第1課時需氧呼吸與厭氧呼吸的過程一二三一、細(xì)胞呼吸的概念及本質(zhì)1.細(xì)胞呼吸的本質(zhì):

。

2.場所:

。

3.原料:

等有機物。

4.結(jié)果:分解為

或者

,并且釋放出

的過程。

5.分類:根據(jù)是否有氧參與,可分為

和

。

糖等有機物的氧化分解細(xì)胞內(nèi)糖類無機物小分子有機物能量需氧呼吸厭氧呼吸一二三預(yù)習(xí)反饋1.判斷正誤。(1)細(xì)胞呼吸是細(xì)胞吸收O2,釋放CO2的一種氣體交換過程。(

)(2)細(xì)胞呼吸的底物只有葡萄糖,通過呼吸將葡萄糖分解為無機物或小分子有機物。(

)(3)細(xì)胞呼吸是一系列的化學(xué)反應(yīng)過程,能為生命活動提供能量。(

)××√一二三2.下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的理解,正確的是(

)A.細(xì)胞呼吸都需要氧氣B.同一個體的細(xì)胞呼吸方式必定相同C.需氧呼吸型生物的細(xì)胞也能進(jìn)行厭氧呼吸D.細(xì)胞呼吸的本質(zhì)是徹底氧化分解有機物并釋放能量C解析:細(xì)胞呼吸中需氧呼吸需要氧氣,而厭氧呼吸不需要氧氣,A項錯誤;同一個體的細(xì)胞呼吸方式不一定相同,如人體劇烈運動時,有的細(xì)胞進(jìn)行需氧呼吸,有的細(xì)胞進(jìn)行厭氧呼吸,B項錯誤;某些需氧呼吸型生物的細(xì)胞在缺氧時也能進(jìn)行厭氧呼吸,C項正確;細(xì)胞呼吸的本質(zhì)是氧化分解有機物并釋放能量,將有機物分解成無機物或小分子有機物,不一定徹底氧化分解有機物,D項錯誤。一二三二、需氧呼吸的過程1.概念必須有

參加,把糖分子氧化成

和

。

2.具體過程氧二氧化碳水細(xì)胞溶膠線粒體基質(zhì)內(nèi)膜2丙酮酸[H]

二氧化碳[H]

一二三少量少量大量C6H12O66CO2一二三預(yù)習(xí)反饋1.判斷正誤。(1)需氧呼吸是氧化還原反應(yīng),每個階段都需要氧氣參與。(

)(2)綠色植物吸入的O2用于細(xì)胞呼吸中形成CO2。(

)(3)需氧呼吸過程中生成的[H]可在線粒體內(nèi)與氧結(jié)合生成水。(

)(4)需氧呼吸的三個階段均能產(chǎn)生和消耗[H]。(

)(5)骨骼肌細(xì)胞的線粒體能利用葡萄糖進(jìn)行需氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳和水。(

)××√××一二三2.需氧呼吸過程中產(chǎn)生能量最多的時期是(

)A.形成二氧化碳時

B.產(chǎn)生[H]時C.形成水時

D.形成三碳化合物時C解析:需氧呼吸的第三階段釋放大量能量,此階段氧氣與[H]結(jié)合形成水。一二三三、厭氧呼吸的類型及過程1.概念:細(xì)胞在

條件下,將糖分子分解成

或

,并釋放少量能量的過程。

2.類型(1)乳酸發(fā)酵②具體過程無氧乳酸乙醇和CO22C3H6O3丙酮酸少量[H]

乳酸脫氫一二三(2)乙醇發(fā)酵①總反應(yīng)式:C6H12O6

+2CO2+能量

②具體過程2C2H5OH丙酮酸少量[H]

