【學習目標】
1、理解細胞呼吸的概念、方式
2、掌握有氧呼吸的概念、過程和特點。
3、重點：有氧呼吸的過程及原理
4、難點：細胞呼吸的原理和實質；探究酵母菌細胞的呼吸方式。
【要點梳理】
要點一、細胞呼吸方式
1、細胞呼吸的概念及本質
（1）概念：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，釋放出能量並生成ATP的過程。
(2)本質：細胞內的有機物氧化分解，並且釋放能量
要點詮釋：細胞呼吸的概念可從以下五個方面理解掌握：
①發生場所：生活狀態的細胞內。
②分解底物：生物體內的有機物(糖類、脂質和蛋白質等)。
③呼吸產物：CO2和水或不徹底的氧化產物(因呼吸類型而異)。
④反應類型：氧化分解(生物氧化)。
⑤能量變化：有機物中化學能釋放，生成ATP。
2、實驗——探究酵母菌細胞呼吸的方式
（1）實驗目的：用兼性厭氧菌——酵母菌來研究細胞呼吸的不同方式。
設計和進行對比實驗，分析有氧和無氧條件下酵母菌細胞的呼吸情況。
（2)產物的鑒定：酒精+重鉻酸鉀的濃硫酸溶液→ 灰綠色；
CO2+Ca(OH)2 ＝CaCO3 ↓+ H2O
CO2+溴麝香草酚藍水溶液 →變綠→ 變黃
（3)實驗步驟：
①配制酵母培養液，20g新鮮食用酵母菌+240ml質量分數為5%的葡萄糖溶液
②檢測CO2的產生，裝置如圖所示
③檢測酒精的產生：
自A、B中各取2ml酵母菌培養濾液註入已編號1、2的兩支試管中 →分別滴加0.5ml溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液 →震蕩並觀察溶液中顏色變化。
（4)實驗現象及分析：
（5)實驗結論
酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生大量的CO2和H2O，在無氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生酒精，還產生少量的CO2。
要點詮釋：
對照實驗：實驗組的結果是實現未知，而對照組結果是已知的。
對比實驗：兩個實驗組結果都是事先未知的。
要點二、有氧呼吸
1、有氧呼吸的主要場所
線粒體結構：①外膜：光滑②內膜：嵴——增大瞭膜表面積，分佈與有氧呼吸有關的酶③基質：含有與有氧呼吸有關的酶、DNA
均勻分佈在細胞質中，但代謝旺盛的部位或細胞多。
2、有氧呼吸過程圖解
3、有氧呼吸過程三個階段的比較：
4有氧呼吸反應式及元素去向
要點詮釋：（1）有氧呼吸反應式中箭頭不能寫成等號，能量不能寫成ATP
（2）葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物質，但不是唯一的物質，有氧呼吸時1O2~1CO2，但分解其他物質（如脂質）時不一定是此關系。
5、特點
必要條件：有氧的參與、多種酶的催化
過程特點：①能量是逐步釋放的；②有機物徹底氧化分解。
6、能量轉化
1mol葡萄糖徹底氧化分解後，釋放出2870KJ的能量，其中1161KJ左右的能量儲存在ATP中，轉化效率隻有40%，其餘以熱能形式散失掉。
【典型例題】
類型一：細胞呼吸的方式
例1、人紅細胞無線粒體但能攜帶氧。紅細胞所需能量的來源主要是利用（ ）
A．葡萄糖，進行有氧呼吸 B．葡萄糖，進行無氧呼吸
C．乳酸，進行有氧呼吸 D．乳酸，進行無氧呼吸
【答案】B
【解析】紅細胞盡管攜帶氧氣，但由於本身不含有線粒體（不含進行有氧呼吸的酶），所以不能進行有氧呼吸。但紅細胞含有無氧呼吸的酶，能夠進行無氧呼吸。動物細胞無氧呼吸的原料是葡萄糖，產物是乳酸和能量。
【總結升華】本題主要考查紅細胞的能量來源。
例2、下圖表示的是測定保濕桶內溫度變化實驗裝置。某研究小組以該裝置探究酵母菌在不同條件下呼吸作用的情況。材料用具：保溫桶（500mL）、溫度計活性幹酵母、質量濃度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蠟油。
實驗假設：酵母菌在有氧條件下呼吸作用比無氧條件下呼吸作用放出熱量更多。
（1）取A、B兩裝置設計實驗如下，請補充下表中內容：
（2）B裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 ，這是控制實驗的 變量。
