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昌乐二中高一必修一生物导学案16编写人：郭伟闫利章陈婷婷杨顺波审核人：时间：2009.12.10班级姓名小组等级必修一导学案：NO.16第五章细胞的能量供应和利用第3节ATP的主要来源——细胞呼吸【学习目标】1．熟记线粒体的结构和功能，熟练掌握细胞呼吸的原理的应用。2．积极讨论，踊跃展示，大胆质疑，比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。3．点燃生命激情，品味幸福人生。【使用说明与学法指导】1．依据学习目标,认真预习课本至少15分钟,用红笔标注疑难和重点2．用准确语言完成【知识结构】、【问题导学】和【自主探究】3．认真独立完成【预习自测】【知识结构】场所：细胞质基质和线粒体条件：需要氧气第一阶段：C6H12O6——→2C3H4O3（丙酮酸）＋4[H]＋能量（少）场所：第二阶段：2C3H4O3（丙酮酸）＋6H2O——→6CO2＋20[H]+能量（少）场所：线粒体基质第三阶段：24[H]＋6O2——→12H2O＋能量（）场所：线粒体内膜场所：细胞质基质条件：不需要氧气第一阶段：C6H12O6——→2C3H4O3（丙酮酸）＋4[H]＋能量（少）场所：细胞质基质第二阶段：2C3H4O3（丙酮酸）——→场所：细胞质基质产物为：反应式：C6H12O6——→2C2H5OH（酒精）＋2CO2＋能量（少）产物为：反应式：C6H12O6——→2C3H6O3（乳酸）＋能量（少）【问题导学】1．与有氧呼吸有关的酶存在于哪些部位？2．有氧呼吸和无氧呼吸的化学方程式。【自主探究】1．有氧呼吸时的能量转化效率是多少？其他能量的去向如何？2．比较有氧呼吸和无氧呼吸：类型有氧呼吸无氧呼吸过程第一阶段第二阶段第三阶段第一阶段第二阶段场所原料产物3.为何无氧呼吸释放的能量远少于有氧呼吸？【问题反馈】：请将你在预习本节中遇到的问题写在下面【预习自测】1.下列有关线粒体的描述中，不正确的是（）A.线粒体具有内外两层膜，内膜折叠成嵴，使内膜的表面积大大增加B.线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶C.线粒体进行呼吸作用时必须有氧的参与D.细胞产生CO2的部位一定是线粒体2．葡萄糖氧化分解过程中，释放能量最多的是（）A．葡萄糖分解为丙酮酸B．葡萄糖分解为酒精和CO2C．葡萄糖分解为乳酸D．葡糖糖分解为CO2和H2O3．有氧呼吸的三个阶段中，第一、三阶段的特点是（）A．都在线粒体内进行B．都需要氧的参与C．都能产生[H]D．都能产生ATP4.在四支试管中分虽含有下列不同的化学物质和活性酵母细胞制备物，经一定时间的保温后，能产生的CO2的是（）A.葡萄糖＋细胞膜已经破裂的细胞B.葡萄糖＋线粒体C.丙酮酸＋核糖体D.丙酮酸＋内质网5.酵母菌无氧呼吸产生AmolCO2，人在正常情况下消耗等量的葡萄糖可形成CO2（）A.7/3AmolB.1/12AmolC.6AmolD.3Amol6．在细胞呼吸过程中，若有CO2的放出，则该过程一定不是（）A.有氧呼吸B.无氧呼吸C.酒精发酵D.乳酸发酵7．下图是有氧呼吸过程图解。请据图分析完成下列问题：（1）依次写出[1][2][3]所代表的物质的名称：[1]，[2]，[3]。（2）依次写出[4][5][6]所代表的能量的多少：[4]，[5]，[6]。（3）有氧呼吸的主要场所是；进入该场所的呼吸底物是。（4）人体内血红蛋白携带的O2进入组织细胞的线粒体至少要通过层磷脂双分子层。（5）如果氧气供应不足，则人体内C6H12O6的分解产物是，释放的能量，场所是，写出反应式：。酶酶酶酶酶2C2H5OH+2CO2+能量（少）2C3H6O3+能量（少）过程过程类型有氧呼吸无氧呼吸细胞呼吸酶酶知识总结（生物随身读）1．细胞呼吸：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳户其他产物，释放出能量并产生ATP的过程。2．有氧呼吸：有氧呼吸使有机物彻底氧化分解，是生物体高效率地获取能量的反应过程。其反应过程包含许多反应步骤，基本可分为三个连续的阶段：第一阶段：细胞质基质，产生丙酮酸和[H]并可释放少量能量；第二阶段：线粒体，丙酮酸和H2O脱[H]产生CO2也可释放少量能量；第三阶段：线粒体，第一、二阶段产生的[H]与O2反应产生H2O并可释放大量的能量。三个阶段有不同的酶参与催化。细胞通过呼吸把光合作用贮藏在有机物中的能量释放出来，大部分以热能的形式散失，小部分转移到ATP中，随时提供生命活动的需要。3．无氧呼吸：无氧呼吸是细胞在缺氧的条件下进行的，有机物的氧化分解不彻底，产生的能量较少。微生物的无氧呼吸通常称为发酵，有两种类型：酒精发酵和乳酸发酵。4.【画龙点睛】(1)有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段完全相同。(2)有氧呼吸的第二阶段和第三阶段都在线粒体中进行，第二阶段有水参与，第三阶段有水生成，第三阶段产生能量最多。无氧呼吸全过程均在细胞质基质中进行。(3)无氧呼吸由丙酮酸转变成酒精或乳酸的过程必须在缺氧的条件下，有[H]作还原剂。(4)高等动物无氧呼吸的产物是乳酸；高等植物无氧呼吸的产物主要是酒精和CO2，某些器官的无氧呼吸的产物是乳酸，如最米胚和马铃薯的块茎。