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1、第第5 5章章 第第 3 3 节节ATP的主要来源细胞呼吸第1课时教学目的:1.对细胞呼吸进行知识梳理 2.有氧呼吸和无氧呼吸的过程及比较教学重点:有氧呼吸和无氧呼吸的过程及比较教学难点:有氧呼吸的过程考考纲纲考情考情三年三年2424考高考指数：考高考指数：1.1.细细胞呼吸胞呼吸2.2.实验实验：探究酵母菌的呼吸方式：探究酵母菌的呼吸方式【知知识识梳理梳理】一、探究酵母菌一、探究酵母菌细细胞呼吸的方式胞呼吸的方式1.1.原理：酵母菌在原理：酵母菌在_的条件下都能生存。的条件下都能生存。2.2.产产物的物的检测检测：(1)CO(1)CO2 2的的检测检测。澄清的石灰水：澄清的石灰水：_。溴麝香
2、草酚溴麝香草酚蓝蓝水溶液：水溶液：颜颜色色变变化化为蓝为蓝色色绿绿色色黄色。黄色。(2)(2)酒精酒精检测检测：酸性条件下，重：酸性条件下，重铬铬酸酸钾钾溶液呈橙色溶液呈橙色_的的颜颜色色变变化。化。有氧和无氧有氧和无氧变变混混浊浊灰灰绿绿色色二、细胞呼吸二、细胞呼吸1.1.有氧呼吸：有氧呼吸：(1)(1)过程与场所：过程与场所：细胞质基质细胞质基质C C6 6H H1212O O6 6丙酮酸丙酮酸+H+H线粒体基质线粒体基质丙酮酸丙酮酸+H+H2 2O OCOCO2 2+H+H线粒体内膜线粒体内膜H+OH+O2 2H H2 2O O大量大量(2)(2)反反应应式：式：_。(3)(3)有氧呼吸
3、三个有氧呼吸三个阶阶段中段中发发生的物生的物质变质变化化(连线连线)：C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 26CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶2.2.无氧呼吸：无氧呼吸：(1)(1)场场所：所：_。(2)(2)条件：条件：_和多种和多种酶酶。(3)(3)过过程。程。第一第一阶阶段：与有氧呼吸段：与有氧呼吸_完全相同。完全相同。第二第二阶阶段：丙段：丙酮酮酸在不同酸在不同酶酶的作用下，分解成的作用下，分解成_或或转转化成化成_。(4)(4)反反应应式。式。产产物物为为酒精：酒精：C C6 6H H1212O O6 6 酶酶 _。产
4、产物物为为乳酸：乳酸：C C6 6H H1212O O6 6 酶酶 _。细细胞胞质质基基质质缺氧缺氧第一个第一个阶阶段段酒精和二氧酒精和二氧化碳化碳乳酸乳酸2C2C2 2H H5 5OH+2COOH+2CO2 2+少量能量少量能量2C2C3 3H H6 6O O3 3+少量能量少量能量三、细胞呼吸原理的应用三、细胞呼吸原理的应用1.1.伤口包扎。伤口包扎。2.2.作物松土，有利于根的作物松土，有利于根的_。3.3.稻田排水，防止根进行稻田排水，防止根进行_。4.4.传统发酵产品的生产。传统发酵产品的生产。有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸1.1.有氧呼吸的有氧呼吸的酶酶存在于存在于细细胞胞质质基
5、基质质、线线粒体内膜、粒体内膜、线线粒体基粒体基质质中。中。()()2.(20122.(2012北京高考北京高考T1A)T1A)细细胞中不能合成胞中不能合成ATPATP的部位是的部位是线线粒体的内膜。粒体的内膜。()3.(20133.(2013海南高考海南高考T2A)T2A)无氧呼吸能无氧呼吸能产产生生ATPATP，但没有，但没有HH的生成的生成过过程。程。()4.4.有水有水产产生的生的细细胞呼吸一定是有氧呼吸。胞呼吸一定是有氧呼吸。()()5.(20115.(2011海南高考海南高考T3C)T3C)破破伤风伤风(芽芽孢孢)杆菌在有氧条件下能大量繁殖。杆菌在有氧条件下能大量繁殖。()6.6.
