細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用（第2課時(shí)）【 備課精研+高效課堂 】高一生物課件（人教版2019必修1）

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用（第二課時(shí)）1.主要場(chǎng)所：線(xiàn)粒體外膜內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴含有氧呼吸有關(guān)的酶嵴基質(zhì)含有氧呼吸有關(guān)的酶少量的DNA和RNA雙層膜（增大內(nèi)膜面積）（1）線(xiàn)粒體增大膜面積的方式：

。（2）線(xiàn)粒體增大膜面積的意義：

。（3）有氧呼吸的酶分布在：

。（4）線(xiàn)粒體的功能：

。內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴增大有氧呼吸酶的附著位點(diǎn)進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所線(xiàn)粒體內(nèi)膜和線(xiàn)粒體基質(zhì)實(shí)驗(yàn)一：將酵母菌細(xì)胞破碎后進(jìn)行離心處理，獲得上清液(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))和沉淀物(線(xiàn)粒體)兩部分，與未離心處理過(guò)的酵母菌培養(yǎng)液分別放入3支試管內(nèi)，往3支試管內(nèi)分別加入等量的氧氣、葡萄糖、熒光素和熒光素酶，一段時(shí)間后，檢測(cè)各試管內(nèi)的變化情況。組別加入的細(xì)胞成分實(shí)驗(yàn)結(jié)果1號(hào)線(xiàn)粒體葡萄糖的量不變，沒(méi)有熒光2號(hào)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖的量減少，有丙酮酸生成，微弱熒光出現(xiàn)3號(hào)線(xiàn)粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖的量減少，有CO2生成以及較強(qiáng)熒光出現(xiàn)（1）葡萄糖

（填“能”或“不能”）被線(xiàn)粒體分解；（2）分解葡萄糖的分解發(fā)生場(chǎng)所是

，產(chǎn)物有

；（3）推測(cè)線(xiàn)粒體中能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是

。推測(cè)酵母細(xì)胞呼吸過(guò)程中的能量變化是

。不能細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能→ATP中活躍的化學(xué)能丙酮酸和少量ATP丙酮酸分解產(chǎn)生CO2和大量ATP有氧呼吸過(guò)程：三個(gè)階段第一階段：C6H12O6酶2C3H4O3＋4[H]＋能量(少量)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6能量（少量）

2丙酮酸（2C3H4O3）4[H]酶1思考：葡萄糖能進(jìn)入線(xiàn)粒體嗎？線(xiàn)粒體外膜是否有葡萄糖載體？實(shí)驗(yàn)二：使用超聲波將線(xiàn)粒體破碎，分離線(xiàn)粒體膜狀結(jié)構(gòu)和線(xiàn)粒體基質(zhì)，加入等量的氧氣、丙酮酸、熒光素和熒光素酶，一段時(shí)間后，檢測(cè)各試管變化情況。組別加入的細(xì)胞成分實(shí)驗(yàn)結(jié)果4號(hào)只含線(xiàn)粒體膜狀結(jié)構(gòu)丙酮酸的量不變，沒(méi)有熒光出現(xiàn)5號(hào)只含線(xiàn)粒體基質(zhì)丙酮酸減少，產(chǎn)生CO2，微弱熒光出現(xiàn)6號(hào)有線(xiàn)粒體膜狀結(jié)構(gòu)和基質(zhì)丙酮酸減少，產(chǎn)生CO2，較強(qiáng)的熒光出現(xiàn)（1）丙酮酸分解的場(chǎng)所是

，產(chǎn)物有

；（2）線(xiàn)粒體的膜狀結(jié)構(gòu)有沒(méi)有參與呼吸的過(guò)程？線(xiàn)粒體基質(zhì)CO2和少量ATP產(chǎn)生大量ATP有氧呼吸過(guò)程：三個(gè)階段第二階段：C6H12O6能量（少量）2丙酮酸（2C3H4O3）4[H]酶1線(xiàn)粒體基質(zhì)2C3H4O3+6H2O

