細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第2課時(shí)課件-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

5.3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第2課時(shí)細(xì)胞呼吸有氧呼吸無氧呼吸科學(xué)家根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論：細(xì)胞呼吸：細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。絕大多數(shù)生物的主要呼吸方式酵母菌、許多真菌和細(xì)菌能夠進(jìn)行請(qǐng)閱讀課本92-93頁，思考以下幾個(gè)問題:有氧呼吸(1)有氧呼吸的場(chǎng)所在哪里?主要場(chǎng)所在哪里？(2)有氧呼吸可分為幾個(gè)階段?(3)各階段發(fā)生了什么樣的反應(yīng)?(4)有氧呼吸的產(chǎn)物有哪些?

(5)每個(gè)階段都釋放能量嗎?釋放的能量是大量還是少量?(6)同有機(jī)物在生物體外燃燒相比，有氧呼吸具有哪些不同的特點(diǎn)？外膜內(nèi)膜DNA/RNA核糖體嵴基質(zhì)分布有氧呼吸的酶

主要特點(diǎn):①內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,大大增加了內(nèi)膜表面積。②內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。1.有氧呼吸的場(chǎng)所是哪里？主要場(chǎng)所是哪里？有氧呼吸的場(chǎng)所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；主要場(chǎng)所是線粒體。C6H12O62C3H4O3少量能量酶2C3H4O34[H]+細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜6CO26H2O6H2O酶20[H]少量能量6O224[H]12H2O大量能量酶2.有氧呼吸的過程：2.有氧呼吸可以分為幾個(gè)階段？有氧呼吸可以分為三個(gè)階段。（1）第一階段：C6H12O62丙酮酸C3H4O3酶4[H]ATP熱能能量線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①C6H12O6酶+4[H]+能量場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2C3H4O3（少量）線粒體基質(zhì)小分子NAD+是電子和H+的載體通常將NADH簡(jiǎn)化為[H]，讀作還原氫NAD+NADHNAD+有氧呼吸第一階段概覽葡萄糖（C6H12O6）2×丙酮酸（C3H4O3）ATP（少量）NADH（[H]）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)NAD+ADP+Pi多種酶葡萄糖的初步分解[H]是指NADH（還原型輔酶Ⅰ）通常將還原型輔酶Ⅰ（NADH）簡(jiǎn)化為[H]，讀作還原氫，這一產(chǎn)生[H]的過程實(shí)際上是指氧化型輔酶Ⅰ（NAD+）轉(zhuǎn)化成還原型輔酶Ⅰ（NADH）。NAD++H++2e-NADH思考：線粒體能直接分解葡萄糖？為什么？不能，①線粒體膜上無葡萄糖載體；

②線粒體內(nèi)無分解葡萄糖的酶線粒體6CO220[H]②酶6CO2+20[H]+能量2C3H4O3+6H2O（少量）C6H12O62丙酮酸酶4[H]細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①酶6H2OATP熱能能量ATP熱能能量C3H4O3（2）第二階段：場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)丙酮酸CO2H2O少量ATP[H]有氧呼吸第二階段概括線粒體基質(zhì)丙酮酸徹底分解線粒體6CO220[H]②C6H12O62丙酮酸酶4[H]細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①酶6H2OATP熱能能量ATP熱能能量C3H4O3（3）第三階段：酶12H2O+能量24[H]+6O2（大量）場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜12H2O6O2酶③ATP熱能能量能量轉(zhuǎn)移路徑：電子勢(shì)能→H+濃度勢(shì)能→ATP有氧呼吸第三階段第一階段產(chǎn)生的[H]線粒體內(nèi)膜第二階段產(chǎn)生的[H]H2OO2大量ATP有氧呼吸第三階段[H]的氧化有氧呼吸的過程第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第二階段線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜4202+[H]

+少量能量

C6H12O6酶C3H4O3

第三階段66+H2O酶2C3H4O3

CO2+

[H]

+少量能量

126酶H2O+大量能量

24[H]

+O2總反應(yīng)式C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶注意事項(xiàng)：（1）能量不能直接寫ATP。（2）總反應(yīng)式中H2O不能消去。（3）反應(yīng)條件“酶”不能省略（4）不能用“=”，要用“→”3.有氧呼吸的總反應(yīng)式：C6H12O6

+6O2+12H2O+能量+6H2O6CO2酶【思考】化學(xué)式前后的水分子能否抵消？如若不能，請(qǐng)說明理由？不能，反應(yīng)物的水是在線粒體基質(zhì)中參與反應(yīng)的，而產(chǎn)物中的水在線粒體內(nèi)膜中產(chǎn)生；反應(yīng)物中水在有氧呼吸第二階段被消耗，而產(chǎn)物水在有氧呼吸第三階段產(chǎn)生。C6H12O6

+6O2+12H2O+能量+6H2O6CO2酶

細(xì)胞在

的參與下，通過多種

的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生

，同時(shí)釋放能量，生成

的過程，叫做有氧呼吸。O2酶CO2和水大量ATP根據(jù)有氧呼吸的總反應(yīng)方程式，總結(jié)有氧呼吸的概念。3.有氧呼吸的總反應(yīng)式：C6H12O6

