高考生物一轮复习 第3单元第2讲 细胞呼吸教学案 新人教版必修1

第2讲细胞呼吸

1.细胞呼吸(Ⅱ)

2.实验：探究酵母菌的呼吸方式

1.细胞呼吸是有机物氧化分解，释放能量的过程(生命观念)

2.比较有氧呼吸和无氧呼吸的场所和过程的不同(科学思维)

3.探究有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的方式(科学探究)

4.细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用(社会责任)

细胞呼吸的类型和过程

1．细胞呼吸

细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。

2．有氧呼吸

(1)概念：是指细胞在氧的参与下，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，生成大量ATP的过程。

(2)过程

(3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)

。

3．无氧呼吸

(1)概念：是指细胞在没有氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，释放少量能量，生成少量ATP 的过程。

(2)场所：全过程是在细胞质基质中进行的。

(3)过程

(4)反应式

①产物为酒精：C 6H 12O 6――→酶

2C 2H 5OH ＋2CO 2＋能量。

②产物为乳酸：C 6H 12O 6――→酶

2C 3H 6O 3＋能量。

(5)能量

①只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP 。

②葡萄糖分子的大部分能量存留在酒精或乳酸中。

(人教版必修1 P 94“小字内容及相关信息”改编)1 mol 葡萄糖彻底氧化分解及分解成乳酸时分别释放多少能量？其中有多少能量储存于ATP 中？两者有何差异及共性？热能散失是否是能源浪费？

提示：1 mol 葡萄糖彻底氧化分解释放的能量2 870 kJ 中有1 161 kJ 左右的能量转移至ATP 中，其余能量则以热能形式散失。而1 mol 葡萄糖分解成乳酸时释放196.65 kJ 能量，有61.08 kJ 左右转移至ATP 中。两者的共性是多数能量以热能形式散失，差异是彻底氧化分

解释放能量较多，热能散失是维持体温所必需的，并非能源浪费。

1．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水。(×)提示：[H]与氧结合生成水的过程发生在线粒体内膜上。

2．线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。(×)提示：在线粒体中参与氧化分解的是丙酮酸。

3．检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式。(×)提示：酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2。

4．有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。(×)提示：有氧呼吸第二阶段产生少量ATP。

5．无氧呼吸不需要O2参与，最终有[H]的积累。(×)提示：无氧呼吸第二阶段消耗[H]，[H]被用于还原丙酮酸。

6．人在剧烈运动时产生的CO

2全部来自有氧呼吸。(√)

1．有氧呼吸与无氧呼吸的比较

项目有氧呼吸无氧呼吸

不同点反应条件需要O2，需要酶不需要O2，需要酶

呼吸场所

细胞质基质、线粒体基质、

线粒体内膜

细胞质基质

产物CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸

能量释放

有机物彻底氧化分解，释放

大量能量

有机物分解不彻底，能量释放较少

相同点实质分解有机物，释放能量，生成ATP

意义为各项生命活动提供能量；为体内其他化合物的合成提供原料联系第一阶段相同

项目来源去向

[H] 有氧呼吸：C6H12O6和H2O；

无氧呼吸：C6H12O6

有氧呼吸：与O2结合生成水；

无氧呼吸：还原丙酮酸

ATP 有氧呼吸：三个阶段都产生；

无氧呼吸：只在第一阶段产生

用于几乎各项生命活动(除光合作用的暗

反应)

1．据图综合分析细胞呼吸过程中物质和能量的变化

(1)反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是哪一过程？可在人体细胞中进行的是哪些过程？

(2)粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，其原因是什么？

(3)如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比是多少？

提示：(1)②；①②④。

(2)种子有氧呼吸过程中产生了水。

(3)1∶3。

2．动物细胞无氧呼吸产生乳酸，多数植物细胞无氧呼吸产生酒精和CO2，有些植物细胞无氧呼吸产生乳酸，其原因是什么？

提示：无氧呼吸的产物不同的原因是酶的种类不同，根本上是基因不同。

3．如果是以脂肪为底物进行有氧呼吸，消耗O2的量要大于产生CO2的量，其原因是什么？

提示：与葡萄糖相比，脂肪含H量高，因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量。

4．某同学做了如下实验：取A、B两支试管。在A管中加入煮熟的蚕豆子叶，B管中加入发芽的蚕豆子叶。在两管中分别加入甲烯蓝溶液(注：甲烯蓝氧化态为蓝色，接受氢后为无色)，一段时间后倒出溶液，两管中的子叶都呈蓝色，然后，两管分别加水淹没子叶、抽气、在水面上覆盖适量石蜡油，37 ℃保温一段时间后，发现A管中的子叶不变色，B管中的子叶蓝色变浅。请思考分析：

(1)B管中子叶蓝色变浅的原因是什么？

(2)A管子叶为什么不变色？实验中设置A管的目的是什么？

提示：(1)B管中子叶在无氧呼吸过程中产生的氢能使甲烯蓝还原。

(2)A管中子叶细胞的酶失活，无呼吸作用。实验中设置A管的目的是作对照实验。

考查细胞呼吸的过程

1．(2019·广州一模)如图为有氧呼吸过程示意图。下列相关叙述错误的是( )

A．过程①②③均可产生ATP

B．过程②产生的CO2中的O均来自甲

C．乙来自C6H12O6、甲和丁

D．丙和丁属于同一种物质

B[过程①②③分别表示有氧呼吸的第一、第二和第三阶段，这三个阶段都可以产生ATP，A项正确；有氧呼吸第二阶段(②)产生的CO2中的O一部分来自丁(H2O)，另一部分来自甲(丙酮酸)，B项错误；乙是[H]，一部分来自C6H12O6，另一部分来自甲和丁，C项正确；丙和丁都是H2O，D项正确。]

2．(2019·深圳模拟)如图表示人体中细胞呼吸的过程，数字代表反应过程。下列叙述正确的是( )

A．过程①代表人体细胞中糖原或淀粉的水解

B．过程②后，葡萄糖分子中少部分化学能存在于丙酮酸中

C．过程③只发生在线粒体中

D．过程④产生的乳酸可在原细胞中再生成葡萄糖

C[人体细胞没有淀粉的水解过程，A项错误；过程②后，葡萄糖分子中大部分化学能存在于丙酮酸中，B项错误；人体细胞中过程③只发生在线粒体中，C项正确；肌肉细胞中产生的乳酸能在肝脏细胞中再生成葡萄糖，不能在肌肉细胞中再生成葡萄糖，D项错误。]

细胞呼吸的场所与过程的四点提醒

(1)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，但部分原核生物无线粒体，也能进行有氧呼吸。

(2)无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。

(3)细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少部分以化学能的形式储存在ATP 中。

(4)人体内产生的CO2只来自有氧呼吸，人体无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。