内容正文:
第2讲 细胞的呼吸作用
1.细胞呼吸(Ⅱ)。2.实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式。
知识体系——定内容
核心素养——定能力
生命
观念
通过细胞呼吸类型和过程的学习,建立起生命的物质与能量观和普遍联系的观点
科学
思维
通过分析细胞呼吸方式,培养对问题进行推理,并做出合理判断的能力
科学
探究
通过“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验,掌握对生物学问题进行初步探究的能力
考点1 细胞呼吸的类型和过程
[必备知识掌握]
1.细胞呼吸的概念:有机物在细胞内经过一系列的 氧化分解 ,生成 CO2或其他产物 ,释放出能量并生成 ATP 的过程。
2.有氧呼吸
(1)概念:细胞在 氧气 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CO2和水,释放能量,生成 大量ATP 的过程。
(2)场所与过程
(3)写出有氧呼吸反应方程式,并标明氧元素的来源和去路
C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
3.无氧呼吸
(1)概念:在 无氧 条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物(如 酒精和CO2或乳酸 ),同时释放出 少量 能量,生成 少量ATP 的过程。
(2)场所与过程
(3)反应式
①产物为酒精:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量 。
②产物为乳酸:C6H12O6 2C3H6O3+少量能量 。
4.有氧呼吸与无氧呼吸的比较
比较项目
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
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为体内其他化合物的合成提供原料
联系
第一 阶段相同
5.不同生物无氧呼吸产物
(1)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,但原核生物无线粒体,也能进行有氧呼吸。
(2)无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸,如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。
(3)不同生物无氧呼吸的产物不同,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。
(4)细胞呼吸释放的能量,大部分以热能的形式散失,少部分以化学能的形式储存在ATP中。
(5)人体内产生的CO2只来自有氧呼吸,人体无氧呼吸的产物是乳酸,无CO2。
1.教材必修1 P93“文字信息”:说出肌质体的组成及意义。
答案: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。
2.教材必修1 P93“图5-8和图5-9”:分析葡萄糖能进入线粒体氧化分解吗?
答案:不能,只能在细胞质基质中分解。
3.教材必修1 P94“相关信息”:细胞呼吸产生的[H]指的是什么?
答案:还原型辅酶Ⅰ(NADH)。
4.教材必修1 P94“文字信息”:无氧呼吸两个阶段都释放能量吗?
答案:只在第一阶段释放能量。
[重点难点突破]
细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去向
物质
来源
去向
[H]
①有氧呼吸:C6H12O6和H2O;
②无氧呼吸:C6H12O6
①有氧呼吸:与O2结合生成水;
②无氧呼吸:还原丙酮酸
ATP
①有氧呼吸:三个阶段都产生;
②无氧呼吸:只在第一阶段产生
用于几乎各项生命活动
1.有氧呼吸过程包含无氧呼吸的哪个步骤?联想到地球的早期大气以及原核细胞的结构,推测生物类型和代谢类型进化顺序。
答案:有氧呼吸过程包含无氧呼吸的第一阶段。
生物进化顺序:原核生物→真核生物;代谢进化:无氧呼吸→有氧呼吸。
2.马铃薯块茎储藏的过程中能产生ATP的具体细胞结构有哪些?马铃薯块茎储藏不当时能量去向与正常储藏时有何不同?
答案:细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质。储藏不当时大量能量转移到乳酸中,少量以热能形式散失和储存在ATP中;正常储藏时能量大量以热能的形式散失,少部分储存在ATP中。
[关键能力提升]
[提升点1] 理解能力
1.(2023·湖北武汉市模拟)下图为癌细胞呼吸过程中主要的物质变化,①~③为相关生理过程。研究发现,氧气充足时,癌细胞仍主要依赖效率较低的糖酵解(葡萄糖分解成丙酮酸的过程)途径供应能量,并产生大量乳酸。下列叙述不正确的是( )
A.癌细胞的糖酵解途径在有氧和无氧条件下都能发生
B.过程②产生ATP的场所是线粒体基质和线粒体内膜
C.过程③产生的ATP可用于癌细胞主动运输所需的营养物质
D.通过抑制糖酵解酶的活性抑制癌细胞增殖
解析:C [葡萄糖分解为丙酮酸的过程,即糖酵解途