6CO2＋20[H]＋能量（少量）

酶能量（少量）20[H]6CO26H2O酶2實(shí)驗(yàn)三：超聲波震碎了線(xiàn)粒體之后，內(nèi)膜自然卷成了顆粒朝外的小囊泡。這些小囊泡具有氧化[H]的功能。當(dāng)用胰蛋白酶處理后，這些小囊泡不再具有氧化[H]的功能。當(dāng)把這些小顆粒裝上去之后，小囊泡重新具有了氧化[H]的功能。這些小顆粒后被證實(shí)是一系列線(xiàn)粒體內(nèi)膜上的酶。通過(guò)以上事實(shí)可以確定在線(xiàn)粒體內(nèi)膜上發(fā)生了什么樣的反應(yīng)？誰(shuí)在氧化[H]？產(chǎn)物是什么？O2和[H]發(fā)生反應(yīng)有氧呼吸過(guò)程：三個(gè)階段第三階段：C6H12O6能量（少量）2丙酮酸（2C3H4O3）4[H]酶1線(xiàn)粒體內(nèi)膜能量（少量）20[H]6CO26H2O酶2酶36O212H2O+能量（大量）

24[H]+6O2

12H2O+能量（大量）

酶酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+大量能量有氧呼吸的過(guò)程：一三二三二總反應(yīng)式兩側(cè)的水能否抵消？為什么？1.產(chǎn)生CO2的階段（）2.產(chǎn)生H2O的階段（）3.消耗H2O的階段（）4.氧氣參與的階段（）5.產(chǎn)生少量[H]的階段（）6.產(chǎn)生大量[H]的階段（）7.消耗[H]的階段（）8.產(chǎn)生少量ATP的階段（）9.產(chǎn)生ATP最多的階段（）10.葡萄糖分解的場(chǎng)所（）11.丙酮酸分解的場(chǎng)所（

）二三二三一二三一、二三細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線(xiàn)粒體【總結(jié)】：有氧呼吸：1、概念：指細(xì)胞在氧的參與下，通過(guò)多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過(guò)程。2、有氧呼吸與燃燒的異同：①有氧呼吸是在溫和的條件下進(jìn)行的；②有機(jī)物中的能量是逐步釋放的；③有機(jī)物氧化分解釋放的能量有相當(dāng)一部分儲(chǔ)存在ATP中。酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量1.反應(yīng)式中的能量能否寫(xiě)成ATP？2.有氧呼吸的能量大部分儲(chǔ)存在ATP中？思考.討論葡萄糖徹底氧化分解釋放大量能量2870KJ2870KJ儲(chǔ)存在ATP中977.28KJ熱能形式散失1892.72KJ大部分少部分a.轉(zhuǎn)化效率=977.28/2870=34%b.產(chǎn)生ATPmol數(shù)=977.28/30.54=32mol實(shí)驗(yàn)四：將酵母細(xì)胞破碎后離心獲得細(xì)胞溶膠（相當(dāng)于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）和線(xiàn)粒體，通入18O2,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。試管加入的細(xì)胞成分加入的反應(yīng)物各試管變化情況加入熒光素和熒光酶1細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)+線(xiàn)粒體添加14C標(biāo)記的葡萄糖葡萄糖的量減少，有14CO2、H218O2的生成較強(qiáng)熒光2細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)添加14C標(biāo)記的葡萄糖葡萄糖的量減少，有14C標(biāo)記的丙酮酸、[H]的生成較弱熒光3線(xiàn)粒體懸液添加14C標(biāo)記的葡萄糖葡萄糖的量不變沒(méi)有熒光4線(xiàn)粒體懸液添加14C標(biāo)記的丙酮酸丙酮酸的量減少有14CO2、H218O2的生成較強(qiáng)熒光(1)本實(shí)驗(yàn)中用18O2、14C標(biāo)記物質(zhì)去路的方法叫做

