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细胞呼吸 【学习目标】 1．理解细胞呼吸的概念。 2．理解细胞的有氧呼吸和无氧呼吸。 3．理解细胞呼吸的意义。 ?【学习障碍】 1．理解障碍 (1)怎样理解细胞有氧呼吸的过程？ (2)怎样理解细胞的有氧呼吸与无氧呼吸、光合作用的关系？ 2．解题障碍 (1)解细胞有氧呼吸中物质变化和能量变化的题。 (2)解细胞有氧呼吸与无氧呼吸关系的题。 (3)解细胞有氧呼吸与光合作用关系的综合题。 (4)解细胞呼吸的原理在生产实践上应用的综合题。 ?【学习策略】 1．理解障碍的突破 (1)用“图解联想法”理解细胞有氧呼吸的过程。 细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸。其中有氧呼吸是高等动、植物进行细胞呼吸的主要形式。学习细胞呼吸要与细胞结构尤其是线粒体结构联系起来。细胞的有氧呼吸见上图。 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，第一阶段是在细胞质的基质中进行，产生丙酮酸和[H]并可释放少量能量；第二阶段在线粒体中进行，丙酮酸和H2O脱[H]产生CO2也可释放少量能量；第三阶段也在线粒体中进行，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，除小部分以热能的形式散失，大部分转移到ATP中，随时提供生命活动的需要。 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。 (2)用“并列比较法”理解有氧呼吸与无氧呼吸、光合作用的区别和联系。 ①有氧呼吸与无氧呼吸的关系如下表。 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 反应条件 需要O2、酶和适宜的温度 不需要O2，需要酶和适宜的温度 呼吸场所 第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体内 全过程都在细胞质基质内 分解产物 CO2和H2O CO2、酒精或乳酸 释放能量 较多，1 mol葡萄释放能量2870 kJ，其中1161 kJ转移至ATP中 1 mol葡萄糖释放能量196．65 kJ(生成乳酸)或222 kJ(生成酒精)，其中均有61．08 kJ转移至ATP中 相同点 其实质都是：分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要 相互联系 第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同，之后在不同条件下，在不同的场所沿不同的途径，在不同的酶作用下形成不同的产物： ?②细胞呼吸(有氧呼吸)与光合作用的关系，如下表。 光合作用 细胞呼吸(有氧呼吸) 代谢性质 合成代谢 分解代谢 发生部位 含叶绿体的细胞(主要是叶肉细胞) 所有生活细胞 反应场所 叶绿体 主要在线粒体内 条件 光、H2O、CO2、适宜的温度、酶、色素 有光、无光均可，适宜的温度、O2、酶 能量代谢 光能转变为化学能，贮存在有机物中 有机物中的化学能释放出，一部分转移到ATP中 物质代谢 将无机物(CO2和H2O)合成有机物(如C6H12O6) 有机物(如C6H12O6)分解为无机物(H2O和CO2) 联系 光合作用的产物作为细胞呼吸的原料(有机物和O2均为细胞呼吸的原料)，细胞呼吸产生的CO2可为光合作用所利用 ?上表中“条件”一栏的黑体字分别为影响光合作用和细胞呼吸的主要外界因素。 通过对细胞呼吸与光合作用的比较，能够加深理解光合作用与细胞呼吸的区别与联系，这两种生理作用在植物体内是相互对立而又密切联系的两个方面。植物的光合作用和细胞呼吸是对立统一的一对生命活动。光合作用的实质是合成有机物，储存能量；细胞呼吸的实质是分解有机物，释放能量。很明显，两者之间是相互对立的。细胞呼吸所分解的有机物正是光合作用的产物，可以说，如果没有光合作用，细胞呼吸就无法进行；另一方面，光合作用过程中，原料和产物的运输所需要的能量，也正是细胞呼吸释放出来的，如果没有细胞呼吸，光合作用也无法进行。因此说，细胞呼吸与光合作用又是相互联系、相互依存的。只有光合作用和细胞呼吸的共同存在，才能使植物体的生命活动正常进行。 2．解题障碍突破 (1)用“对号入座法”解细胞有氧呼吸与无氧呼吸过程的题。 [例1]葡萄糖氧化分解过程中，释放能最多的是 A．葡萄糖分解为丙酮酸 B．葡萄糖分解为酒精和CO2 C．葡萄糖分解为乳酸 D．葡萄糖分解为CO2和H2O 解析：用“对号入座法”解。葡萄糖氧化分解过程是一个复杂的、有多种酶参与的多步骤过程。释能多少与有机物分解的是否彻底有关。据有氧呼吸的过程可知，葡萄糖有氧呼吸过程首先是在细胞质基质中进行的。葡萄糖经酶的催化，脱[H]分解，产生丙酮酸，释放能量，形成少量ATP。这一阶段是不需要O2的，释能不多，因此选项A显然是错误的。在无O2的条件下，丙酮酸则转化为酒