1、1第三节 细胞呼吸第 1课时 细胞呼吸产生能量和有氧呼吸的过程目标导航 1.结合教材 P81，分析细胞呼吸和有机燃料燃烧产生能量过程的不同，理解细胞呼吸的本质。2.结合教材 P82，概述有氧呼吸的三个阶段，归纳有氧呼吸的反应式。一、细胞呼吸产生能量(阅读 P81)1.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为二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成 ATP的过程。2.特点：有机物在温和的条件下被酶催化而氧化分解，能量逐步释放出来，没有剧烈的发光发热现象。二、有氧呼吸(阅读 P82)1.概念：有氧呼吸是指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
2、能量的过程。2.场所有氧呼吸主要发生在线粒体内，填写下图各结构的名称。3.条件需要多种酶催化。4.有氧呼吸的过程5.总反应式C6H12O66H 2O6O 2 6CO212H 2O能量。 酶 26.细胞有氧呼吸释放的能量一部分储存在 ATP中，一部分以热能的形式散失掉。7.有氧呼吸是大多数生物特别是人和高等动、植物获取能量的主要途径。一、细胞呼吸产生的能量1.细胞呼吸概念的理解(1)发生场所：活细胞内。(2)分解底物：糖类、脂质、蛋白质等有机物。(3)呼吸产物：CO 2或其他产物。(4)反应类型：氧化分解。(5)能量变化：有机物中化学能释放，并生成 ATP。2.比较燃烧和细胞呼吸比较项目 细胞呼
3、吸 体外燃烧反应式 有机物氧气 二氧化碳水能量相同实质 氧化分解有机物释放能量条件 酶的催化 点燃释放能量特点 逐步释放 快速连续释放不同发光发热现象 没有剧烈发热、发光现象 有剧烈的发热、发光现象1.燃烧的能量全部以热能形式释放，细胞呼吸的能量以什么形式释放？答案 一部分以热能形式释放，一部分转移到 ATP等高能化合物中储存起来。2.同等质量的脂肪或 C6H12O6，在体外燃烧和体内被彻底氧化分解释放的总能量是否相同？答案 相同。1.下列有关叙述，正确的是( )A.细胞呼吸就是指糖类在活细胞内氧化分解的过程B.细胞呼吸和汽油燃烧过程的实质是一样的C.有机物经细胞呼吸和体外燃烧释放的能量是相同
4、的3D.细胞呼吸和汽油燃烧释放能量的过程是相同的问题导析 (1)细胞呼吸的底物包括糖类、脂质和蛋白质等有机物。(2)细胞呼吸和汽油燃烧过程的实质都是有机物的氧化分解，释放能量。(3)有机物在细胞内彻底的氧化分解，释放的总能量与在体外燃烧释放的能量是相同的，若在细胞内不彻底氧化分解，则释放出来的能量就较少。(4)细胞呼吸释放的能量是逐步的，而汽油燃烧释放能量是剧烈的。答案 B一题多变判断正误：(1)细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解的过程。( )(2)呼吸作用不能够像燃料燃烧一样的剧烈。( )(3)细胞呼吸释放的能量全部以热能形式散失。( )答案 (1) (2) (3)二、有氧呼吸的
5、过程1.有氧呼吸的主要场所线粒体线粒体具有双层膜，3内膜向内腔折叠形成2嵴，大大增加膜的面积，线粒体内充满了液态的4基质，线粒体的内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。2.有氧呼吸三个阶段比较：(以葡萄糖作底物为例)阶段 具体过程发生场所与氧的关系第一阶段C6H12O6 2C3H4O3(丙酮酸)4H 酶 少量能量细胞质基质无关第二阶段2C3H4O36H 2O 6CO220H少量 酶 能量线粒体基质无关第三阶段24H6O 2 12H2O大量能量 酶 线粒体内膜必须有氧41.有氧呼吸的生成物 CO2和 H2O分别产生于有氧呼吸的第几阶段？答案 CO 2产生于第二阶段，H 2O产生于第三阶段。2
6、.有氧呼吸的生成物 CO2中的 C和 O分别来自哪里？有氧呼吸的生成物 H2O中的 O从何而来？答案 生成物 CO2中的 C来自葡萄糖；O 来自葡萄糖和水。生成物 H2O中的 O来自 O2。3.有氧呼吸过程中哪几个阶段有H产生？它有何作用？答案 有氧呼吸的第一、二阶段都有H产生，H用于第三阶段与氧气结合生成水，并释放出大量能量。4.葡萄糖能否直接进入线粒体被分解？试解释原因。答案 不能。因为葡萄糖的第一步分解发生在细胞质基质中，线粒体内没有分解葡萄糖的酶。5.用 18O标记大气中的 O2， 18O会出现在哪种物质中？答案 先出现在 H2O中，然后 CO2中也会出现。2.有氧呼吸全过程中的物质变