乙醛一二三預(yù)習(xí)反饋1.判斷正誤。(1)厭氧呼吸發(fā)生時,有機物中的能量大部分未被釋放。(

)(2)人體劇烈運動時呼出的CO2來自需氧呼吸和厭氧呼吸。(

)(3)厭氧呼吸能產(chǎn)生ATP,但沒有[H]的生成過程。(

)(4)玉米植株進(jìn)行厭氧呼吸時得到的產(chǎn)物是乳酸。(

)(5)人體肌肉細(xì)胞厭氧呼吸所產(chǎn)生的乳酸被運至腎臟再生成葡萄糖。(

)√××××一二三2.下列有關(guān)厭氧呼吸的敘述,錯誤的是(

)A.產(chǎn)生少量ATP

B.可產(chǎn)生水C.可釋放二氧化碳

D.在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行B解析:厭氧呼吸過程中由于有機物分解不徹底,只在第一階段釋放少量能量,產(chǎn)生少量ATP,A項正確;厭氧呼吸過程中,葡萄糖只能分解形成乳酸或乙醇和二氧化碳,不能產(chǎn)生水,B項錯誤;厭氧呼吸過程中,葡萄糖能分解形成乙醇和二氧化碳,C項正確;厭氧呼吸的場所是細(xì)胞溶膠,即在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行,D項正確。探究點一探究點二探究點三細(xì)胞呼吸的本質(zhì)問題情境18世紀(jì),法國化學(xué)家拉瓦錫發(fā)現(xiàn)物質(zhì)燃燒需要氧氣,并且把細(xì)胞呼吸比作碳和氫的“緩慢燃燒過程”。后來人們發(fā)現(xiàn),細(xì)胞呼吸的實質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)有機物的氧化分解,并且釋放能量。思考并討論以下問題。1.細(xì)胞呼吸與物質(zhì)的燃燒有什么共同點?

提示:都是物質(zhì)的氧化分解過程;都能產(chǎn)生二氧化碳等產(chǎn)物,并且都釋放出能量。探究點一探究點二探究點三2.細(xì)胞呼吸能夠像燃料在體外燃燒那么劇烈嗎?為什么?

3.在無氧條件下,細(xì)胞還能夠通過細(xì)胞呼吸釋放能量嗎?

提示:不能。若細(xì)胞呼吸像燃料在體外劇烈燃燒,則組成細(xì)胞的化合物會迅速而徹底地氧化分解,能量會迅速地釋放出來,細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)也就會遭到徹底的破壞。提示:在無氧條件下,細(xì)胞能夠通過厭氧呼吸來釋放能量。但是,厭氧呼吸比需氧呼吸釋放的能量要少許多。探究點一探究點二探究點三典例剖析(2020浙江1月選考改編,12)酵母菌細(xì)胞呼吸的部分過程如圖所示,①~③為相關(guān)生理過程。下列敘述正確的是(

)A.①釋放的能量大多貯存在有機物中B.③進(jìn)行的場所是細(xì)胞溶膠和線粒體C.發(fā)生①③時,CO2釋放量大于O2吸收量D.發(fā)酵液中的酵母菌在低氧環(huán)境下能進(jìn)行①②和①③D探究點一探究點二探究點三解析:①為糖酵解,釋放的能量大部分以熱能的形式散失,A項錯誤;③表示需氧呼吸的第二、三階段,僅發(fā)生在線粒體中,B項錯誤;發(fā)生①③時,CO2釋放量等于O2吸收量,C項錯誤;酵母菌在低氧環(huán)境下,需氧呼吸和厭氧呼吸同時進(jìn)行,D項正確。探究點一探究點二探究點三導(dǎo)師點睛從細(xì)胞呼吸概念入手明確細(xì)胞呼吸的本質(zhì)(1)細(xì)胞呼吸的內(nèi)涵:不是氣體交換,是細(xì)胞內(nèi)有機物的分解過程。(2)分解的底物來源:既可是糖類,也可是油脂等其他有機物。(3)分解的結(jié)果:若是需氧呼吸,則是一種氧化還原反應(yīng),產(chǎn)物為無機物,徹底釋放能量;若是厭氧呼吸,則是一種不徹底的物質(zhì)分解過程,產(chǎn)物為CO2和小分子有機物,只有少部分能量被釋放出來,大部分能量仍然留在有機物中。(4)細(xì)胞呼吸的意義:為生命活動提供能量。探究點一探究點二探究點三活學(xué)活練1.下列有關(guān)細(xì)胞呼吸的說法,正確的是(

)A.細(xì)胞呼吸是細(xì)胞中葡萄糖的一系列氧化分解B.細(xì)胞呼吸是細(xì)胞與環(huán)境間的氣體交換C.種子庫中貯存的風(fēng)干種子不進(jìn)行細(xì)胞呼吸D.高等植物既能進(jìn)行需氧呼吸,也能進(jìn)行厭氧呼吸D解析:細(xì)胞呼吸是指生物體內(nèi)糖類等有機物(主要是葡萄糖)在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,最終生成無機物或小分子有機物,并且釋放出能量的過程,A、B兩項錯誤;種子庫中貯存的風(fēng)干種子新陳代謝弱,但仍進(jìn)行細(xì)胞呼吸,C項錯誤;高等植物在有氧的情況下進(jìn)行需氧呼吸,在氧氣不足或無氧的條件下進(jìn)行短暫的厭氧呼吸,D項正確。探究點一探究點二探究點三2.細(xì)胞呼吸對生命活動意義重大,下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述,正確的是(

