輔導教案
導學誘思
一、細胞呼吸的概念
細胞呼吸是指在細胞內進行的將糖類等有機物分解成無機物或者小分子有機物，并且釋放出能量的過程。
二、細胞呼吸的方式
（一）需氧呼吸
其反應式可簡寫成：
C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量

1.場所：細胞溶膠和線粒體中。
2.過程：三個階段
（1）第一階段：糖酵解
①場所：細胞溶膠中。
②過程：C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi 2C3H4O3+2NADH+2H++2ATP。
（2）第二階段：檸檬酸循環
①場所：線粒體基質中。
①②過程：二碳化合物與一個C4酸合成為一個C6酸，即檸檬酸。然后檸檬酸經多個反應，脫掉2個二氧化碳，又形成一個C4酸，于是檸檬酸循環的第二輪開始。通過檸檬酸循環，將所有的丙酮酸不斷地轉變為CO2，釋放到細胞外。
③產物：1分子丙酮酸產生3個CO2、1個ATP、4分子NADH、1分子FADH2。
(3)第三階段：電子傳遞鏈
①場所：線粒體內膜中。
②電子傳遞鏈的組成：三種蛋白質復合體。
③過程：2H++2e-+1/2O2 H2O。
提示家里養金魚時，要不斷地向金魚缸中通氣，否則金魚就會死亡，為什么？

趣味思考:金魚的需氧呼吸需要氧氣。
（二）厭氧呼吸
1.場所：細胞溶膠。
2.過程：兩個階段
第一階段：C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi 2C3H4O3+2NADH+2H++2ATP
第二階段：2C3H4O3 2C2H5OH+2CO2或2C3H4O3 2C3H6O3
3.總反應式
(1)乳酸發酵：C6H12O6+2ADP+2Pi 2C3H6O3+2ATP
(2)乙醇發酵：C6H12O6+2ADP+2Pi 2C2H5OH+2CO2+2ATP
4.發酵的概念
酵母菌、乳酸菌等微生物的厭氧呼吸也叫發酵。產生乙醇的叫做乙醇發酵；產生乳酸的叫乳酸發酵。
提示北方人幾乎天天吃饅頭，饅頭松軟可口，可是在發面時面塊開始時硬，后變軟，而且表面水汪汪的，你知道是什么原因嗎？
趣味思考:發面用的是酵母菌。在和面時加入酵母菌，酵母菌利用面中的葡萄糖進行厭氧呼吸產生二氧化碳和酒精，二氧化碳受熱膨脹使饅頭體積增大，所以饅頭又松又軟。面塊表面由于氧氣充足，酵母菌進行需氧呼吸產生大量二氧化碳和水，所以面塊表面水汪汪的。
三、細胞呼吸的實質
分解有機物，釋放能量，產生ATP。
四、細胞呼吸是細胞代謝的中心
1.脂肪氧化
（1）甘油→C3（三碳化合物）→糖酵解途徑→檸檬酸循環。
（2）脂肪酸→C2（二碳化合物）→檸檬酸循環。
2.蛋白質氧化
以丙氨酸為例，過程為：丙氨酸→丙酮酸→C2（二碳化合物）→檸檬酸循環。
蛋白質被用于呼吸作用時，首先被分解成氨基酸，氨基酸脫去氨基后變成一些有機酸，進入檸檬酸循環的不同位點，最終被完全氧化。
核心解讀
1.需氧呼吸過程三個階段有什么區別？
條場所產物
糖酵解需氧時細胞溶膠2個丙酮酸，2個ATP，2個NADH
檸檬酸循環需氧時線粒體基質6個CO2，2個ATP，8個NADH，2個FADH2
電子傳遞鏈需氧時線粒體內膜6個H2O，26個ATP

2.厭氧呼吸與需氧呼吸有什么異同點？
呼吸類型需氧呼吸厭氧呼吸
區別場所 細胞溶膠、線粒體細胞溶膠
條酶、O2和適宜的溫度酶和適宜的溫度
物質變化C6H12O6CO2和H2O（徹底氧化分解）C6H12O6乳酸和酒精和CO2（不徹底）
能量變化釋放能量多釋放能量少
產物CO2和H2OCO2和酒精或乳酸
反應式C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2和12H2O+能量C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量或C6H12O6 2C3H6O3+少量能量
聯系實質分解有機物，釋放能量
聯系從葡萄糖到丙酮酸這一階段是相同的