。(2)1、2、4結(jié)果表明，用14C標(biāo)記的葡萄糖中的14C去向是：

。（用物質(zhì)和箭頭表示）(3)1、4結(jié)果表明，用18O標(biāo)記的18O2，其中18O的去向是：

。（用物質(zhì)和箭頭表示）同位素標(biāo)記法【例1】請(qǐng)?jiān)诳偡磻?yīng)式上標(biāo)注有氧呼吸的過(guò)程中反應(yīng)物：葡萄糖、氧氣、水中的氧的去向。C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量酶【例2】用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過(guò)程中的氧原子，18O的轉(zhuǎn)移途徑是（）葡萄糖→丙酮酸→水 葡萄糖→丙酮酸→氧葡萄糖→氧→水葡萄糖→丙酮酸→CO2閱讀p94，回答下列問(wèn)題，寫(xiě)出無(wú)氧呼吸各個(gè)階段的反應(yīng)式。無(wú)氧呼吸1.無(wú)氧呼吸最常利用的物質(zhì)是什么？2.無(wú)氧呼吸可以概括的分為幾個(gè)階段？3.無(wú)氧呼吸每個(gè)階段的場(chǎng)所各是什么？4.無(wú)氧呼吸各個(gè)階段，反應(yīng)物和產(chǎn)物分別是什么？1.產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸C6Hl2O62C3H6O3（乳酸）+能量酶舉例：乳酸菌、動(dòng)物、馬鈴薯塊莖、玉米的胚2.產(chǎn)酒精的無(wú)氧呼吸C6Hl2O6

2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量酶舉例：酵母菌、植物無(wú)氧呼吸的類(lèi)型1、無(wú)氧呼吸產(chǎn)物不同的原因是什么？2.無(wú)氧呼吸是否為徹底的氧化分解？若不是，能量還儲(chǔ)存在哪里？3.什么叫發(fā)酵？發(fā)酵類(lèi)型有哪些？合作探究酶的種類(lèi)不同是不徹底的氧化分解

能量還儲(chǔ)存在酒精和乳酸中微生物的無(wú)氧呼吸叫發(fā)酵酒精發(fā)酵：釀酒乳酸發(fā)酵：制作泡菜有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的“能量”去向有氧呼吸葡萄糖徹底氧化分解釋放大量能量大部分少部分熱能形式散失儲(chǔ)存在ATP中無(wú)氧呼吸葡萄糖不徹底氧化分解釋放少量能量大部分存留在乳酸或酒精中熱能形式散失大部分少部分儲(chǔ)存在ATP中2870KJ2870KJ2870KJ1892.72KJ977.28KJ196.65KJ61.08KJ總結(jié)：有氧呼吸和無(wú)氧呼吸異同點(diǎn)

有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下，通過(guò)多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過(guò)程。無(wú)氧呼吸是指細(xì)胞在無(wú)氧條件下，通過(guò)酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物（乳酸或酒精），釋放能量，生成少量ATP的過(guò)程。細(xì)胞呼吸是有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能量并生成ATP的過(guò)程。呼吸類(lèi)型有氧呼吸無(wú)氧呼吸不同點(diǎn)反應(yīng)物場(chǎng)所幾個(gè)階段最終產(chǎn)物氧化分解程度能量產(chǎn)生多少各階段能量釋放情況ATP產(chǎn)生量相同點(diǎn)實(shí)質(zhì)聯(lián)系兩個(gè)階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酒精和二氧化碳或乳酸不徹底少量少量ATP（約2個(gè)）分解有機(jī)物，釋放能量第一階段完全相同葡萄糖只在第一階段釋放少量能量葡萄糖和氧氣細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體三個(gè)階段二氧化碳和水徹底大量第一階段和第二階段釋放少量能量，第三階段釋放大量能量大量ATP（約32個(gè)）判斷正誤：（1）有氧呼吸的三個(gè)階段均有ATP產(chǎn)生，無(wú)氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP。（）（2）有H2O生成的一定是有氧呼吸。（）（3）有CO2生成的一定是有氧呼吸。（）（4）人體細(xì)胞細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所只有線(xiàn)粒體。（