)A.細(xì)胞呼吸必須有水和氧氣的參與才能釋放儲存在有機物中的能量B.線粒體是需氧呼吸與厭氧呼吸都有的反應(yīng)場所C.細(xì)胞呼吸的實質(zhì)是有機物的氧化分解釋放能量D.線粒體是需氧呼吸的主要場所,細(xì)胞呼吸的ATP都是在線粒體中產(chǎn)生的C解析:厭氧呼吸不需要有水和氧氣的參與,也能分解有機物,釋放少量的能量,A項錯誤;線粒體是需氧呼吸的反應(yīng)場所,厭氧呼吸只發(fā)生在細(xì)胞溶膠中,B項錯誤;細(xì)胞呼吸的實質(zhì)是有機物的氧化分解釋放能量,供生命活動需要,C項正確;線粒體是需氧呼吸的主要場所,細(xì)胞呼吸的ATP主要是在線粒體中產(chǎn)生的,也有少量在細(xì)胞溶膠中產(chǎn)生,D項錯誤。探究點一探究點二探究點三需氧呼吸的概念及過程問題情境需氧呼吸是生物體內(nèi)高效的產(chǎn)能方式,某同學(xué)學(xué)習(xí)了需氧呼吸的基本內(nèi)容之后,繪制了一幅需氧呼吸概念圖(如下)。探究點一探究點二探究點三請分析該同學(xué)繪制的概念圖,思考并回答以下問題。1.需氧呼吸主要發(fā)生在線粒體中,思考線粒體有哪些結(jié)構(gòu)特點與其功能相適應(yīng)?

2.該同學(xué)繪制的圖示中,①②③分別表示什么過程?

提示:①內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,使內(nèi)膜表面積大大增加;②內(nèi)膜和基質(zhì)中含有與需氧呼吸有關(guān)的酶。提示:①表示第一階段糖酵解,②表示第二階段,③表示第三階段。探究點一探究點二探究點三3.針對需氧呼吸的具體過程,分析以下內(nèi)容。(1)需氧呼吸中,[H]產(chǎn)生和參與反應(yīng)分別發(fā)生在哪些階段?

(2)需氧呼吸中,CO2在哪個階段產(chǎn)生?

(3)需氧呼吸中,H2O參與反應(yīng)和產(chǎn)生分別發(fā)生在哪些階段?

提示:[H]產(chǎn)生的階段:第一、二階段。[H]參與反應(yīng)的階段:第三階段。提示:CO2是在第二階段產(chǎn)生,是由丙酮酸和H2O反應(yīng)生成的,場所是線粒體基質(zhì)。提示:H2O在第二階段與丙酮酸反應(yīng);第三階段[H]和O2結(jié)合生成H2O。探究點一探究點二探究點三(4)需氧呼吸中,O2參與反應(yīng)發(fā)生在哪個階段?此階段的產(chǎn)物是什么?

(5)如果用同位素18O來分別標(biāo)記A組的

中的O和B組中的18O2中的O,試分析A、B兩組中的同位素18O最終會出現(xiàn)在哪種產(chǎn)物中。

提示:O2在第三階段與[H]反應(yīng)生成H2O。

探究點一探究點二探究點三典例剖析下列關(guān)于真核細(xì)胞中需氧呼吸相關(guān)酶的敘述,正確的是(

)A.與糖酵解有關(guān)的酶都分布在細(xì)胞溶膠中B.與合成ATP有關(guān)的酶都鑲嵌在線粒體膜上C.與第二階段有關(guān)的酶都分布在線粒體內(nèi)膜上D.與第三階段有關(guān)的酶都分布在線粒體基質(zhì)中A解析:糖酵解的場所是細(xì)胞溶膠,A項正確;真核細(xì)胞需氧呼吸三個階段都產(chǎn)生ATP,B項錯誤;與第二階段有關(guān)的酶分布在線粒體基質(zhì)中,C項錯誤;與第三階段有關(guān)的酶分布在線粒體內(nèi)膜上,D項錯誤。探究點一探究點二探究點三易錯提醒

有關(guān)需氧呼吸過程的幾個易錯點(1)需氧呼吸三個階段都能產(chǎn)生能量(大量能量在第三階段產(chǎn)生),但大部分以熱能形式散失掉,僅有一小部分能量轉(zhuǎn)移到ATP中(厭氧呼吸大部分能量仍儲存在乙醇或乳酸中)。(2)真核生物細(xì)胞并非都能進(jìn)行需氧呼吸,如蛔蟲細(xì)胞、哺乳動物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行厭氧呼吸。(3)原核生物無線粒體,但有些原核生物仍可進(jìn)行需氧呼吸,如藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌等,因為其細(xì)胞中含有與需氧呼吸有關(guān)的酶。(4)需氧呼吸第三階段需要氧氣的直接參與,但是另外兩個階段需要有氧環(huán)境。探究點一探究點二探究點三活學(xué)活練1.下列有關(guān)人體細(xì)胞需氧呼吸的敘述,正確的是(

