細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用-高一上學(xué)期生物人教版必修1

O2CO2呼吸：人體從周圍環(huán)境吸入空氣，利用其中的O2，呼出CO2。它是一種宏觀的氣體交換過程。

細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的將糖類等有機(jī)物分解成無機(jī)物或者小分子有機(jī)物，并且釋放能量的過程細(xì)胞呼吸:活細(xì)胞內(nèi)分解有機(jī)物，釋放能量細(xì)胞呼吸的類型:需氧呼吸（有氧呼吸）厭氧呼吸（無氧呼吸）發(fā)生場所：實(shí)質(zhì)：主要有

氧

呼

吸

第五章第三節(jié)第2課時知識回顧1.直接的供能物質(zhì)是什么？2.主要的能源物質(zhì)是什么？ATP糖類以葡萄糖為例，分析有機(jī)物中的化學(xué)能如何轉(zhuǎn)移到ATP中。1.有氧呼吸的主要場所？2.如何分離得到線粒體？線粒體差速離心法有氧呼吸探究一將酵母菌細(xì)胞破碎后進(jìn)行離心處理，獲得細(xì)胞各部分，取三支試管，向其中分別加入各種物質(zhì)，一段時間后監(jiān)測各試管內(nèi)的變化情況。ABC線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)氧氣、葡萄糖、熒光素和熒光素酶葡萄糖不變，無熒光葡萄糖減少，丙酮酸（C3H4O3）生成，微弱熒光葡萄糖減少，CO2生成，較強(qiáng)熒光（1）加入熒光素和熒光素酶的意圖？熒光強(qiáng)弱說明了什么？（2）葡萄糖在

（場所）被分解為

，并釋放少量

。（3）線粒體可將

分解為CO2，并釋放大量

。

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸能量丙酮酸能量線粒體的結(jié)構(gòu)：（1）線粒體的結(jié)構(gòu)的組成？（2）如何增加膜面積？（3）線粒體發(fā)生反應(yīng)的具體場所可能有哪些？（P92）外膜、內(nèi)膜、線粒體基質(zhì)向內(nèi)折疊形成脊線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。探究二將線粒體超聲波粉碎，分離到線粒體膜和線粒體基質(zhì)，取三支試管，向其中分別加入各種物質(zhì)，一段時間后監(jiān)測各試管內(nèi)的變化情況。DEF線粒體膜線粒體基質(zhì)線粒體膜和線粒體基質(zhì)氧氣、丙酮酸、熒光素和熒光素酶丙酮酸不變，無熒光丙酮酸減少，CO2生成，微弱熒光丙酮酸減少，CO2生成，較強(qiáng)熒光（1）為什么試管中化學(xué)物質(zhì)不用葡萄糖，而用丙酮酸？（2）丙酮酸（C3H4O3）在

（場所）被分解為

，并釋放少量

。（3）線粒體膜上是否發(fā)生了某種化學(xué)反應(yīng)？

[資料1]利維和施利曼利用低速離心等方法分離出線粒體，在線粒體基質(zhì)發(fā)現(xiàn)有脫羧酶的存在，可催化丙酮酸脫[H]。而丙酮酸脫[H]需要H20的參與。線粒體基質(zhì)CO2能量[資料2]1912年—1913年間，瓦勃從豚鼠肝細(xì)胞均漿中粗提取了線粒體，發(fā)現(xiàn)它能消耗氧氣。[資料3]克雷布斯利用鴿子飛行肌研究物質(zhì)代謝，發(fā)現(xiàn)丙酮酸在相關(guān)脫羧酶作用下脫[H]，該過程沒有02參與。[資料4]超聲波震碎線粒體之后，內(nèi)膜自然卷成了顆粒朝外的小囊泡。這些小囊泡有氧化[H]的功能。(1)推測O2參與的反應(yīng)發(fā)生在哪個部位?(2)內(nèi)膜上的[H]來自哪里?探究二線粒體內(nèi)膜第一階段和第二階段有機(jī)物的化學(xué)能如何轉(zhuǎn)移到ATP中?釋放的能量是如何儲存到ATP中的(反應(yīng)式)?探究一、二的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)出熒光的試管均會發(fā)熱，而不發(fā)出熒光的試管則無此現(xiàn)象。這說明了什么?ADP+PiATP酶能量有能量以熱能的形式散失①①②④③ⅠⅡⅢI、II、III代表的反應(yīng)場所及物質(zhì)和能量變化分別是什么？①②③④代表的物質(zhì)分別是什么？Ⅰ：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)Ⅱ：線粒體基質(zhì)Ⅲ：線粒體內(nèi)膜①：[H]②：H2O③：CO2

④：O2C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶C6H12O6+6O2+6H2O

=

6CO2+12H2O酶C6H12O6+6O2+6H2O

→

6CO2+12H2O+ATP酶C6H12O6+6O2

→

6CO2+6H2O+能量找出反應(yīng)式的錯誤：（1）概念：

（2）主要場所——

（3）總反應(yīng)式：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶32ATP指細(xì)胞在氧的參與下，通過酶的催化作用，把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，同時釋放大量能量的過程。有氧呼吸:線粒體熱能散失

18世紀(jì)，法國化學(xué)家拉瓦錫(A.L.Lavoisier)發(fā)現(xiàn)物質(zhì)燃燒需要氧氣，并且把呼吸作用比作碳和氫的“緩慢燃燒過程”。后來人們發(fā)現(xiàn)，呼吸作用的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的氧化分解，并且釋放能量。討論:呼吸作用與木頭的燃燒有什么異同點(diǎn)?問題探討細(xì)胞呼吸與木頭燃燒的異同體外燃燒：需氧呼吸：常溫、溫和、酶參與、緩慢逐步釋放能量高溫、劇烈、瞬間釋放光能與熱能無論木頭燃燒還是需氧呼吸，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是將有機(jī)物（如葡萄糖）中的碳氧化為二氧化碳，將氫氧化成水。

與燃燒迅速釋放能量相比，有氧呼吸是逐級釋放能量的，這對于生物體來說具有什么意義?有氧呼吸能量利用的意義

(1)有氧呼吸能更充分地利用能量

(2)有氧呼吸相對溫和，能更好的在人體內(nèi)進(jìn)行且不損傷人體

(1)如果用同位素18O標(biāo)記葡萄糖，一段時間后，18O