5.3细胞呼吸的原理和应用知识清单2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1

必修一 细胞呼吸 知识点一 细胞呼吸的原理和应用 一、 细胞呼吸的方式 1. 呼吸作用的实质是细胞内有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。 注意：呼吸作用≠呼吸（人体的肺与外界环境进行气体交换） 2. 探究酵母菌细胞呼吸方式 (1)酵母菌细胞的呼吸方式 代谢类型 细胞呼吸方式 异养兼性厌氧型 有氧呼吸和无氧呼吸 (2)呼吸产物的检测 检测产物 试剂 现象 CO2 澄清石灰水 石灰水变浑浊 溴麝香草酚蓝溶液 溶液由蓝变绿再变黄 酒精 酸性条件下的重铬酸钾溶液 橙色变为灰绿色 注：酸性条件一般添加H2SO4 ，重铬酸钾具有强氧化性，将乙醇氧化，生成Cr3+ (3)实验装置：两个实验组（互相对照） 接橡皮球 （或气泵） 质量分数为10%的NaOH溶液 酵母菌培养液 酵母菌培养液 澄清的石灰水 澄清的石灰水 注：注意控制变量，两瓶酵母菌培养液中应加入等量酵母菌+等量质量分数为5%的葡萄糖溶液 实验中用到的澄清石灰水可换成溴麝香草酚蓝溶液检测CO2的产生。 (4)实验步骤 ①酵母菌培养液的配置与培养（注意控制单一变量） ②检测CO2的产生 ③检测酒精的产生：注意适当延长培养时间 注：实验中的常见问题 1. 为什么要接NaOH溶液？是否可以去除？能否换成澄清石灰水？ 答：不可以去除，NaOH溶液可以吸收空气当中本就含有的CO2气体，防止空气中的CO2对实验结果造成干扰；也不能换成澄清石灰水，因为澄清石灰水吸收CO2的能力有限（比NaOH溶液吸收能力弱）。 2. 为什么要适当延长培养时间？ 答：酵母菌培养液中的葡萄糖是还原性糖，同样也可以被重铬酸钾氧化，其颜色反应与酒精相同，可适当延长培养时间以耗尽培养液中的CO2。 (5)实验现象 条件 澄清石灰水的变化/出现变化的快慢 重铬酸钾的浓硫酸溶液 甲组(有氧) 变混浊程度高/快 无变化 乙组(无氧) 变混浊程度低/慢 出现灰绿色 (6)实验结论 ①酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。（在有氧条件下大量繁殖，在无氧条件下进行酒精发酵） ②产物 二、有氧呼吸 1. 场所——线粒体（主要）、细胞质基质 (1)线粒体的结构（如右图） 嵴 外膜 线粒体基质 内膜 嵴：内膜折叠形成，增大膜面积，为酶提 供了更多附着位点。 (2)外膜与线粒体基质中含有多种与有氧呼 吸有关的酶。 (3)线粒体的功能：进行有氧呼吸的主要场所。 2. 化学反应式（有氧呼吸地物主要是葡萄糖） 酶 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 3. 有氧呼吸过程注： ①[H]指还原型辅酶Ⅰ ②有氧呼吸产生能量大部分以热能形式散失，另一部分生成ATP储存能量 ③有氧呼吸第一阶段又称“糖酵解”；第二阶段又称“三羧酸循环”；第三阶段又称“氧化磷酸化” ④葡萄糖不能进入线粒体内分解，因为线粒体中没有分解葡萄糖的酶 ⑤化学反应各阶段所需的酶的种类不同 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 4. 能量转化：葡萄糖中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能。 注：有氧呼吸的场所并非只是线粒体；真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；原核细胞无线粒体，有氧呼吸在细胞质和细胞膜上进行。 5.有氧呼吸概念 有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，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CO2和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 注：有氧呼吸能量的转化效率大约为34%，1mol的葡萄糖约能产生32mol的ATP。 三、无氧呼吸 1.场所：细胞质基质 2.过程 (1)第一阶段：与有氧呼吸的第一阶段相同 场所：细胞质基质酶 物质变化：葡萄糖 2丙酮酸+4[H]+少量能量 产能情况：少量 (2)第二阶段：丙酮酸在酶（不同种类）的催化作用下，分解成酒精和CO2，或者转化成乳酸。 场所：细胞质基质酶 物质变化：2丙酮酸+4[H] 2C3H6O3（乳酸）酶 或2丙酮酸+4[H] 2C2H5OH+2CO2（产酒气） 产能情况：不产能 3.反应式酶 C2H12O6 2C3H6O3+少量能量 举例：动物骨骼肌细胞、乳酸菌、玉米胚乳、甜菜块根、马铃薯块茎等酶 C2H12O6 2C2H5OH+CO2+少量能量 举例：酵母菌、水稻根、苹果果实等 4.能量去向 ①未释放的能量储存在酒精或乳酸中 ②释放的能量大部分以热能的形式散失 ③释放的能量少部分储存在ATP中 5.无氧呼吸概念 无氧呼吸是指细胞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。 重点归纳（一） 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 条件 需氧 无氧 场所 细胞质基质(第一阶段)、线粒体(第二