（3）要測定B裝置因呼吸作用引起的溫度變化量，還需要增加一個裝置C。請寫出裝置C的實驗步驟：
（4）實驗預期：在適宜條件下實驗，30分鐘後記錄實驗結果，若裝置A、B、C溫度大小關系是： （用“<、=、>”表示），則假設成立。
【答案】
（1）①不加入石蠟油；②加入10g活性幹酵母
（2）去除氧氣 自
（3）③加入240mL煮沸後冷卻的葡萄糖溶液；④不加入活性幹酵母
（4）A>B>C
【解析】分析表中相關內容，考慮到實驗要遵循對照性原則、科學性原則和單一變量原則這幾個原則，因此①處應填：不加入石蠟油，②處應填：加入10g活性幹酵母。B裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧氣，這樣來控制實驗的自變量。要測定B裝置因呼吸作用引起的溫度變化量，還需要增加一個裝置C，因此應設計成空白對照，即：③加入240mL煮沸後冷卻的葡萄糖溶液，④不加入活性幹酵母。因為有氧條件下比無氧條件下呼吸作用放出熱量多，因此，裝置A、B、C溫度大小關系是A>B>C。
【總結升華】本題考查通過探究酵母菌在有氧條件下和無氧條件下呼吸作用放出熱量的情況。
【舉一反三】：
【變式一】
某同學為瞭研究酵母菌呼吸作用的類型，制作瞭如下圖所示的實驗裝置。甲、乙中各加等量的經煮沸後冷卻的葡萄糖溶液，並加等量的酵母菌，乙內用液體石蠟隔絕空氣。對該實驗的分析，錯誤的是( )
A．該實驗不能以有無CO2的產生來判斷酵母菌的呼吸作用類型
B．將葡萄糖溶液煮沸可以防止雜菌污染，以免影響實驗結果
C．乙和甲比較，說明酵母菌在不同的條件下有不同的呼吸作用類型
D．乙為甲的空白對照實驗，以排除無關因素對酵母菌呼吸作用的影響
【答案】D
【變式二】
在一普通錐形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如下圖所示。在下列有關的坐標圖中，不正確的是（ ）。
【答案】B
【解析】圖示為酵母菌的無氧呼吸，在此過程中酵母菌消耗葡萄糖，產生酒精和 CO2。 CO2溶於水導致 pH 降低。酵母菌的數量經過快速增長後處於穩定後期，隨後，由於營養物質的消耗和環境的改變酵母菌的死亡率大於出生率，最終導致細菌的數量下降。
類型二：有氧呼吸
例3、用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，18O轉移的途徑是（ ）
A．葡萄糖～丙酮酸～水
B．葡萄糖～丙酮酸～氧
C．葡萄糖～帶氧～水
D．葡萄糖～丙酮酸～二氧化碳
【答案】D
【解析】葡萄糖的有氧呼吸過程分為三個階段，第一階段是葡萄糖在無氧參與的情況下分解成丙酮酸（糖酵解），同時產生[H]和少量ATP，第二階段是丙酮酸分解成C02，同時產生[H]和少量ATP；第三階段是第一階段和第二階段產生的[H]還原從空氣中吸收進來的氧氣生成水，同時產生瞭大量的ATP。從C6Hl2O6被氧化分解產生H20和C02的全過程可以看出，葡萄糖中180的轉移途徑是葡萄糖——丙酮酸——二氧化碳。
要點詮釋：同位素示蹤法是利用放射性元素作為示蹤劑對研究對象進行標記的微量分析方法，用來研究細胞內的元素或化合物的來源、組成、去向，進而瞭解化學物質的變化、反應機理等。用於放射性同位素示蹤的元素一般是構成細胞化合物的重要元素，如3H、14C、32P、35S等。
【總結升華】本題考查有氧呼吸過程中元素的去向。學生們要深入瞭解其過程，然後跟蹤其元素去向。
【舉一反三】：
【變式一】
下圖是有氧呼吸過程的圖解，據圖回答：
(1)有氧呼吸的全過程分為________個階段。釋放的CO2是在第________階段產生的；H2O是通過第________階段形成的；產生ATP最多的是第________階段。
（2）有氧呼吸的主要場所是_______，進入該場所的呼吸底物是__________。
（3）寫出有氧呼吸的總反應式________。
（4）下列反應在細胞質基質和線粒體內均能完成的是( )
A．葡萄糖→丙酮酸
Ｂ．ADP＋Pi＋能量→ATP
Ｃ．H2O→[H]＋O2
【答案】（1）三 二 三 三
（2）線粒體 丙酮酸
（3） 反應式 ：C6H12O6 + 6H2O + 6O2→6CO2 + 12H2O+ 能量
（4） B