第4章 第三节 第1课时 细胞呼吸的类型和有氧呼吸（导学案）2020-2021学年高一新教材生物必修第一册【步步高】学习笔记（北师大版，渝）

第三节　细胞呼吸 第1课时　细胞呼吸的类型和有氧呼吸 一、细胞呼吸的类型 1．探究酵母菌的呼吸方式 (1)实验原理 ①酵母菌是一种兼性厌氧型的单细胞真菌，在有氧和无氧环境中都能够生存。 ②NaOH溶液能够吸收CO2。 ③葡萄糖能够与本尼迪特试剂发生反应，生成砖红色沉淀。 ④酸性重铬酸钾溶液能够与酒精发生反应，溶液由橙色变为灰绿色。 (2)方法步骤 (3)实验结论 酵母菌在无氧和有氧条件下都能分解葡萄糖，但分解产物不同。在无氧条件下，酵母菌可将葡萄糖分解成CO2和酒精(C2H5OH)；在有氧条件下，酵母菌可将葡萄糖分解成CO2和H2O。 2．细胞呼吸的类型 (1)有氧呼吸 ①概念：细胞消耗氧气，将有机物彻底氧化分解为H2O和CO2，并释放出能量的过程。 ②反应式：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量。 (2)无氧呼吸 ①概念：在缺氧条件下，将有机物分解为酒精(C2H5OH)和CO2或乳酸(C3H6O3)，并释放出少量能量的过程。 ②反应式：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量(少量)，C6H12O62C3H6O3＋能量(少量)。 3．根据细胞呼吸方式不同划分的生物类型 细胞主要通过有氧呼吸方式供能的生物叫作好氧型生物；细胞主要通过无氧呼吸方式供能的生物叫作厌氧型生物；既能在有氧条件下生活，也能在无氧条件下生活的生物叫作兼性厌氧型生物。 (1)只检测有无CO2产生即可确定酵母菌的呼吸方式(　　) (2)根据石灰水变混浊的程度可以确定CO2产生的量的多少(　　) (3)利用重铬酸钾检测酵母菌培养液中的酒精必须在碱性条件下进行(　　) (4)微生物细胞内有机物不彻底氧化分解的过程通常被称为发酵(　　) (5)有氧运动就是指在有氧存在的环境下进行的运动(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)× 下图为探究酵母菌的呼吸方式的实验装置图，请回答下列问题： 1．有氧组实验装置和无氧组实验装置在设计上有何不同？ 提示　有氧组烧瓶中充满的是空气，脱脂棉蘸有NaOH溶液；无氧组烧瓶中充满的是CO2，脱脂棉蘸有蒸馏水。 2．若装置刚连接完成时U形管中液面平齐，当液面停止移动时，有氧组和无氧组U形管中的液面变化如何？ 提示　有氧组左高右低，无氧组左低右高。 二、有氧呼吸的过程 1．有氧呼吸过程图 2．有氧呼吸过程分析 (1)有氧呼吸的第一阶段：糖酵解 ①概念：葡萄糖由一系列酶催化，脱去一部分氢，生成2分子的丙酮酸(C3H4O3)和少量NADH([H])，同时生成少量ATP的过程。 ②场所：胞质溶胶。 ③反应式：葡萄糖2丙酮酸＋4[H]＋ATP(少量)。 (2)有氧呼吸的第二阶段 ①场所：线粒体基质。 ②过程 a．丙酮酸的氧化：丙酮酸首先脱去一个CO2和部分[H]，生成一个二碳化合物。该化合物会加入一个多种有机酸参与的循环途径，在这个途径中逐步脱[H]，最终生成CO2和大量[H]，同时还生成了少量ATP。 b．某些有机酸与其他物质的转化关系 由图可知，除了糖类之外，脂肪酸和各种氨基酸都能够加入有氧呼吸的第二阶段，氧化分解供能，有氧呼吸第二阶段的各种有机酸也可以转化成脂肪酸、氨基酸、碱基等物质。 ③反应式：2丙酮酸＋6H2O6CO2＋20[H]＋ATP(少量)。 (3)有氧呼吸的第三阶段 ①场所：线粒体内膜。 ②过程：[H]在酶的催化下释放电子和H＋，电子被镶嵌在线粒体内膜上的一系列特殊蛋白质捕获和传递，最终与O2和H＋结合，生成了H2O。线粒体内膜上的特殊蛋白质利用电子给予的能量将线粒体基质中的H＋泵入内膜和外膜的间隙中，构建了跨膜的H＋浓度梯度。H＋沿着线粒体内膜上ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动ATP的合成。 ③反应式：24[H]＋6O212H2O＋ATP(大量)。 3．有氧呼吸的特点 (1)条件：有O2、由酶催化、较温和。 (2)能量释放：经一系列化学反应逐步释放。 (3)能量去向：相当一部分储存在ATP中，其他转化为热能。 4．意义 (1)对生物体的体温维持有着重要意义。任何破坏细胞呼吸的因素都对细胞有害。例如，氰化物能够与线粒体内膜中传递电子的蛋白结合，阻断电子传递和ATP的生成。有的减肥药物能够增加线粒体内膜对H＋的通透性，使得H＋ “渗漏”回线粒体基质，推动ATP合成酶生成的ATP量减少，这样的药物虽然能够加快体内有机物的消耗，却会导致细胞供能不足和体温过高，严重危害健康。 (2)有氧呼吸不仅是细胞的能量之源，还是细胞合成代谢和分解代谢的枢纽。除糖类之外，脂肪酸和各种氨基酸都能够加入有氧呼吸的第二阶段，氧化分解供能，有氧呼吸第二阶段的各种有机酸也可以转化为脂肪酸、氨基酸、碱基等物质。 (1)有氧呼吸过程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