資源簡介

5.3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式，理解細(xì)胞呼吸的概念。
2．說出線粒體的結(jié)構(gòu)和功能，理解線粒體是有氧呼吸的主要場所。
3．闡明有氧呼吸的三個階段，概括有氧呼吸的概念。
【學(xué)習(xí)重難點】
1．細(xì)胞呼吸的原理和本質(zhì)。
2．探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。
【預(yù)習(xí)新知】
細(xì)胞呼吸的方式
1．細(xì)胞呼吸
(1)概念
①物質(zhì)變化：有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物。
②能量變化：有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能。
(2)兩種類型
①分類依據(jù)：有無的參與，有機(jī)物是否徹底氧化分解。
②類型：有氧呼吸和無氧呼吸。
2．探究過程
有氧呼吸
1．主要場所——線粒體
(1)寫出序號代表的結(jié)構(gòu)名稱
①外膜；②內(nèi)膜形成的嵴；③線粒體基質(zhì)。
(2)與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在②③。
(3)線粒體的功能：進(jìn)行有氧呼吸的主要場所。
2．化學(xué)反應(yīng)式
C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量。
3．有氧呼吸過程
4．能量轉(zhuǎn)化
5．有氧呼吸概念
指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。
無氧呼吸
1．無氧呼吸場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。
2．無氧呼吸的過程
(1)第一階段(與有氧呼吸的第一階段完全相同)
葡萄糖2丙酮酸＋4[H]＋少量能量
(2)第二階段
注：無氧呼吸只在第一階段釋放少量能量、形成少量ATP。
3．無氧呼吸的總反應(yīng)式可概括為兩種
(1)無氧呼吸的乳酸途徑
①反應(yīng)式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。
②生物：馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚、動物和人劇烈運動、哺乳動物成熟紅細(xì)胞、乳酸菌等。
(2)無氧呼吸的酒精途徑
①反應(yīng)式：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量。
②生物：大多數(shù)植物、蘋果果實、酵母菌等。
4.無氧呼吸過程中的能量轉(zhuǎn)化
5．無氧呼吸概念：在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過不完全分解釋放少量能量的過程。
6．細(xì)胞呼吸
概念：細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成CO2或其他產(chǎn)物，釋放能量并生成ATP的過程。
細(xì)胞呼吸除了能為生物體提供能量，還是生物體代謝的樞紐。例如，在細(xì)胞呼吸過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，可轉(zhuǎn)化為甘油、氨基酸等非糖物質(zhì)；非糖物質(zhì)代謝形成的某些產(chǎn)物與細(xì)胞呼吸中間產(chǎn)物相同，這些物質(zhì)可以進(jìn)一步形成葡萄糖。蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)的代謝，都可以通過細(xì)胞呼吸過程聯(lián)系起來。
細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用
和 都屬于細(xì)胞呼吸。
細(xì)胞呼吸的實質(zhì)：細(xì)胞呼吸是指 在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列 ，生成 或其他產(chǎn)物，釋放 并生成 的過程。
3、有氧呼吸和無氧呼吸的比較：
項目 有氧呼吸 無氧呼吸
不同點 反應(yīng)場所 第一個階段在 中，第二和第三個階段在 中
反應(yīng)條件 需要 、酶和適宜的溫度 不需要 ，需要酶和適宜的溫度
分解產(chǎn)物 ， 酒精和 ，或
釋放能量 1 mol葡萄糖釋放2870 kJ能量，其中1161 kJ的能量儲存在 中 1 mol葡萄糖釋196.65 kJ能量（生成乳酸）或225.94 k能量（生成酒精），其中均有61.08 kJ的能量儲存在 中
特點 有機(jī)物 ，能量完全釋放 有機(jī)物 ，能量沒有完全釋放