3.影響細胞呼吸的因素
（1）影響細胞呼吸的內因：由遺傳決定→酶活性。
規律總結
同一生物不同生長發育時期呼吸速率不同；同一生物不同器官呼吸速率不同。
（2）影響細胞呼吸的外界因素
影響細胞呼吸的外界因素有溫度、氧氣濃度、二氧化碳濃度、含水量等，尤其是溫度。
①溫度：細胞呼吸是由酶催化的一系列反應過程，因此細胞呼吸對溫度的變化很敏感。如右圖。

規律總結
在一定范圍內，細胞呼吸隨溫度的升高而加快，但超過最適溫度后，細胞呼吸將急劇減弱，直至停止。
②氧氣濃度：氧氣促進需氧呼吸，抑制厭氧呼吸，在一定范圍內呼吸強度隨著氧氣濃度升高而增大。如下圖。

規律總結
A.當植物細胞只釋放二氧化碳，吸氧量為零時，細胞只進行厭氧呼吸，產物是酒精和二氧化碳。
B.當植物細胞釋放二氧化碳量大于吸氧量時，細胞既進行厭氧呼吸，也進行需氧呼吸。產物是酒精（乙醇）、二氧化碳和水。
C.當植物細胞釋放二氧化碳量與吸氧量相等時細胞只進行需氧呼吸。
③CO2：對需氧呼吸有抑制作用。
④水：在一定范圍內，細胞呼吸強度隨含水量的升高而加強，隨水量的減少而減弱。

（3）細胞呼吸原理在實踐中的應用。
應用指南
①作物栽培中，采取中耕松土等措施防止板結，促進根正常細胞呼吸及其對礦質元素的吸收、利用。
②作物種子的儲藏，采用低溫、低氧和干燥條，以減弱細胞呼吸，減少有機物的消耗。
③在果蔬保鮮中，采用低溫、低氧和低濕條，控制細胞呼吸以降低其代謝強度，達到保鮮目的。
④在農業生產中，除去衰老的、變黃的器官（含枝、葉），使產物更多地轉移至有價值的部位。
題例領悟
題型一　細胞呼吸的條、場所
【例題1】 關于真核細胞呼吸正確的說法是（　�。�
A.厭氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不屬于氧化反應
B.水果貯藏在完全厭氧的環境中，可將損失減小到最低程度
C.厭氧呼吸的酶存在于細胞溶膠和線粒體
D.需氧呼吸的酶存在于細胞溶膠、線粒體內膜、線粒體基質
解析：厭氧呼吸是在缺氧環境中有機物氧化分解的過程，厭氧呼吸第一階段的脫氫過程就是有機物被氧化的過程。水果的貯存需要的環境是低溫、低氧和低濕環境，低溫、低氧是為了抑制厭氧呼吸和需氧呼吸，減少有機物的消耗。若貯藏在完全厭氧環境，厭氧呼吸將會加強，產生大量酒精，既大量消耗了有機物，又增加了水果中酒精的含量，降低了水果的品質和質量。厭氧呼吸的酶存在于細胞溶膠中，需氧呼吸的酶存在于細胞溶膠和線粒體內膜和基質中。
答案：D
反思感悟
（1）需氧呼吸利用的呼吸底物主要是葡萄糖，其他有機物如氨基酸、脂肪等也可以作為呼吸底物。底物脫氫被氧化，加氫被還原。
（2）需氧呼吸的場所，在真核生物中主要是線粒體，在原核生物細胞中，由于沒有線粒體，需氧呼吸的主要場所是細胞膜和細胞質。
（3）同等質量的化合物，含C、H比例高的放能多，所消耗的氧氣也多。比如，同質量的花生種子和玉米種子萌發相比，花生種子耗氧多。
題型二　細胞呼吸的過程
【例題2】 （2008上海高考，29改編）下圖表示呼吸作用過程中葡萄糖分解的兩個途徑。酶1、酶2和酶3依次分別存在于（　　）

