内容正文:
第8讲 细胞呼吸
[内容要求] 1.说明生物通过呼吸将储存在有机物分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。2.活动:探究酵母菌的呼吸方式。
考点一 细胞呼吸的方式及过程
1.细胞呼吸方
式的分类:
2.细胞呼吸: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。
3.细胞的有氧呼吸
(1)概念: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)过程图解
(3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)
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(4)与有机物在生物体外燃烧相比,有氧呼吸是在温和的条件下进行的;有机物中的能量是逐步释放的;一部分能量储存在ATP中。
4.无氧呼吸
(1)概念:是指细胞在没有氧的参与下,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:C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量。
②产物为乳酸:C6H12O62C3H6O3+少量能量。
(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。
5.有氧呼吸与无氧呼吸[H]和ATP的来源和去路
(1)有氧呼吸过程的[H]、ATP
(2)无氧呼吸过程中的[H]、ATP:无氧呼吸中[H]和ATP都是在第一阶段产生的,场所是细胞质基质。其中的[H]在第二阶段被全部消耗。
[基础诊断]
1.判断正误
(1)有氧呼吸时,生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解。(×)
(2)有氧呼吸过程中[H]的产生和消耗均在线粒体内。(×)
(3)肌细胞内的肌质体是由大量变形的线粒体组成的,肌质体显然有利于对肌细胞的能量供应。(√)
(4)有氧呼吸第二、三阶段反需的酶都分布于线粒体内膜的嵴上。(×)
(5)细胞呼吸过程中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ的简化表示方式。(√)
(6)无氧呼吸只在第一阶段释放少量的能量,生成少量的ATP。(√)
2.褐色脂肪细胞是人体的发热器,如图是褐色脂肪细胞的部分代谢过程,其中①②③④表示代谢过程,甲、乙、丙、丁、戊代表不同的物质。回答下列有关问题:
(1)脂肪是细胞内良好的储能物质,代谢时首先通过①分解为脂肪酸(甲)和甘油(乙),图中丙是________,其来源于________、________、________(用图中文字作答)。
(2)图中丁和戊分别代表________、________。
(3)相同质量的脂肪比糖类氧化分解释放的能量多,是因为脂肪中的________含量高(填“C”“H”或“O”),反应过程释放的能量更多。
(4)寒冷环境中,褐色脂肪细胞内的过程④正常进行,但ATP合成受阻,请分析该生理过程的意义:____________________________________________________________
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解析:本题考查细胞呼吸、组成细胞的分子,意在考查考生的理解分析能力和综合运用能力。(1)丙在细胞质基质中可由葡萄糖转变而来,且进入线粒体参与反应,说明丙为丙酮酸。题图中所示,丙酮酸可以由葡萄糖、甲(脂肪酸)、乙(甘油)转变而来。(2)题图中丁在线粒体内膜上与O2结合形成H2O,故丁是[H]。戊是由丙酮酸氧化分解产生的,为CO2。(3)与糖类分子比较,脂肪分子中含有更多的H,故相同质量的脂肪比糖类氧化分解释放的能量多。(4)过程④是有氧呼吸的第三阶段,这一过程中释放出大量的能量,如果ATP合成受阻,则该过程释放的能量更多地转变为热能,有利于人体在寒冷环境中维持体温恒定。
答案:(1)丙酮酸 葡萄糖 甲 乙(后三空答案无顺序)
(2)[H] CO2 (3)H (4)(脂肪分解释放的)能量更多以热能形式散失(有利于维持体温恒定)
1.比较有氧呼吸与无氧呼吸
项目
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
反应条件
需要O2、酶
不需要O2、需要酶
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
①为各项生命活动提供能量
②为体内其他化合