）（5）沒(méi)有線(xiàn)粒體的生物一定不能進(jìn)行有氧呼吸（）（6）真核生物都能進(jìn)行有氧呼吸。（）（7）葡萄糖在線(xiàn)粒體中徹底氧化分解生成CO2和H2O（）√√有些原核生物，如藍(lán)細(xì)菌能進(jìn)行有氧呼吸（含有與有氧呼吸有關(guān)的酶）哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞、蛔蟲(chóng)沒(méi)有線(xiàn)粒體，只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸葡萄糖只能在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解，不能進(jìn)入線(xiàn)粒體中?！蘕XX人體細(xì)胞只能進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸√第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

一、細(xì)胞呼吸類(lèi)型的判斷及相關(guān)計(jì)算二、影響細(xì)胞呼吸速率的因素三、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量C6Hl2O62C3H6O3（乳酸）+能量酶C6Hl2O6

2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量酶一、細(xì)胞呼吸類(lèi)型的判斷及相關(guān)計(jì)算寫(xiě)出下列的細(xì)胞呼吸方式：①不消耗O2，釋放CO2→

②無(wú)CO2釋放→

③CO2釋放量=O2吸收量→

④CO2釋放量＞O2吸收量→

⑤CO2釋放量=酒精量→

⑥CO2釋放量＞酒精量→

只進(jìn)行產(chǎn)酒精的無(wú)氧呼吸只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸只進(jìn)行有氧呼吸或有氧+產(chǎn)乳酸無(wú)氧呼吸有氧呼吸+產(chǎn)酒精無(wú)氧呼吸只進(jìn)行產(chǎn)酒精的無(wú)氧呼吸有氧呼吸+產(chǎn)酒精無(wú)氧呼吸4.若酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖量相等，則有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量和無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2量的比值？5.若酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2量相等，則有氧呼吸消耗的葡萄糖量是無(wú)氧呼吸的幾倍？【例2】混合酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時(shí)，其產(chǎn)生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.氧濃度為b時(shí)，經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為6molB．a(chǎn)值應(yīng)當(dāng)為OC．氧濃度為c時(shí)，有50%的葡萄糖用于酒精發(fā)酵D．d濃度時(shí)只進(jìn)行有氧呼吸氧濃度（%）abcd產(chǎn)生CO2的量9mol12.5mol15mol30mol產(chǎn)生酒精的量9mol6.5mol6mol0mol【例3】有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的O2時(shí)，其產(chǎn)生的酒精和CO2的物質(zhì)的量如下圖所示。據(jù)圖中信息推斷錯(cuò)誤的是（）A．當(dāng)氧濃度為a時(shí)，酵母菌細(xì)胞呼吸各階段均產(chǎn)生ATPB．當(dāng)氧濃度為b時(shí)，酵母菌同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸C．當(dāng)氧濃度為c時(shí)，酵母菌消耗的葡萄糖中仍有2/3用于無(wú)氧呼吸D．當(dāng)氧氣濃度為d時(shí)，酵母菌的能量供應(yīng)全部來(lái)源于有氧呼吸1.O2濃度2.溫度3.CO2濃度4.水分二、影響細(xì)胞呼吸速率的因素1.O2濃度【例4】下圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下，單位時(shí)間內(nèi)O2吸收量和CO2釋放量的變化。下列敘述正確的是（）