7、化可分为三个阶段：C 6H12O6丙酮酸H；丙酮酸H 2OCO 2H；HO 2H 2O。下列与此相关的叙述中，正确的是( )A.第阶段反应极易进行，无需酶的催化B.第阶段无 ATP生成，第阶段形成较多的 ATPC.第阶段如果进行，需在有氧条件下D.第阶段也在线粒体中进行问题导析 (1)有氧呼吸的三个阶段都需要酶的催化，有 ATP产生。(2)产生 ATP最多的是第三阶段。(3)有氧呼吸的第三阶段需在有氧条件下进行。(4)第阶段在细胞质基质中进行。答案 C一题多变判断正误：(1)有氧呼吸的过程中氧气参与连续氧化的过程。( )5(2)有氧呼吸过程中产生大量 ATP的阶段需要 O2参与。( )(3)在
8、线粒体基质中H与 O2结合生成水。( )答案 (1) (2) (3)1.下列有关细胞呼吸的叙述中，错误的是( )A.呼吸作用不能够像燃料燃烧一样的剧烈B.细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解的过程C.CO2是细胞呼吸的唯一代表性产物D.ATP分子中高能磷酸键中能量的主要来源是细胞呼吸答案 C解析 细胞呼吸是所有生物都具有的一项重要的生命活动，是生物体内有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成 CO2或其他产物，并且释放出能量的过程。其实质就是有机物氧化分解释放能量的过程，释放出来的能量一部分以热能的形式散失，一部分转移到 ATP等高能化合物中，为各项生命活动提供直接能源。2.在有
9、氧呼吸的下列反应阶段中，不在线粒体中进行的只有( )A.H传递给氧气生成水6B.C6H12O6分解为丙酮酸和HC.丙酮酸分解为 CO2和HD.ADP与磷酸结合生成 ATP答案 B解析 C 6H12O6分解为丙酮酸和H在细胞质基质中进行。3.水在细胞的生命活动中具有非常重要的生理功能，下面是有关叙述错误的是( )A.丙酮酸彻底氧化分解生成 CO2的过程需有水的参与B.人体细胞有氧呼吸过程中水是产物但不是反应物C.标记有氧呼吸消耗的氧气中的氧可在水中检测到D.ATP转化成 ADP的过程需要水答案 B解析 有氧呼吸第二阶段，丙酮酸与水反应，彻底氧化分解生成 CO2与H，A 正确；有氧呼吸过程中水是反
10、应物也是产物，B 错误；有氧呼吸消耗的氧气与氢结合产生水，C 正确；ATP水解转化成 ADP的过程需要水，D 正确。4.如图表示线粒体的亚显微结构示意图。请据图分析回答：(1)线粒体由7_和 _包被形成。其中后者向内腔折叠形成 _，从而扩大了_的附着面积。(2)线粒体是_的主要场所，其中有关的酶分布在6_和1_中。(3)线粒体广泛存在于_细胞中。从数量来看，_的细胞中往往含量较多；从分布来看，细胞内部_的部位往往分布的较多。(4)不是所有的细胞都具有线粒体。在下列细胞中，没有线粒体的是_，能够进行有氧呼吸的是_。A.乳酸菌 B.念珠藻 C.衣藻D.变形虫 E.人的红细胞7答案 (1)外膜 6
11、内膜 2 嵴 酶(2)有氧呼吸 内膜 基质(3)动、植物 新陈代谢旺盛 新陈代谢旺盛(4)ABE BCD基础巩固1.细胞呼吸的实质是( )A.分解有机物，储存能量B.合成有机物，储存能量C.分解有机物，释放能量D.合成有机物，释放能量答案 C解析 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 ATP的过程。2.有氧呼吸的主要场所是( )线粒体 叶绿体 细胞质基质A. B.C. D.答案 D解析 有氧呼吸的主要场所是线粒体。3.有氧呼吸的反应底物有葡萄糖、O 2和水，这三种物质参与有氧呼吸反应过程的阶段分别是( )A.第一阶段、第一阶段、第一阶段B.第
12、一阶段、第二阶段、第二阶段C.第一阶段、第二阶段、第三阶段D.第一阶段、第三阶段、第二阶段答案 D解析 第一阶段是 1分子葡萄糖分解成 2分子丙酮酸和H，第二阶段是丙酮酸进入线粒体8与水在酶的作用下分解生成二氧化碳和H，第三阶段是氧气与前两个阶段产生的H经过一系列反应生成 H2O。4.如图表示有氧呼吸的主要场所线粒体的结构示意图，有氧呼吸过程中 CO2产生和水消耗的场所分别是( )A. B.C. D.答案 D解析 有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应彻底分解为 CO2，故 CO2的产生和水消耗的场所均为线粒体基质。5.用含 18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子， 18O转移的途径是( )A.葡萄