6、人体人体剧剧烈运烈运动时动时，COCO2 2/O/O2 211，即，即COCO2 2既可在既可在线线粒体又可在粒体又可在细细胞胞质质基基质质中中产产生。生。()()7.7.贮贮藏水果藏水果时为时为减少有机物的消耗，减少有机物的消耗，应应放在完全无氧的放在完全无氧的环环境中。境中。()()【思考辨析点拨思考辨析点拨】1.有氧呼吸的三个阶段分别在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上进行，与有氧呼吸有关的酶就分布在相应部位。2.真核细胞中有氧呼吸的主要场所是线粒体，其中有氧呼吸过程的第三阶段就是在线粒体内膜上完成的，生成水并产生大量的ATP。3.无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同，均产生丙
7、酮酸和H，释放少量的能量。4.无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳或乳酸，只有有氧呼吸的产物中有水。5.破伤风(芽孢)杆菌是厌氧生物，在有氧条件下不能繁殖。6.人体无氧呼吸产生乳酸，无CO2产生，即CO2只能通过有氧呼吸在线粒体中产生，故CO2/O2=1。7.无氧时，细胞呼吸消耗大量的有机物，产生的酒精会对水果有一定的毒害。所以，应在低氧环境中保存水果，可降低有机物的消耗和酒精的毒害。【网络概览网络概览】考点一考点一 有氧呼吸和无氧呼吸的过程及比较有氧呼吸和无氧呼吸的过程及比较1.1.有氧呼吸和无氧呼吸的比较：有氧呼吸和无氧呼吸的比较：项项目目有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不不同同点点场场所所第一
8、第一阶阶段：段：细细胞胞质质基基质质第二第二阶阶段：段：线线粒体基粒体基质质第三第三阶阶段：段：线线粒体内膜粒体内膜第一第一阶阶段：段：细细胞胞质质基基质质第二第二阶阶段：段：细细胞胞质质基基质质条件条件需需O O2 2、酶酶不需不需O O2 2、需、需酶酶产产物物COCO2 2、H H2 2O O酒精和酒精和COCO2 2或乳酸或乳酸项项目目有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不不同同点点能量能量1 mol1 mol葡萄糖葡萄糖释释放能量放能量2 870 kJ2 870 kJ，其中，其中1 161 kJ1 161 kJ左右左右储储存在存在ATPATP中中产产生乳酸生乳酸时时，1 mol1 mol
9、葡萄葡萄糖糖释释放能量放能量196.65 kJ196.65 kJ，其中只有其中只有61.08 kJ61.08 kJ储储存存在在ATPATP中中特点特点有机物有机物彻彻底分解，能量底分解，能量完全完全释释放放有机物没有有机物没有彻彻底分解，底分解，能量没有完全能量没有完全释释放放相相同同点点联联系系葡萄糖分解葡萄糖分解为为丙丙酮酮酸酸阶阶段完全相同段完全相同实质实质分解有机物，分解有机物，释释放能量，合成放能量，合成ATPATP意意义义为为生物体的各生物体的各项项生命活生命活动动提供能量提供能量【思维拓展思维拓展】由细胞呼吸可联想到的知识由细胞呼吸可联想到的知识(1)(1)呼吸是指机体与外界环境
10、之间进行气体交换的过程呼吸是指机体与外界环境之间进行气体交换的过程,而细胞而细胞呼吸是指物质在细胞内的氧化分解过程。呼吸是指物质在细胞内的氧化分解过程。(2)(2)细胞呼吸涉及能量的变化细胞呼吸涉及能量的变化,生命活动的主要能源物质是糖类生命活动的主要能源物质是糖类,直接能源物质是直接能源物质是ATPATP。(3)(3)不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是酶不同不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是酶不同,根本原因根本原因是遗传物质不同。是遗传物质不同。2.2.过程图解：过程图解：图图形分析：形分析：(1)(1)细细胞呼吸胞呼吸过过程中程中HH的来源和去路的来源和去路。有氧呼吸：第一、二有氧呼吸
