3.3 细胞呼吸——能量的转化和利用-2020-2021学年新教材高中生物必修1新课标辅导【精讲精练】苏教版（word）

第3节　细胞呼吸——能量的转化和利用 课标要求 素养要求 等级水平 1.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。 2.探究酵母菌的呼吸方式。 1.科学探究：通过探究酵母菌的呼吸方式的实验，总结细胞呼吸的类型。 2.科学思维：通过对有氧呼吸过程的分析，阐明有氧呼吸中的物质变化与能量变化。 3.科学思维：通过表格归纳，理清有氧呼吸与无氧呼吸过程的异同，归纳细胞呼吸的概念，说明细胞呼吸的意义。 水平一 水平二 水平三 知识点一　细胞呼吸的方式 ◎新知梳理　素养奠基 1．细胞呼吸 (1)概念：主要是指糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解为CO2或其他物质，同时释放出能量并生成ATP的过程。 (2)类型：有氧呼吸和无氧呼吸。 (3)意义：将储存在有机物中的能量转化为生命活动能直接利用的能量。 2．有氧呼吸 (1)概念：在氧的参与下，细胞内的有机物彻底氧化分解产生二氧化碳和水，同时释放能量，生成大量ATP的过程。 (2)主要场所——线粒体 线粒体具有内、外两层膜，[3]内膜向线粒体的内腔折叠形成[2]嵴，嵴使内膜的表面积大大增加，嵴的周围充满了液态的[4]基质。线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 (3)过程 阶段 场所 物质变化 放能多少 第一阶段 (糖酵解) 细胞质基质 葡萄糖丙酮酸＋少量[H] 少量 第二阶段 (柠檬酸循环) 线粒体基质 丙酮酸＋H2OCO2＋大量[H] 少量 第三阶段 线粒体内膜 第一、二阶段产生的[H]＋O2H2O 大量 【提醒】 进入线粒体基质的丙酮酸在多种酶的催化下，先转化成乙酰辅酶A，再形成柠檬酸，柠檬酸进一步分解。柠檬酸循环是糖类、脂肪和蛋白质这三大营养物质分解代谢的最终共同途径，也是能量代谢的枢纽。 　(4)总反应式及氧元素去向 3．无氧呼吸 (1)概念：在无氧或缺氧条件下，细胞通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为乙醇(C2H5OH)和CO2，或分解为乳酸(C3H6O3)等物质，同时释放较少能量的过程。 (2)场所：细胞质基质。 (3)过程 ①第一阶段：葡萄糖丙酮酸＋少量[H] ②第二阶段：丙酮酸 (4)类型 ①乳酸发酵：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量。 ②酒精发酵：C6H12O62C2H5OH(乙醇)＋2CO2＋能量。 4．细胞呼吸产生的能量的利用 细胞呼吸释放的能量一部分以热的形式散失，一部分主要储存在ATP中，供给生物体的各种生命活动。 【判断正误】 1．有氧呼吸全部在线粒体中进行。(×) 提示：有氧呼吸分为三个阶段，场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。 2．氧气作为反应物在有氧呼吸的第二、三阶段参与。(×) 提示：氧气作为反应物只参与了有氧呼吸的第三阶段。 3．有氧呼吸的第三阶段既消耗水又产生水。(×) 提示：有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水。 4．无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行。(√) 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。(√) ◎探究学习　素养形成 1．线粒体与有氧呼吸相适应的结构特点 (1)从膜结构上分析：内膜向内腔折叠形成嵴，使内膜表面积大大增加，增大有氧呼吸酶的附着面积，为能量的释放提供了足够的空间。 (2)从有氧呼吸所需的酶上分析：内膜和基质中含有大量与有氧呼吸有关的酶，从而保证有氧呼吸的顺利进行。 2．有氧呼吸的过程 下图表示有氧呼吸的过程，请据图回答： (1)图中a、b、c分别代表有氧呼吸的哪些阶段？ a：第一阶段；b：第二阶段；c：第三阶段。 (2)a、b、c三个阶段中有[H]产生的是a、b，产生能量最多的是c。 3．有氧呼吸中元素的追踪 有氧呼吸装置如图，用同位素18O对C6H12O6进行标记，同位素18O最终出现在CO2中。 4．无氧呼吸的类型 ①苹果　②马铃薯块茎　③动物　④酵母菌　⑤玉米胚　⑥甜菜块根 将上述序号填到下表对应处。 产生酒精和CO2：①④， 产生乳酸：②③⑤⑥。 5．无氧呼吸过程中能量的释放 探讨无氧呼吸两个阶段中是否都有能量的释放和ATP的合成。 第一阶段：有少量能量释放和ATP的合成； 第二阶段：无能量释放和ATP的合成。 6．无氧呼吸与有氧呼吸的比较 (1)无氧呼吸和有氧呼吸的不同点。 ①反应场所：无氧呼吸的整个过程都在细胞质基质中完成，有氧呼吸的第二和第三阶段都在线粒体中完成。 ②合成ATP：无氧呼吸只在第一阶段合成少量ATP，有氧呼吸三个阶段均有ATP的合成。 (2)若某生物细胞呼吸产物中有CO2放出，你能判断该生物进行细胞呼吸的类型吗？ 答案　不能。因为有氧呼吸的产物中有CO2释放，无氧呼吸产生酒精的类型中也有CO2的释放，所以无法根据有无CO2的释放来判断细