内容正文:
第9讲 细胞呼吸
【核心素养目标】
课标要求 核心素养要求
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
3.通过曲线分析认识O2浓度、温度、水分等对细胞呼吸的影响。
4.通过种子储藏、酒精发酵等了解细胞呼吸在生产实践中的应用。 1.通过细胞呼吸类型和过程的学习,建立起物生命的物质与能量观和普通联系的观点 (生命观念)
2.采用归纳与概括、演绎与推理等方法,能用文字或图示等方式表达呼吸作用等重要概念,用图表等方式解释呼吸作用中物质和能量间的联系 (科学思维)
3.进行细胞呼吸方式的实验探究,能借鉴并用来尝试探究植物呼吸作用的影响因素(科学探究)
4.细胞呼吸在生产中的应用,关注生产与生活及人体健康(社会责任)
一、细胞呼吸的概念及方式
1. 实质:细胞内的有机物 ,并 。
2.方式: 和无氧呼吸。
二、有氧呼吸
1. 概念:
氧化分解
释放能量
有氧呼吸
嵴
表面积
酶
细胞在 的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物_______氧化分解,产生 ,释放 ,生成大量ATP的过程。
氧
彻底
二氧化碳和水
能量
2. 线粒体结构
3.过程
细胞质基质
线粒体基质
少量能量
大量能量
线粒体内膜
少量能量
注:[H]是指NADH(还原型辅酶Ⅰ)。
3. 总反应式:C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
(用箭头标出的是氧元素的来源与去向)
4.与生物体外的燃烧不同:
有氧呼吸是在 的条件下进行的;有机物中的能量是___________的;一部分能量储存在 中,大部分以 的形式散失。
温和
逐步释放
ATP
热能
三、无氧呼吸
1.概念:在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程。
2.场所:全过程是在______________中进行的。
3.无氧呼吸总反应式
细胞质基质
或C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量
C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量
4.过程:
第一阶段 葡萄糖→丙酮酸、[H]和少量能量
第
二
阶
段 酒精
发酵 丙酮酸→
实例:酵母菌,水稻根、苹果果实等植物细胞
乳酸
发酵 丙酮酸→
实例:高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等
酒精+CO2
乳酸
不同生物无氧呼吸
产物类型及原因:
乳酸
基因
酒精和CO2
四、无氧呼吸与有氧呼吸的比较
有氧呼吸 无氧呼吸
区
别 场所 ___________________ 细胞质基质
条件 氧气,多种酶 无氧气,多种酶
物质变化 葡萄糖彻底氧化分解,生成CO2和H2O 葡萄糖分解不彻底,生成_____
或酒精和CO2
能量变化 释放大量能量,产生大量ATP 释放 能量,产生少量ATP
特点 受O2和温度等因素的影响 有氧气存在时,无氧呼吸受抑制
联系 二者第一阶段反应完全相同,并且都在细胞质基质中进行;本质都是氧化分解有机物、释放能量,产生ATP
细胞质基质和线粒体
乳酸
少量
5.细胞呼吸的意义:为生物体提供能量,是生物体代谢的枢纽。
(1)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。
(2)原核生物无线粒体,但有些原核生物仍可进行有氧呼吸,如蓝细菌、硝化细菌等,因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。
(3)人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体;酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质。
(4)在细胞内,1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870 kJ的能量,可使977.28 kJ左右的能量储存在ATP中,其余的能量则以热能的形式散失掉了。
(5)1 mol葡萄糖在分解成乳酸以后,只释放出196.65 kJ的能量,其中只有61.08 kJ的能量储存在ATP中。
(6)人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸,能在肝脏中再次转化为葡萄糖。
(7)蛋白质、糖类和脂质的代谢,都可以通过细胞呼吸过程联系起来。细胞呼吸过程中产生的中间产物,可转化为甘油、氨基酸等非糖物质;非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同,这些物质可以进一步形成葡萄糖。
【特别提醒】
例1.[不定选]下列关于细胞呼吸的叙述,错误的是 ( )
A.没有线粒体的细胞不能进行有氧呼吸
B.丙酮酸、[H]是有氧呼吸和无氧呼吸共同的中间产物
C.无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸第一阶段均在细胞质基质中进行
D.进行马拉松长跑时肌肉细胞中CO2的产生量多于O