高中生物《细胞呼吸》学案2-苏教版必修1VIP专享VIP免费

第3节细胞呼吸学习目标1.细胞呼吸的本质和过程。2.细胞的有氧呼吸和无氧呼吸的区别。3.呼吸原理的应用。学习提示有氧呼吸、无氧呼吸的过程是本节学习的重点和难点。在生物体内，糖类、脂肪、蛋白质都是能源物质，在这些有机物中含有大量的化学能，但这些化学能并不能被生命活动直接利用，它们必须通过呼吸作用氧化分解，先把释放出的能量转移给细胞的能量“通货”——ATP，储存到ATP的高能磷酸键中，然后，通过ATP为生物体的生命活动直接提供能量，由于呼吸作用是在细胞内进行的，因此也叫细胞呼吸。一、细胞呼吸的概念细胞呼吸主要是指糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解，产生CO2和H2O并释放能量的过程。二、细胞呼吸的方式通过“探究酵母菌的呼吸方式”，我们了解到，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，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的CO2和H2O，在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的CO2。科学家经过大量的实验证实，细胞呼吸可分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。（一）有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，把某些有机物彻底氧化分解，产生CO2和H2O同时释放能量的过程。有氧呼吸的主要场所是线粒体。其全过程可分为三个阶段，每个阶段都有相应的酶催化。第一阶段：一分子C6H12O6分解成两分子丙酮酸，同时产生少量的氢和少量的能量，这个过程在细胞质基质中进行，产生的能量一部分以热能的形式散失掉，另一部分则贮存在ATP中。C6H12O6酶2C3H4O3+4[H]+少量能量第二阶段：丙酮酸和水经过一系列反应，分解成CO2和氢，同时释放出少量能量，这些能量也是一部分以热能的形式散失，一部分形成ATP，这个阶段是在线粒体基质中进行的。2C3H4O3+6H2O酶6CO2+20[H]+少量能量第三阶段：前两个阶段产生的24个[H]，经过一系列反应，与氧结合成水，同时释放大量的能量，这些能量中一部分以热能形式散失，一部分形成34个ATP。24[H]+6O2酶12H2O+大量能量在细胞内，通过细胞呼吸，1molC6H12O6在彻底氧化分解后，共释放2870kJ的能量，其中有1161kJ储存在ATP中，其余主要以热能的形式散失掉。据统计，细胞呼吸产生能量的效益高达40%，而内燃机的能量效益只有15%～25%。若以C6H12O6为底物，则细胞有氧呼吸的总反应式可归纳为：C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量（二）无氧呼吸无氧呼吸是指生活细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把C6H12O6等有机物不彻底地氧用心爱心专心1化分解成为C2H5OH或乳酸等，同时释放出较少能量的过程。无氧呼吸最常利用的物质也是C6H12O6，其全过程可以概括为两个阶段，这两个阶段需要不同的酶催化，但都是在细胞质中进行的。无氧呼吸包括许多类型，但它们有一个共同的特点：那就是氧不是H+和e－的最终受体，并且呼吸底物只是部分地被氧化，所以最终形成的产物有酒精或乳酸等。无氧呼吸过程中由于有机物氧化分解不彻底，所以能量转化效率较低，例如，1molC6H12O6在分解成乳酸时，只释放出196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量储存到ATP中，近69%的能量都以热能的形式散失掉了。（三）有氧呼吸和无氧呼吸的异同点比较项目有氧呼吸无氧呼吸反应场所先在细胞质基质，后在线粒体完全在细胞质基质反应条件必须有氧、酶不需要氧，需要酶物质变化有机物彻底氧化分解为CO2和水有机物分解不彻底，成为CO2和酒精或乳酸能量变化释放大量能量释放少量能量联系1.实质上都是，氧化分解有机物，释放能量2.过程中都有从C6H12O6到丙酮酸这一阶段知识阅读——呼吸、呼吸作用与发酵1.呼吸呼吸是指生物与外界环境进行气体交换的全过程。主要为吸入氧气、排出二氧化碳的过程。人与高等动物有内、外呼吸之分。内呼吸指组织细胞（或体液）之间的气体交换过程。外呼吸指血液与外界空气在肺部等呼吸器官进行的气体交换过程。低等动物也通过各自与环境相适应的呼吸器官或结构进行呼吸。如节肢动物中的蝗虫用气管呼吸，软体动物中的河蚌用鳃进行呼吸，环节动物中的环毛蚓用皮肤呼吸，原生动物中的绿眼虫在无光的条件下通过体表吸收水中的氧气，排出二氧化碳；在光照下则直接利用自身光合作用产生的氧气。原生动物中的草履虫在有...