11、：第一、二阶阶段段产产生的生的HH用于第三用于第三阶阶段与段与O O2 2结结合生成水。合生成水。无氧呼吸：第一无氧呼吸：第一阶阶段段产产生的生的HH用于第二用于第二阶阶段将丙段将丙酮酮酸酸还还原原为为C C2 2H H5 5OHOH和和COCO2 2或乳酸。或乳酸。(2)(2)有氧呼吸中有氧呼吸中氧元素的来源和去路氧元素的来源和去路：(3)(3)有氧呼吸中有氧呼吸中H H2 2O O既是反既是反应应物，又是生成物，且生成的物，又是生成物，且生成的H H2 2O O中的氧全中的氧全部来自部来自O O2 2。【高考警示高考警示】细胞呼吸的辨析细胞呼吸的辨析(1)(1)有氧呼吸和酒精发酵中都有二氧
12、化碳生成，但水是有氧呼吸的特有氧呼吸和酒精发酵中都有二氧化碳生成，但水是有氧呼吸的特有产物。有水生成的一定是有氧呼吸，有二氧化碳生成的一定不是有产物。有水生成的一定是有氧呼吸，有二氧化碳生成的一定不是乳酸发酵。乳酸发酵。(2)(2)有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同。从丙酮酸开始，由于有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同。从丙酮酸开始，由于氧的存在与否及酶种类的差异，才分别沿着不同的途径形成不同的氧的存在与否及酶种类的差异，才分别沿着不同的途径形成不同的产物。产物。(3)(3)并不是所有的真核生物都能进行有氧呼吸，部分真核生物细胞无并不是所有的真核生物都能进行有氧呼吸，部分真核生物细胞无线粒
13、体，只能进行无氧呼吸，如蛔虫等。线粒体，只能进行无氧呼吸，如蛔虫等。【通关通关题组题组】1.(1.(细细胞呼吸胞呼吸过过程程)细细胞内糖分解代胞内糖分解代谢过谢过程如程如图图，下列叙述，下列叙述错误错误的是的是()A.A.植物植物细细胞能胞能进进行行过过程程和和或者或者过过程程和和B.B.真核真核细细胞的胞的细细胞胞质质基基质质中能中能进进行行过过程程和和C.C.动动物物细细胞内，胞内，过过程程比比过过程程释释放的能量多放的能量多D.D.乳酸菌乳酸菌细细胞内，胞内，过过程程产产生生HH，过过程程消耗消耗HHBB【解题指南解题指南】解答本题的关键点：解答本题的关键点：(1)(1)准确理解细胞呼吸
14、的过程、发生场所。准确理解细胞呼吸的过程、发生场所。(2)(2)能区分植物、动物及乳酸菌的呼吸产物。能区分植物、动物及乳酸菌的呼吸产物。【解析解析】选选B B。植物。植物细细胞可以胞可以进进行无氧呼吸行无氧呼吸产产生酒精和生酒精和COCO2 2，某些植物器官，某些植物器官(如如马铃马铃薯薯块块茎、甜菜茎、甜菜块块根根)可以可以产产生乳酸；真核生乳酸；真核细细胞的胞的细细胞胞质质基基质质中能中能进进行行有氧呼吸的第一有氧呼吸的第一阶阶段和无氧呼吸，因此能段和无氧呼吸，因此能进进行行过过程程，不能，不能进进行行过过程程；有氧呼吸第三；有氧呼吸第三阶阶段段释释放的能量最多，放的能量最多，过过程程为为
15、第二、三第二、三阶阶段，段，释释放的放的能量多于能量多于过过程程；乳酸菌无氧呼吸；乳酸菌无氧呼吸产产生乳酸，第一生乳酸，第一阶阶段段产产生生HH，第二，第二阶阶段段消耗消耗HH。【互互动动探究探究】哺乳哺乳动动物成熟物成熟红细红细胞中能胞中能发发生生题图题图中哪几个中哪几个过过程？程？提示：提示：哺乳动物成熟红细胞中无线粒体，只能进行无氧呼吸，即图中哺乳动物成熟红细胞中无线粒体，只能进行无氧呼吸，即图中的的过程。过程。2.(2.(细细胞呼吸方式的判断胞呼吸方式的判断)(2014)(2014南京模南京模拟拟)不同种不同种类类的生的生物在不同的条件下呼吸方式不同。下列物在不同的条件下呼吸方式不同。
