《细胞呼吸原理的应用》导学案3.doc

《细胞呼吸 情景点击 课程目标 1．阐明有氧呼吸和无氧呼吸的过程。 2．比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同，学会运用对比的方法理解相关的生物学知识。 3．阐明呼吸作用的本质，了解细胞呼吸和细胞供能的关系。 4．说明细胞呼吸的原理和意义，了解其在生产和生活中的应用。 1．细胞呼吸产生能量 (1)细胞呼吸的概念：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为二氧化碳和水或分解为一些不彻底的氧化产物，且伴随着能量释放的过程。 (2)细胞呼吸的类型：有氧呼吸和无氧呼吸。 (3)细胞呼吸的特点：在温和的条件下有机物被酶催化而氧化分解，能量逐步释放出来，没有剧烈的发光、放热现象。 (4)细胞呼吸的本质：氧化分解有机物释放能量。 (5)细胞呼吸的意义：为生物体的生命活动提供能量；为体内其他化合物的合成提供原料。 2．细胞呼吸的过程 (1)有氧呼吸 ①概念：有氧呼吸是细胞呼吸的主要类型，是活细胞在氧气的参与下，彻底氧化分解有机物，产生二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。 ②场所：细胞质基质和线粒体。 ③过程：有氧呼吸的过程可概括为以下三个阶段： 第一阶段：在细胞质基质中进行，1 mol葡萄糖分解形成2 mol丙酮酸，同时产生少量的[H]和少量的ATP。 第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸进一步分解成CO2和[H]，同时产生少量的ATP，部分水也参与了反应。 第三阶段：在线粒体内膜上进行，一系列反应产生的[H]在线粒体中和氧结合，在产生水的同时形成大量的ATP。 ④总反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O ＋能量。 ⑤能量利用率：1_161/2 870＝40%。 (2)无氧呼吸 ①概念：活细胞无需氧的参与，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物氧化分解为C2H5OH和CO2或C3H6O3等物质，同时释放较少能量的过程。 ②场所：细胞质基质。 ③反应式：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量(少量) C6H12O62C3H6O3＋能量(少量) ④有氧呼吸和无氧呼吸的比较： 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不同点 场所 细胞质基质和线粒体 始终在细胞质基质 条件 需氧分子、酶 不需要氧分子，需酶 产物 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸 能量 大量 少量 相同点 联系 从葡萄糖分解为丙酮酸的阶段相同，以后阶段不同 实质 分解有机物，释放能量，合成ATP 意义 为生物体的各项生命活动提供能量 (3)细胞呼吸的实质：分解有机物，释放能量，产生ATP。 3．细胞呼吸原理的应用 (1)在农业生产上，要设法适当增强细胞呼吸，以促进作物的生长发育。 (2)对粮食储藏和果蔬保鲜等来说，要设法降低细胞呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗。 提示：(1)向储藏器内充一定量N2、CO2。 (2)粮食晒干后储藏(丧失自由水，降低代谢强度)。 (3)控制储藏器内O2在较低浓度(细胞呼吸最微弱)。 (4)低温。 知识点一细胞呼吸过程1．有氧呼吸 (1)有氧呼吸的概念。 活细胞在氧的参与下，彻底氧化分解有机物，产生二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。 (2)有氧呼吸图解。 说明：第一阶段：C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋能量(少量) 第二阶段：2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H]＋能量(少量) 第三阶段：24[H]＋6O212H2O＋能量(大量) (3)场所：细胞质基质(第一阶段)和线粒体(第二、三阶段)。 主要场所为线粒体。 线粒体的结构(如图) ①双层膜：外膜使线粒体与周围的细胞质基质分开；内膜上有许多与呼吸作用有关的酶；②嵴：由内膜向内腔折叠形成，嵴使内膜的表面积大大增加，更有利于有氧呼吸的进行；③基质：有少量的DNA和RNA，有许多与有氧呼吸有关的酶。 (4)总反应式(箭头表示反应物中各元素的动向)。 或简写成：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量 (5)能量的产生与去向。 1 mol葡萄糖共释放能量2 870 kJ，其中1 161 kJ能量储存于ATP中用于各项生命活动，其余能量以热能的形式散失(59.55%左右)。有氧呼吸的能量转换效率大约是40.45%，细胞中这种能量转换率是比较高的，因为人类发明的内燃机产生能量的效率只有15%～25%。 有氧呼吸三个阶段的比较 2．无氧呼吸 (1)概念：指活细胞无需氧参与，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物氧化分解为C2H5OH(乙醇)和CO2或C3H6O3(乳酸)等物质，同时释放较少能量的过程。 (2)场所：细胞质基质。 (3)过程：(以葡萄糖为底物) 第一阶段：C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋能量(少量) 第二阶段：2C3H4O32C2H5OH＋2CO2或者2C3H4O32C3H6O3 特别提醒 无氧呼吸第一阶段与有