A.線粒體、線粒體和細胞溶膠
B.線粒體、細胞溶膠和線粒體
C.細胞溶膠、線粒體和細胞溶膠
D.細胞溶膠、細胞溶膠和線粒體
解析：酶1催化的反應是細胞呼吸的第一階段，在細胞溶膠中進行；酶2催化的反應是需氧呼吸的二、三階段，在線粒體中進行；酶3催化的反應是厭氧呼吸的第二階段，在細胞溶膠中進行。
答案：C
反思感悟
細胞呼吸過程的場所：厭氧呼吸完全在細胞溶膠中進行；需氧呼吸第一階段與厭氧呼吸完全相同，在細胞溶膠中進行，第二階段在線粒體基質中進行，第三階段是在線粒體內膜上進行。
題型三　細胞呼吸過程中能量的轉化
【例題3】 1個葡萄糖分子需氧呼吸釋放能量為m，其中40%用于ADP轉化為ATP，若1個高能磷酸鍵所含能量為n，則1個葡萄糖分子在需氧呼吸中產生ATP的分子數為（　�。�
A.2n/5mB.2m/5n
C.n/5mD.m/5n
解析：1個葡萄糖分子在需氧呼吸中產生的ATP分子數為40%m÷n＝2m/5n。
答案：B
反思感悟
1 mol葡萄糖需氧呼吸產生2 870 kJ的能量，轉移到ATP中的能量是1 161 kJ。1 mol葡萄糖厭氧呼吸產生196. 65 kJ的能量，轉移到ATP中的能量是61.08 kJ，大部分能量儲存在不徹底的氧化產物酒精或乳酸中。
題型四　細胞呼吸在生產實踐中的應用
【例題4】 蔬菜和水果長時間儲藏、保鮮所需要的條應為（　　）
A.低溫、干燥、低氧
B.低溫、濕度適中、低氧
C.高溫、干燥、低氧
D.高溫、濕度適中、高氧
解析：低溫降低酶的活性，減少呼吸作用對有機物的消耗；濕度適中可降低蔬菜和水果水分的過分丟失，保持蔬菜和水果的品質；低氧可維持較低的需氧呼吸，提供最低限度的能量供給，同時防止厭氧呼吸產生酒精，導致水果和蔬菜腐爛變質。
答案：B
反思感悟
　　貯存蔬菜和水果應該保持蔬菜和水果的品質不受影響，有機物的消耗最少，所以應該降低蔬菜和水果的呼吸作用對有機物的消耗，還不能讓蔬菜和水果的呼吸作用產生酒精影響品質，所以提供的儲藏條是低溫、濕度適中、低氧。
隨堂訓練
1.下列關于細胞呼吸的說法中，不正確的是…（　�。�
A.細胞呼吸實際上是在細胞內進行的有機物分解，釋放能量的過程
B.細胞呼吸實際上就是細胞與環境間的氣體交換
C.細胞呼吸是細胞內有機物“緩慢燃燒”的過程
D.細胞呼吸是細胞中有機物的一系列氧化分解過程
解析：本題考查了細胞呼吸的概念。細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產物，釋放出能量并生成ATP的過程。應將細胞呼吸與細胞的氣體交換區別開。
答案：B
2.下圖表示酵母菌在不同氧濃度下產生ATP數量曲線的是（　�。�

解析：本題考查了氧濃度與酵母菌細胞呼吸強度的關系：酵母菌隨氧濃度的增加，厭氧呼吸逐漸減弱，需氧呼吸逐漸增強，當增大到一定程度，由于呼吸酶數量的限制，細胞呼吸強度不再增加。
答案：B
3.酵母菌發酵（厭氧呼吸）產生二氧化碳的物質的量為N。在安靜狀態下，人消耗同樣數量的葡萄糖可以產生的二氧化碳量是（　　）
A.1/3N molB.3N mol
C.6N molD.12N mol
解析：酵母菌厭氧呼吸產生酒精和二氧化碳，產生N mol的二氧化碳，消耗的葡萄糖為N/2 mol。在安靜狀態下，人需氧呼吸消耗葡萄糖N/2 mol，產生的二氧化碳量是3N mol。
答案：B
4.人體內C6H12O6徹底氧化分解放出的能量中，大部分的直接去向是（　�。�
A.以熱能形式散失
B.貯存在ATP中
C.存在于線粒體中
D.供生命活動利用
解析：本題考查能量的去向問題。1 mol C6H12O6徹底氧化分解釋放出2 870 kJ能量，只有1 161 kJ形成ATP供生命活動利用（約占40.5%），其余的能量（1 709）kJ以熱能形式散失。
答案：A

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