相同點 實質(zhì) 分解 ，釋放 ，合成
聯(lián)系 第一個階段相同，即葡糖分解為丙酮酸和[H]的階段完全相同
意義 ①為生物體的各項生命活動提供能量 ②為生物體內(nèi)其他化合物的合成提供原料 ③維持恒溫動物的體溫
【易錯提示】
理解細(xì)胞呼吸易出現(xiàn)的誤區(qū)
(1)誤認(rèn)為有氧呼吸只在線粒體中進(jìn)行。如原核細(xì)胞雖無線粒體,但也能進(jìn)行有氧呼吸。真核生物細(xì)胞的有氧呼吸場所主要是線粒體。
(2)誤認(rèn)為無氧呼吸兩個階段都能合成ATP。無氧呼吸只在第一個階段合成少量ATP,第二個階段無ATP的產(chǎn)生。
(3)誤認(rèn)為細(xì)胞呼吸釋放的能量全部儲存在ATP中。釋放的能量大部分以熱能形式散失,小部分儲存在ATP中。
(4)細(xì)胞呼吸不僅為生物體提供能量,還是生物體代謝的樞紐。
【鞏固訓(xùn)練】
1.植物細(xì)胞的細(xì)胞呼吸是( )
A. 白天進(jìn)行，晚上停止 B. 白天晚上都進(jìn)行
C. 在不進(jìn)行光合作用時進(jìn)行 D. 白天停止，晚上進(jìn)行
2.下列是呼吸作用實質(zhì)的是( )
A.合成有機(jī)物，儲存能量 B.分解有機(jī)物，釋放能量
C.合成有機(jī)物，釋放能量 D.分解有機(jī)物，儲存能量
3.植物種子萌發(fā)時，如果長時間缺氧，就會引起爛芽，主要是由于( )
A.能量不足 B.酒精中毒 C.乳酸中毒 D.CO2中毒
4.果農(nóng)將廣柑貯藏于密閉的土窯中，貯藏時間可以達(dá)到4~5個月之久；哈爾濱等地利用大窯套小窯的方法，可使黃瓜貯存期達(dá)到3個月，這種方法在生物學(xué)上稱為“自體保藏法”。下列關(guān)于“自體保藏法”的敘述，錯誤的是( )
A.在密閉環(huán)境中，二氧化碳濃度越高，貯藏效果越好
B.如果在室溫中使用“自體保藏法”，則貯藏時間應(yīng)該會更長
C.密閉環(huán)境中，若細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸時，有機(jī)物中的能量大部分以熱能形式散失
D.廣柑果實產(chǎn)生酒精的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，同時伴隨著CO2的釋放
5.如圖表示氧氣濃度對培養(yǎng)液中的醋酸菌、乳酸菌和酵母菌的呼吸作用的影響，下列說法正確的是( )
A.a呼吸曲線可代表醋酸菌
B.b呼吸曲線可代表乳酸菌
C.c呼吸曲線可代表酵母菌
D.出現(xiàn)c曲線的原因是乳酸菌隨氧氣濃度的增大無氧呼吸被抑制
參考答案
1.答案：B
解析：植物的呼吸作用是在任何時候都進(jìn)行，呼吸作用與光照無關(guān)，和溫度，氧氣等有關(guān)，ACD 錯誤，B正確。
故選B。
2.答案：B
解析：呼吸作用實質(zhì)是生物體在有氧或無氧條件下分解有機(jī)物，將有機(jī)物分解成小分子物質(zhì)，同時釋放出儲存在有機(jī)物中的能量的過程。ACD錯誤，B正確。
故選B。
3.答案：B
解析：種子萌發(fā)時，如果長時間缺氧，會進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，酒精含量過多對細(xì)胞有毒害作用，引起爛芽。故B項正確，A、C、D項錯誤。
4.答案：ABC
解析：A、密閉環(huán)境中二氧化碳濃度過高會使無氧呼吸加強(qiáng)，無氧呼吸產(chǎn)物積累過多對水果有害，A錯誤；
B、溫度影響呼吸作用酶的活性，室溫下酶活性高，貯藏時間短些，B錯誤；
C、細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸時，有機(jī)物中的能量大部分沒有釋放出來，而是存在未徹底分解的酒精或乳酸中，C錯誤；
D、廣柑果實產(chǎn)生酒精的過程是無氧呼吸的過程，場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，同時伴隨著CO2的釋放，D正確。
故選ABC。
5.答案：D
解析：A、醋酸菌只能進(jìn)行有氧呼吸，在氧氣濃度為0時，不能進(jìn)行呼吸作用，隨著氧氣濃度的升高，有氧呼吸逐漸增強(qiáng)，對應(yīng)圖中曲線b，A錯誤;BD、乳酸菌屬于厭氧生物，在氧氣濃度為0時，可以進(jìn)行無氧呼吸，但是隨著氧氣濃度的升高，乳酸菌的無氧呼吸逐漸受到抑制，對應(yīng)中曲線c，B錯誤，D正確;C、由于酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸，又能進(jìn)行無氧呼吸，因此在氧氣濃度為0時，無氧呼吸比較強(qiáng)，隨著氧氣濃度的升高，無氧呼吸逐漸減弱，而有氧呼吸逐漸增強(qiáng)，對應(yīng)圖中的曲線a，C錯誤。故選D.

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