16、下列对对生物生物细细胞呼吸胞呼吸方式的判断，方式的判断，错误错误的是的是()A.A.若只若只释释放放COCO2 2，不消耗，不消耗O O2 2，则细则细胞只胞只进进行无氧呼吸行无氧呼吸B.B.若若COCO2 2的的释释放量多于放量多于O O2 2的吸收量，的吸收量，则细则细胞既胞既进进行有氧呼行有氧呼吸也吸也进进行无氧呼吸行无氧呼吸C.C.若若COCO2 2的的释释放量等于放量等于O O2 2的吸收量，的吸收量，则细则细胞可能只胞可能只进进行有行有氧呼吸氧呼吸D.D.若既不吸收若既不吸收O O2 2也不也不释释放放COCO2 2，则说则说明明该细该细胞已胞已经经死亡死亡DD【解题指南解题指南】
17、解答本题的要点：解答本题的要点：(1)(1)正确理解有氧呼吸和无氧呼吸的产物。正确理解有氧呼吸和无氧呼吸的产物。(2)(2)能正确分析不同呼吸方式能正确分析不同呼吸方式O2O2消耗与消耗与CO2CO2释放的数量关系。释放的数量关系。【解析解析】选选D D。有氧呼吸的。有氧呼吸的产产物是物是COCO2 2和和H H2 2O O，无氧呼吸的，无氧呼吸的产产物是酒物是酒精和精和COCO2 2或乳酸。若或乳酸。若细细胞不消耗胞不消耗O O2 2也不也不释释放放COCO2 2，则细则细胞可能死亡胞可能死亡也可能也可能进进行乳酸行乳酸发发酵酵(无氧呼吸无氧呼吸)；若；若细细胞不消耗胞不消耗O O2 2只只
18、释释放放COCO2 2，说说明明细细胞只胞只进进行酒精行酒精发发酵酵(无氧呼吸无氧呼吸)；若；若细细胞消耗的胞消耗的O O2 2与与释释放的放的COCO2 2量相等，量相等，则细则细胞可能只胞可能只进进行有氧呼吸；若行有氧呼吸；若细细胞消耗的胞消耗的O O2 2少于少于释释放放的的COCO2 2，则细则细胞既胞既进进行有氧呼吸也行有氧呼吸也进进行无氧呼吸。行无氧呼吸。【互动探究互动探究】题中题中C C项为什么说项为什么说“可能可能”而不是而不是“一定一定”只进行只进行有氧呼吸？有氧呼吸？提示：提示：如人体既可进行有氧呼吸，也可进行无氧呼吸如人体既可进行有氧呼吸，也可进行无氧呼吸(产生乳酸，产生
19、乳酸，不产生不产生CO2)CO2)，剧烈运动时两种呼吸方式并存，此时消耗的，剧烈运动时两种呼吸方式并存，此时消耗的O2O2量与量与释放的释放的CO2CO2量相等。所以，题目中用了量相等。所以，题目中用了“可能可能”。【解题金手指解题金手指】细胞呼吸类型的判断方法细胞呼吸类型的判断方法在以葡萄糖为呼吸底物的情况下，在以葡萄糖为呼吸底物的情况下，COCO2 2释放量和释放量和O O2 2消耗量是判断细胞消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据，总结如下：呼吸类型的重要依据，总结如下：(1)(1)无无COCO2 2产生：乳酸发酵。产生：乳酸发酵。(2)(2)不耗不耗O O2 2，产生，产生COCO2 2：
20、酒精发酵。：酒精发酵。(3)(3)耗耗O O2 2量量=产生产生COCO2 2量：有氧呼吸。量：有氧呼吸。(4)(4)耗耗O O2 2量量 4/34/3，有氧呼吸，有氧呼吸 无氧呼吸。无氧呼吸。若若V VCOCO2 2/V/VO O2 24/3 无氧呼吸。无氧呼吸。【加固加固训练训练】1.1.如如图图表示表示绿绿色植物色植物细细胞内部分物胞内部分物质质的的转转化化过过程，以下有关叙述正确程，以下有关叙述正确的是的是()A.A.物物质质、依次是依次是H H2 2O O和和O O2 2B.B.图图中中产产生生HH的的场场所都是所都是线线粒体粒体C.C.用用1818O O标记标记C C6 6H H1