+6O2+12H2O+能量+6H2O6CO2酶3.有氧呼吸的總反應(yīng)式：有機(jī)物（葡萄糖）無機(jī)物（CO2+H2O）能量變化有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能+散失的熱能物質(zhì)變化ATP熱能散失（大量）請(qǐng)總結(jié)出有氧呼吸過程中物質(zhì)的變化和能量的變化。C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶（2）H原子運(yùn)動(dòng)：（1）C原子運(yùn)動(dòng)：（3）O原子運(yùn)動(dòng)：C6H12O62C3H4O36CO

2C6H12O64[H]2C3H4O3+6H2O20[H]12H2OC6H12O62C3H4O3+6H2O

6CO26O212H2O3.有氧呼吸的總反應(yīng)式：請(qǐng)?jiān)诳偡磻?yīng)式用箭頭標(biāo)注出C、H、O元素的來源和去路。1.化學(xué)式前后的水分子能否抵消？如若不能，請(qǐng)說明理由？

不能，反應(yīng)物的水是在線粒體基質(zhì)中參與反應(yīng)的，而產(chǎn)物中的水在線粒體內(nèi)膜中產(chǎn)生；反應(yīng)物中水在有氧呼吸第二階段被消耗，而產(chǎn)物水在有氧呼吸第三階段產(chǎn)生?！舅伎肌颗c有氧呼吸相關(guān)的酶、通氧氣。2.沒有線粒體可以進(jìn)行有氧呼吸嗎？3.進(jìn)行有氧呼吸需要什么條件？可以。進(jìn)行有氧呼吸的原核生物，例如硝化細(xì)菌、醋酸桿菌，有氧呼吸場(chǎng)所在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜。但是如果沒有線粒體的真核細(xì)胞，就只能進(jìn)行無氧呼吸，例如哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞、蛔蟲細(xì)胞等。葡萄糖體外燃燒和細(xì)胞呼吸葡萄糖氧化分解的比較葡萄糖的燃燒迅速釋放能量，釋放的能量全部以熱能的形式散失。體外燃燒：相較于體外燃燒，有氧呼吸具有什么特點(diǎn)？①有氧呼吸過程溫和②有機(jī)物中的能量逐步分解③有部分儲(chǔ)存在ATP中

①1mol葡萄糖徹底氧化分解可以釋放出2870kJ能量，可以使977.28kJ左右的能量?jī)?chǔ)存在ATP中，其余的能量則以熱能的形式散失掉了。請(qǐng)你計(jì)算一下，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率大約是多少，這些能量大約能使多少ADP轉(zhuǎn)化為ATP？(1molADP轉(zhuǎn)化為ATP需要消耗能量30.54kJ。其余1892.72kJ主要以熱能的形式散失掉。1mol葡萄糖釋放能量2870kJ有977.28kJ轉(zhuǎn)移至ATP能量效率高達(dá)34％，使32molADP轉(zhuǎn)化為ATP。維持體溫的恒定。P93思考·討論P(yáng)93思考·討論②

與燃燒迅速釋放能量相比，有氧呼吸是逐級(jí)釋放能量的，這對(duì)于生物體來說具有什么意義？可使有機(jī)物中的能量逐步轉(zhuǎn)移到ATP中；能量緩慢有序地釋放，有利于維持細(xì)胞的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，不損傷人體。4.有氧呼吸的意義：保證有機(jī)物中的能量得到最充分的利用，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：可以使有機(jī)物中的能量逐步地轉(zhuǎn)移到ATP中；能量緩慢有序地釋放，有利于維持細(xì)胞的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。（1）葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物質(zhì)()（2）真核細(xì)胞都進(jìn)行有氧呼吸()（3）沒有線粒體的細(xì)胞一定不能進(jìn)行有氧呼吸()（4）有氧呼吸的實(shí)質(zhì)是葡萄糖在線粒體中徹底氧化分解，

并且釋放大量能量的過程()哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞、蛔蟲細(xì)胞無線粒體，只能進(jìn)行無氧呼吸硝化細(xì)菌課堂檢測(cè)1、判斷正誤（5）有氧呼吸的過程只發(fā)生在線粒體內(nèi)。（）

（6）有氧呼吸釋放的能量全部用于合成ATP。（)（7）有氧呼吸既產(chǎn)生水也消耗水。（）

（8）有氧呼吸第一、第二階段產(chǎn)生的[H]全部用于第三階段（）課堂檢測(cè)1、判斷正誤√√（9）葡萄糖在線粒體中徹底氧化分解生成CO2和H2O（）葡萄糖只能在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解，不能進(jìn)入線粒體中。2、下列在有氧呼吸的反應(yīng)階段中，但不在線粒體中進(jìn)行的只有（）A、[H]傳遞給氧氣生成水B、C6H12O6分解為丙酮酸和[H]C、丙酮酸分解為CO2和[H]D、ADP與磷酸結(jié)合生成ATPB課堂檢測(cè)3、生物體吸收的氧氣用于（）A、在線粒體中合成CO2B、在細(xì)胞質(zhì)中與[H]結(jié)合生成水C、在線粒體中與[H]結(jié)合生成水D、部分形成CO2，部分與[H]結(jié)合生成水C課堂檢測(cè)4.用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，