2018-2019学年人教版必修一 5.3.2 细胞呼吸的原理和应用 学案

第2课时 细胞呼吸的原理和应用

学习目标

1．说出线粒体的结构和功能(重点)。2.说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同(重难点)。3.说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用(重难点)。

|基础知识|

一、线粒体的结构和功能及有氧呼吸

1．线粒体的结构和功能

线粒体的结构示意图

(1)图中序号代表的结构：①外膜，②内膜，③嵴，④基质。

(2)线粒体的功能：进行有氧呼吸的主要场所。

2．有氧呼吸

(1)概念：指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生CO 2和水，释放能量，生成大量A TP 的过程。

(2)过程：

3．总反应式：C 6H 12O 6＋6H 2O ＋6O 2――→酶6CO 2＋12H 2O ＋能量。

二、无氧呼吸

1．场所：细胞质基质。

2．过程：第一阶段⇒葡萄糖――→酶

丙酮酸＋[H]

3．分别写出无氧呼吸两种形式的总反应式：

产生乳酸：C 6H 12O 6――→酶2C 3H 6O 3(乳酸)＋少量能量。

产生酒精：C 6H 12O 6――→酶2C 2H 5OH(酒精)＋2CO 2＋少量能量。

三、细胞呼吸的应用

1．细胞呼吸的应用原理和实例(连线)

2．细胞呼吸的影响因素

影响细胞呼吸的因素主要有：氧气、温度和水分等。

|自查自纠|

1．有氧呼吸全部在线粒体中进行。( )

2．有氧呼吸的三个阶段均可产生ATP ，但第三阶段产生的最多。( )

3．无氧呼吸的产物不一定相同。()

4．人体细胞在有氧或无氧状态下均可产生CO2。()

5．无氧呼吸是不彻底的氧化分解，一些能量没释放出来，所以无氧呼吸释放的能量较少。()

6．温度是通过影响酶的活性来影响细胞呼吸的。()

7．氧气作为反应物在有氧呼吸的第二、三阶段参与。()

8．农田长期水淹后会造成植物烂根与无氧呼吸有关。()

答案 1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 6.√7.×8.√

|图解图说|

线粒体是所有生物进行有氧呼吸的场所吗？

提示：不是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ★同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸是在温和条件下进行的，有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放；释放的能量大多储存在A TP中。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ★人在剧烈运动时，会因骨骼肌进行无氧呼吸积累过多的乳酸而感到肌肉酸痛。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都可产生CO2吗？

提示：都可产生

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

探究点一线粒体的结构与有氧呼吸

1．线粒体与有氧呼吸相适应的结构特点

(1)线粒体是如何扩大自身生物膜面积的？

提示内膜折叠成嵴，从而扩大了生物膜面积。

(2)有氧呼吸酶主要分布于线粒体的哪些部位？

提示主要分布于线粒体的内膜和线粒体基质。

2．有氧呼吸的过程

(1)图中的a、b、c分别表示有氧呼吸的哪个阶段？

提示a表示第一阶段，b表示第二阶段，c表示第三阶段。

(2)请完善下列有氧呼吸的每个阶段的反应式：

第一阶段：C 6H 12O 6――→酶

2C 3H 4O 3＋4[H]＋少量能量

第二阶段：2C 3H 4O 3＋6H 2O ――→酶6CO 2＋20[H]＋少量能量

第三阶段：24[H]＋6O 2――→酶12H 2O ＋大量能量

(3)请在下列反应式中表示出三种反应物中每种元素的去向。

C 6H 12O 6＋6O 2＋6H 2O ――→酶12H 2O ＋6CO 2＋能量

提示

(4)葡萄糖在线粒体中能否被氧化分解？为什么？

提示 不能，因为葡萄糖氧化分解的第一步需要的酶在细胞质基质中。

有氧呼吸过程中物质和能量的变化

(1)各反应物参与的阶段：葡萄糖在第一阶段参与，H 2O 在第二阶段参与，O 2在第三阶段参与。

(2)各生成物产生的阶段：[H]在第一、二阶段产生，CO 2在第二阶段产生，H 2O 在第三阶段产生。

(3)能量变化的特点：三个阶段都产生能量，但大量的能量在第三阶段产生。

(1)有线粒体的生物一定能进行有氧呼吸，但没有线粒体的生物有的也能进行有氧呼吸，如蓝藻和一些好氧菌。

(2)参与细胞呼吸的主要是糖类，脂肪和蛋白质等也可以参与。

【典例1】 如图表示有氧呼吸过程，有关说法正确的是( )

A ．①②④中数值最大的是①

B ．③代表的是O 2

C ．有氧呼吸三个阶段所需的酶相同

D ．⑤参与的过程发生在线粒体内膜上

解析 分析题图可知：①②④分别代表有氧呼吸第一、二和三阶段所释放的能量，其中第三个阶段所释放的能量④的数值最大。有氧呼吸第一个阶段发生在细胞质基质中，第二和第三个阶段分别发生在线粒体的基质和内膜上。三个阶段发生的场所不同，所需的酶不同。③代表参与第二个阶段反应的原料H 2O ，不是O 2，⑤是O 2，参与的过程是有氧呼吸的第三个阶段，发生在线粒体内膜上。

答案 D

判断某个过程的名称时，最好的方法是看该过程的起点和终点是什么物质，然后结合细胞呼吸的过程即可作出判断。例如，某过程消耗 H 2O 而产生CO 2，则该过程就是有氧呼吸的第二阶段；某过程消耗O 2产生了水，则为有氧呼吸第三阶段。

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