内容正文:
第四节 细胞呼吸为细胞生活提供能量
课程解读
知能目标
核心素养
1.概述需氧呼吸及厌氧呼吸的概念、反应式和反应过程
2.举例说明细胞呼吸在实践中的应用,探讨细胞呼吸与生产生活的关系
3.说出影响呼吸作用的因素及根据其影响,掌握如何应用
4.比较需氧呼吸和厌氧呼吸的异同
在学习过程中认同活细胞中物质、能量和信息变化的统一性。从物质和能量的角度,阐明细胞呼吸过程中始终贯穿着物质与能量的变化,从结构和功能相适应的角度,解释细胞各部分结构的分工合作是细胞呼吸发生的基础。提升学生将微观的细胞代谢和宏观的生命现象建立联系的能力,让学生从宏观现象认识生命活动的本质,发展学生的生物学科核心素养
第1课时 细胞呼吸的过程
知识点一 细胞呼吸
1.概念:在细胞内进行的将__糖类等有机物__分解成__无机物__或__小分子有机物__,并且释放出能量的过程。
2.分类:根据细胞呼吸过程中是否有__氧__参与,把细胞呼吸分为__需氧呼吸__和__厌氧呼吸__。
3.__需氧呼吸__是细胞呼吸的主要方式。
知识点二 需氧呼吸
1.条件:必须有__氧__参加,其把糖分子氧化成__二氧化碳和水__。
2.反应场所:细胞溶胶和__线粒体__。
3.反应过程
项目
第一阶段
第二阶段
第三阶段
名称
__糖酵解__
柠檬酸循环
__电子传递链__
场所
__细胞溶胶__
__线粒体基质__
线粒体
__内膜__
物质
变化
1分子葡萄糖→__2__个三碳化合物(丙酮酸)和少量__[H]__
丙酮酸被彻底氧化分解形成__二氧化碳__,产生[H]
前两个阶段产生的__[H]__与氧结合生成水
能量
变化
释放少量能量,形成__少量__ATP
释放少量能量,形成__少量__ATP
释放大量能量,形成__大量__ATP
总反
应式
__C6H12O6__+6H2O+6O2__6CO2__+12H2O+能量
4.实质:葡萄糖中的碳氧化为二氧化碳,其中的氢被氧化成水。
小思考:需氧呼吸真正需要氧气的是第几阶段?氧气中的氧原子最后的去向是哪里?
【答案】第三阶段。水中。
【特别提醒】需氧呼吸中各元素的来源及去路
(1)CO2是在第二阶段由丙酮酸和水反应生成的,CO2中的O来自葡萄糖和水。
(2)O2在第三阶段与[H]结合生成水,所以需氧呼吸产生的H2O中的O全部来自O2。
(3)水在第二阶段参与反应,电子传递链反应会产生水。
知识点三 厌氧呼吸
1.概念:细胞在__无氧__条件下,将糖分子分解成__乳酸__或__乙醇和CO2__,并释放少量能量的过程。
2.场所:细胞溶胶。
3.类型及反应过程
项目
乳酸发酵
乙醇发酵
发酵
过程
第一
阶段
糖酵解:1分子葡萄糖→__2__个三碳化合物(丙酮酸)和少量__[H]__
第二
阶段
总反应式
C6H12O6
__2C3H6O3__+能量
C6H12O62C2H5OH
+2CO2+能量
生物类型
动物细胞、某些植物细胞、乳酸菌等
某些植物细胞、__酵母菌__等
4.意义
对于某些生物而言,在__无氧或缺氧__条件下,细胞通过厌氧呼吸的方式可以快速地利用__葡萄糖__产生ATP,以维持生命。
【易错警示】
(1)不同生物厌氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于控制酶合成的基因不同。
(2)厌氧呼吸只释放少量能量,其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——乙醇或乳酸中。
(3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是厌氧呼吸产生的乙醇对细胞有毒害作用。
(4)需氧呼吸与厌氧呼吸产物最大的区别是厌氧呼吸没有水生成,并且厌氧呼吸只在第一阶段产生ATP。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)细胞呼吸过程中有CO2产生,则一定进行需氧呼吸。( × )
(2)进行需氧呼吸的细胞一定有线粒体。( × )
(3)线粒体外膜和内膜上存在转运葡萄糖的载体蛋白。( × )
(4)线粒体内氧气的浓度一般比细胞溶胶中的低,二氧化碳浓度比细胞溶胶中的高。( √ )
(5)1个ATP中的能量大约是1个葡萄糖中能量的1%,故细胞每氧化1个葡萄糖,可产生100个ATP。( × )
(6)细胞中葡萄糖的能量利用效率大约为30%。( √ )
(7)合成ATP的酶都镶嵌在线粒体内膜上。( × )
(8)消耗等量葡萄糖,厌氧呼吸产生的ATP仅为需氧呼吸的1/16。( √ )
(9)酵母菌在面团中进行需氧呼吸产生的二氧化碳,就是使面团“发起”的原因。( × )
(10)人体厌氧呼吸产生的乳酸刺激神经末梢,会使人产生酸痛的感觉。( √ )
(11)氧气对乳酸菌是有毒的,会抑制其生存。( √ )
(12)细胞呼吸释放的能量主要用于A