第一阶段 葡萄糖――→ [H]＋丙酮酸 ＋少量能量 酶 丙酮酸――→ 第二阶段 酒精＋CO2 酶 丙酮酸――→
乳酸
酒精发酵 反应式 酶 C6H12O6――→2C2H5OH ＋2CO2＋少量能量 能量转化
2．影响细胞呼吸的外界因素
(1)温度：通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸 速率。与温度影响酶催化效率的曲线特征一致。如 图所示：
生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果，在 大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，来降低细胞呼吸，
减少有机物的消耗。
(2)O2浓度： ①对于无氧呼吸：随氧气浓度增加而受抑制，氧气浓 度越高，抑制作用越强，氧气浓度达到一定值时，被完全 抑制，如下图1所示：
②对于有氧呼吸：氧气是有氧呼吸的原料之一， 在一定范围内，随着氧气浓度的增加，有氧呼吸速 率增强，但当氧气浓度增加到一定值时，有氧呼吸 速率不再增加。如下图2所示：
③绝大多数植物的非绿色器官或酵母菌的呼吸速 率受氧气浓度的影响。如图所示：
[特别提醒]
除了温度、氧气外，二氧化碳对
有氧呼吸有抑制作用。生物含水量的多少影响呼吸 作用，在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增 加而增大。
糖的混合液，通入不同浓度的氧气，产生的酒精和