A.氧氣濃度為0時(shí)，改器官不進(jìn)行呼吸作用

B.氧氣濃度在10%以下時(shí)，該器官只進(jìn)行無(wú)氧呼吸

C.氧氣濃度在10%以上時(shí)，該器官只進(jìn)行有氧呼吸

D.保存該器官時(shí)，氧氣濃度越低越好溫度℃呼吸速率（強(qiáng)度）2.溫度對(duì)呼吸速率的影響主動(dòng)運(yùn)輸溫度影響酶的活性。最適溫度b應(yīng)用：貯存水果時(shí)，適當(dāng)降低溫度能延長(zhǎng)保存時(shí)間ac增加CO2的濃度對(duì)呼吸作用有明顯的抑制效應(yīng)。(這可以從化學(xué)平衡的角度得到解釋。)3.CO2濃度對(duì)呼吸速率的影響應(yīng)用：在蔬菜和水果的保鮮中，適當(dāng)增加CO2的濃度也具有良好的保鮮效果。在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨含水量的增加而加強(qiáng)，隨含水量的減少而減弱。4.水對(duì)呼吸速率的影響應(yīng)用：種子風(fēng)干，以減弱細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗，延長(zhǎng)作物的儲(chǔ)存時(shí)間。水果、蔬菜要求低濕度?？偨Y(jié)：糧油種子貯藏時(shí)，要在

、

、

、

條件下。水果、蔬菜保鮮時(shí)，要在

、

、

、

條件下。零上低溫低氧高CO2干燥零上低溫低氧高CO2適當(dāng)濕度三、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用1.工業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題探討：

在培養(yǎng)酵母菌用作飼料添加劑時(shí)，要給培養(yǎng)裝置通氣或進(jìn)行振蕩，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生產(chǎn)葡萄酒時(shí)，卻需要密封發(fā)酵。（1）都是培養(yǎng)酵母菌，為什么有的需要通氣，有的卻需要密封？（2）為什么通氣有利于酵母菌大量繁殖？酵母菌有氧呼吸釋放大量能量，為細(xì)胞繁殖提供充足的動(dòng)力雞精醬油果醋谷氨酸棒狀桿菌米曲霉、酵母菌、乳酸菌醋酸菌三、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用1.工業(yè)生產(chǎn)葡萄酒腐乳泡菜酸奶酵母菌毛霉乳酸菌乳酸菌2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)思考1：為什么水稻田要定期排水？思考2：為什么農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中要通過(guò)中耕松土，提高農(nóng)作產(chǎn)量？葡萄糖→二氧化碳+水+釋放能量（ATP）根吸收無(wú)機(jī)鹽防止無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精毒害細(xì)胞三、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用思考：為什么被銹釘扎傷或傷口很深時(shí)，需要注射破傷風(fēng)疫苗，且用透氣的創(chuàng)可貼或紗布包扎傷口？避免厭氧菌繁殖3.健康生活無(wú)氧運(yùn)動(dòng)中，肌細(xì)胞因氧不足，要靠無(wú)氧呼吸來(lái)獲取能量，會(huì)引起人有肌肉酸脹乏力的感覺(jué)。提倡慢跑：促進(jìn)肌細(xì)胞有氧呼吸,防止無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸使肌肉酸脹。3.健康生活【例5】判斷正誤(1)用透氣的消毒紗布包扎傷口，目的是保證傷口處細(xì)胞的有氧呼吸(

)(2)無(wú)氧和零下低溫環(huán)境有利于水果保鮮(

)(3)及時(shí)排澇，能防止水稻根細(xì)胞受酒精毒害(

)選項(xiàng)應(yīng)用措施目的A包扎傷口透氣紗布抑制厭氧菌的大量繁殖B乳酸菌制作酸奶先通氣，后密封加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸發(fā)酵C水果保鮮低溫降低酶的活性，降低細(xì)胞呼吸D栽種莊稼疏松土壤促進(jìn)根有氧呼吸，利于吸收礦質(zhì)離子【例6】下表中有關(guān)細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的措施及目的敘述，錯(cuò)誤的是()【例7】下列關(guān)于細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用，敘述正確的是（）

A.為了有利于水果和蔬菜的保鮮，最好應(yīng)放在低氧和零下低溫環(huán)境下儲(chǔ)存，可以有效降低細(xì)胞內(nèi)