)A.通過糖酵解,有機物中的能量大部分轉(zhuǎn)化為熱能B.通過電子傳遞鏈,[H]與氧結(jié)合生成水,釋放CO2和能量C.1個葡萄糖分子中的能量大約是32個ATP分子中的能量D.1個葡萄糖分子和2個丙酮酸分子徹底氧化后釋放的能量不同D解析:通過糖酵解,葡萄糖分解為丙酮酸,有機物中的能量大部分沒有釋放出來,A項錯誤;通過電子傳遞鏈,前兩個階段產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合生成水,釋放大量能量,CO2在第二階段產(chǎn)生,B項錯誤;需氧呼吸過程中,1個葡萄糖分子中的能量釋放后,大部分以熱能形式散失,少部分儲存在ATP中,一般可以產(chǎn)生32個ATP分子,C項錯誤;葡萄糖分解為丙酮酸過程中釋放能量,所以1個葡萄糖分子和2個丙酮酸分子徹底氧化后釋放的能量不同,D項正確。探究點一探究點二探究點三2.下圖為線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖,其中不可能發(fā)生的反應(yīng)是(

)A.②處發(fā)生需氧呼吸第二階段B.①處產(chǎn)生ATPC.②處產(chǎn)生CO2D.③處發(fā)生[H]與O2結(jié)合的反應(yīng)B解析:分析示意圖可知,①②③分別表示線粒體內(nèi)外膜間隙、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。需氧呼吸第二階段的場所是②,該過程有CO2產(chǎn)生,而[H]與O2結(jié)合的反應(yīng)在③上完成。物質(zhì)氧化分解過程不能在①處進(jìn)行,故①處不能產(chǎn)生ATP。探究點一探究點二探究點三厭氧呼吸的概念及過程問題情境1.蘋果儲藏久了,會聞到酒味,而馬鈴薯塊莖儲藏久了卻聞不到酒味。請分析原因。

提示:蘋果和馬鈴薯的儲藏過程中進(jìn)行了厭氧呼吸,蘋果厭氧呼吸的產(chǎn)物是乙醇和CO2,而馬鈴薯塊莖厭氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。探究點一探究點二探究點三2.無土栽培是近幾年迅速發(fā)展起來的一項栽培技術(shù),是利用溶液培養(yǎng)法的原理,把植物生長發(fā)育所需要的各種礦質(zhì)元素按一定比例配制成營養(yǎng)液,植物從培養(yǎng)液中吸收營養(yǎng)。但是這樣往往會發(fā)生爛根現(xiàn)象。試分析:(1)爛根現(xiàn)象發(fā)生的原因是什么?

(2)如何解決這一問題?

提示:水溶液中的溶氧量很少,很快被植物消耗完,根細(xì)胞進(jìn)行厭氧呼吸產(chǎn)生乙醇,乙醇的積累殺死根細(xì)胞導(dǎo)致爛根。提示:向培養(yǎng)液中定時通入空氣。

探究點一探究點二探究點三3.從細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物分析,1mol葡萄糖參與厭氧呼吸比參與需氧呼吸釋放的能量少。試分析其原因。

提示:因為厭氧呼吸的產(chǎn)物是乙醇和CO2或者乳酸,有機物氧化分解不徹底,其大部分能量存留在乙醇或乳酸中未釋放出來。探究點一探究點二探究點三典例剖析(2019浙江1月學(xué)考,10)真核生物厭氧呼吸過程中葡萄糖分解的兩個途徑如圖所示。下列敘述錯誤的是(

)A.甲過程中有ATP的生成B.乙過程需要乳酸脫氫酶參與C.丙過程可發(fā)生在人體肌肉細(xì)胞中D.甲過程為乙、丙過程提供還原劑C解析:分析圖示可知,甲表示糖酵解,產(chǎn)生少量ATP,A項正確;乙過程在乳酸脫氫酶的作用下,[H]將丙酮酸還原為乳酸,B項正確;人體厭氧呼吸不能產(chǎn)生乙醇和CO2,C項錯誤;甲過程產(chǎn)生[H],用于乙、丙過程中物質(zhì)的還原,D項正確。探究點一探究點二探究點三技巧總結(jié)細(xì)胞需氧呼吸與厭氧呼吸方式的判斷