21、212O O6 6，则产则产物水中会物水中会检测检测到放射性到放射性D.D.图图示示过过程只能在有光的条件下程只能在有光的条件下进进行行AA【解析解析】选选A A。由图分析是细胞呼吸过程，在有氧呼吸的第二阶段，。由图分析是细胞呼吸过程，在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸与丙酮酸与H H2 2O O反应生成反应生成COCO2 2、HH和和ATPATP，第三阶段由前两个阶段产生，第三阶段由前两个阶段产生的的HH与与O O2 2结合产生结合产生H H2 2O O，故，故A A正确。正确。2.2.如如图图表示表示细细胞呼吸胞呼吸过过程中葡萄糖分解的两个途径。程中葡萄糖分解的两个途径。酶酶1 1、酶酶2 2和
22、和酶酶3 3分分别别存在于存在于()A.A.线线粒体、粒体、线线粒体和粒体和细细胞胞质质基基质质B.B.线线粒体、粒体、细细胞胞质质基基质质和和线线粒体粒体C.C.细细胞胞质质基基质质、线线粒体和粒体和细细胞胞质质基基质质D.D.细细胞胞质质基基质质、细细胞胞质质基基质质和和线线粒体粒体【解析解析】选选C C。本题考查细胞呼吸各阶段反应场所的知识。酶。本题考查细胞呼吸各阶段反应场所的知识。酶1 1催化的是细胞呼吸第一阶段的反应，由于反应场所是细胞质基催化的是细胞呼吸第一阶段的反应，由于反应场所是细胞质基质，因此酶质，因此酶1 1存在于细胞质基质中；酶存在于细胞质基质中；酶2 2催化的是有氧呼吸
23、第二、催化的是有氧呼吸第二、三阶段的反应，由于反应在线粒体中进行，故酶三阶段的反应，由于反应在线粒体中进行，故酶2 2存在于线粒存在于线粒体中；酶体中；酶3 3是催化无氧呼吸的酶，存在于细胞质基质中。是催化无氧呼吸的酶，存在于细胞质基质中。CC3.(20143.(2014肇肇庆庆模模拟拟)比比较较植物有氧呼吸和无氧呼吸，正确的是植物有氧呼吸和无氧呼吸，正确的是()A.A.糖糖类类是有氧呼吸的原料，不是无氧呼吸的原料是有氧呼吸的原料，不是无氧呼吸的原料B.COB.CO2 2是有氧呼吸的是有氧呼吸的产产物，不是无氧呼吸的物，不是无氧呼吸的产产物物C.C.有氧呼吸逐步有氧呼吸逐步释释放能量，无氧呼吸
24、瞬放能量，无氧呼吸瞬间释间释放能量放能量D.D.有氧呼吸有氧呼吸产产生生HH，无氧呼吸，无氧呼吸过过程中也能程中也能产产生生HH【解题指南解题指南】解答本题需注意：解答本题需注意：(1)(1)糖类是主要的能源物质，是细胞呼吸的原料。糖类是主要的能源物质，是细胞呼吸的原料。(2)(2)能正确分析有氧呼吸与无氧呼吸过程中二氧化碳的产生及能量释放能正确分析有氧呼吸与无氧呼吸过程中二氧化碳的产生及能量释放的差别。的差别。【解析解析】选选D D。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATPATP的过程。无论是有氧的过程。无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，糖类都是最常利用的物质。有氧呼吸和无氧呼吸第呼吸还是无氧呼吸，糖类都是最常利用的物质。有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同，都能产生一阶段完全相同，都能产生HH和丙酮酸。植物的有氧呼吸和无氧呼吸和丙酮酸。植物的有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物是二氧化碳，能量都是逐步释放。的共同产物是二氧化碳，能量都是逐步释放。DD