(5)由于无氧呼吸一方面释放出的能量少，另一方面产生的酒精或乳酸对原生质有毒害作用。所以不论植物还是动物都不能长时间地进行无氧呼吸。(6)有氧呼吸较无氧呼吸释放的能量多，能量的利用率，前者为l16l╱2870=40.5％，后者为61.08╱196.65＝3l％。课本题目参考答案（一）问题探讨1.两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程；都能产生二氧化碳等产物，并且都释放出能量。2.不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。3.在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。（二）探究提示：重铬酸钾可以检测有无酒精存在。这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒。具体做法是：让司机呼出的气体直接接触到载有用硫酸处理过的重铬酸钾或三氧化铬的硅胶（两者均为橙色），如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾或三氧化铬就会变成灰绿色的硫酸铬。（三）小字部分的问题：有氧呼吸的能量转换效率大约是40%。这些能量大约可以使2.3×1025个ATP转化为ADP。（四）旁栏思考题提示：一般来说，如果无氧呼吸产生的乳酸或酒精过多，会对细胞产生毒害。酵母菌在无氧以及其他条件适合的情况下，随着发酵产物（如酒精）的增多，营养物质的减少以及pH发生变化等的影响，它的繁殖速率逐渐下降，死亡率逐渐上升，酒精发酵最终就会停止。其他的例子如用乳酸杆菌使牛奶发酵形成酸牛奶，最终情况也是这样。（五）资料分析1.提示：细胞呼吸原理的应用：选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒状杆菌是一种厌氧细菌。在无氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠──味精。水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺和马拉松长跑等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。2.提示：胖人通过适量的运动，细胞呼吸的速率会加快，细胞内有机物的分解会增加，体重就会下降。应当将蔬菜和瓜果放入冰箱或地窖等冷凉的地方储藏，这样能够降低细胞呼吸的速率，减少细胞内有机物的损耗。（六）练习基础题1.C。2.B。3.提示：有氧呼吸与无氧呼吸的第一个阶段完全相同：都不需要氧；都与线粒体无关。联想到地球的早期以及原核细胞的结构，可以作出这样的推测：在生物进化史上先出现无氧呼吸而后才出现有氧呼吸，即有氧呼吸是由无氧呼吸发展变化而形成的。先出现原核细胞而后出现真核细胞，即真核细胞是由原核细胞进化而来的。4.不能。因为绿色植物在光合作用中也能形成ATP。拓展题提示：人与鸟类和哺乳类维持体温的能量来源都是细胞呼吸。在这些生物的细胞呼吸过程中，葡萄糖等分子中稳定的化学能释放出来：除一部分储存在ATP中外，其余的则转化成热能，可以直接用于提升体温；ATP水解释放出的能量，除了维持各项生命活动外，有一部分也能转化成热能，用于提升体温。而维持体温的相对稳定，还需复杂的调节机制。昌乐二中高一必修一生物导学案16编写人：郭伟闫利章陈婷婷杨顺波审核人：时间：2009.12.10班级姓名小组等级例2：下面是有氧呼吸过程图解，请据图完成有关问题：（1）图中A、D所代表的物质分别是__________和__________。（2）在有氧呼吸过程中的第_________阶段，能生成大量ATP。（3）有氧呼吸和无氧呼吸完全相同的阶段是从________到__________。（4）有氧呼吸过程中，氧的作用是______________。【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是在细胞质基质中进行的，第二、三阶段是在线粒体内进行的，这是因为每一阶段所需要的酶不同，而这些酶存在的部位不同。第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸的过程中，脱下少量的氢，释放少量的能量；第二阶段：丙酮酸脱下全部的氢，产生二氧化碳，释放少量的能量；第三阶段：前两阶段脱下的氢再传递给氧生成水的过程中，释放大量的能量。【解答】（1）O2；H2O（2）三（3）葡萄糖；丙酮酸（4）与H结合生成H2O3．右图是有氧呼吸过程图解，请依图回答：（1）写出图中字母ABC分别代表的名称：A；B；C。（2）有氧呼吸的主要场所是，从细胞质基质中进入该场所的呼吸产物有。（3）人体内血红蛋白携带的O2进入组织细胞的线粒体内至少要通过层生物膜。（4）如果O2供应不足，则人体内C6H12O6还可分解成，释放的能量（填“多”或“少”），反应场所是。3．（1）丙酮酸水二氧化碳（2）线粒体［H］、丙酮酸（3）6（4）C3H6O3（乳酸）少细胞质基质18．右图是有氧呼吸全过程图解：（1）图中的A和B分别代表：A．；B．。（2）图中能产生大量ATP的阶段是第阶段。（3）在细胞质基质中进行的是第阶段。（4）与无氧呼吸某一阶段完全相同的是第阶段。18．（1）丙酮酸氧气（2）三（3）一（4）一