13、糖丙酮酸水B.葡萄糖丙酮酸氧C.葡萄糖氧水D.葡萄糖丙酮酸二氧化碳答案 D解析 在细胞质基质中，C 6H12O6在酶的作用下分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体彻底分解成CO2。6.葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质。将一只实验小鼠放入含有放射性气体的容器内， 18O2进入细胞后，最先出现放射性化合物的是( )A.丙酮酸 B.乳酸C.二氧化碳 D.水答案 D解析 有氧呼吸过程中氧参与的是第三阶段，进入线粒体中的氧气与前两个阶段产生的氢结合生成水，因此水中的氧来源于氧气，且有水的生成是有氧呼吸的一个重要特征。二氧化碳中的氧来自于丙酮酸和第二阶段参与的水。巩固提升7.关于有氧呼吸的过程，以下叙述正确
14、的是( )A.全过程必须有氧参与，并且始终在线粒体中进行9B.第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸，产生大量的H和 ATPC.第二阶段是丙酮酸分解成 CO2和 H2O，产生少量的 ATPD.第三阶段是H和氧结合产生水，同时生成大量的 ATP答案 D解析 有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，葡萄糖分解成丙酮酸，只产生少量的H和ATP；第二阶段在线粒体基质中进行，丙酮酸和水被彻底分解成 CO2和大量的H，并产生少量的 ATP；第三阶段在线粒体内膜上进行，H和氧结合产生水，同时生成大量的 ATP。8.如图表示有氧呼吸过程图解。下列有关说法正确的是( )A.中数值最大的是B.产生的场所是线粒体C.代表的物质是
15、氧气D.乳酸菌能完成图示全过程答案 C解析 表示的是有氧呼吸过程中释放出的能量，其中第三阶段H和氧气结合，释放的能量最多。有氧呼吸第一阶段是在细胞质基质中进行的，第二、三阶段在线粒体中进行。乳酸菌是厌氧型原核生物，没有线粒体，也不进行有氧呼吸。9.向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中加入甲、乙、丙、丁四种抑制剂，下列说法正确的是( )A.若甲能抑制丙酮酸分解，则会使丙酮酸的消耗增加B.若乙能抑制葡萄糖分解，则会使丙酮酸增加C.若丙能抑制 ATP的形成，则会使 ADP的消耗增加D.若丁能抑制H被氧化成水，则会使 O2的消耗减少答案 D解析 葡萄糖初步分解是在第一阶段，产物为丙酮酸；丙酮酸的消耗在第二阶
16、段，分解产生二氧化碳；H的氧化在第三阶段，与 O2结合生成水；三个阶段都有能量释放，能量转移给ADP生成 ATP。10.人体内 C6H12O6彻底氧化分解释放出的能量中，大部分的去向是( )A.以热能形式散失 B.储存于 ATP中10C.存在于线粒体中 D.供生命活动利用答案 A解析 在细胞内，1 mol 的葡萄糖彻底氧化分解以后，释放出来的总能量是 2 870 kJ，其中只有 1 161 kJ转移至 ATP的高能磷酸键上，其余部分(1 709 kJ)的能量就以热能的形式散失掉了。11.下图是有氧呼吸过程的图解，据图回答下列问题。(1)有氧呼吸是从_的氧化分解开始的，全过程分为_个阶段。(2)
17、有氧呼吸的主要场所是_，进入该场所的呼吸底物是_；释放的 CO2是在第_阶段产生的；H 2O是在第_阶段形成的；产生 ATP最多的是第_阶段。(3)有氧呼吸中氧的作用是_，写出有氧呼吸的总反应式：_。答案 (1)葡萄糖 三(2)线粒体 丙酮酸 二 三 三(3)与氢结合生成水，同时生成大量的 ATPC6H12O66H 2O6O 2 12H2O6CO 2能量 酶 解析 在有氧呼吸过程中，第一阶段发生在细胞质基质中，将 1分子葡萄糖分解成 2分子丙酮酸，脱下来少量H(4 个H)，释放少量能量，形成少量 ATP；第二阶段发生在线粒体基质中，将丙酮酸彻底分解成 CO2，消耗 6分子水，脱下来 20个H，释放少量能量，形成少量 ATP；第三阶段发生在线粒体内膜上，前两个阶段脱下的H经过一系列反应，与 O2结合形成 12分子水，释放大量能量，形成大量 ATP。从上述过程可以看出，CO 2产生于第二阶段，
