2022-2023學(xué)年蘇教版（2019）必修一 3.3細(xì)胞呼吸-能量的轉(zhuǎn)化和利用 課件（48張）

課前深呼吸O2CO2人體從周圍環(huán)境吸入空氣，利用其中的O2，呼出CO2。此為人體的呼吸（運(yùn)動(dòng)）深呼吸能使人的胸部、腹部的相關(guān)肌肉、器官得以較大幅度的運(yùn)動(dòng)，能較多地吸進(jìn)氧氣，吐出二氧化碳，使血液循環(huán)得以加強(qiáng)，對(duì)于解除疲憊，放松情緒，都是有益的1O2CO2血液中的CO2是從何處而來(lái)呢？2生物學(xué)（新蘇教版）第三章第3節(jié)細(xì)胞呼吸——能量的轉(zhuǎn)化和利用（第1課時(shí)）34概念2細(xì)胞的生存需要能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并通過(guò)分裂實(shí)現(xiàn)增殖2.2細(xì)胞的功能絕大多數(shù)基于化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)發(fā)生在細(xì)胞的特定區(qū)域2.2.4說(shuō)明生物通過(guò)細(xì)胞呼吸將儲(chǔ)存在有機(jī)分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動(dòng)可以利用的能量

學(xué)習(xí)目標(biāo):1.通過(guò)不同條件下的發(fā)面情況，說(shuō)出有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的異同。（科學(xué)探究，生命觀念）2.通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)分析，得出有氧呼吸的場(chǎng)所、物質(zhì)變化及能量釋放。（科學(xué)思維）3.根據(jù)物質(zhì)變化與場(chǎng)所，構(gòu)建過(guò)程模式圖，并完成表格（生命觀念，科學(xué)思維）概念位次及學(xué)習(xí)目標(biāo)5積極思維A氫氧化鉀溶液B石灰水C石灰水在實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置A瓶、B瓶和C瓶的目的分別是什么？說(shuō)出在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中A瓶、B瓶和C瓶里溶液顏色的變化情況，并說(shuō)明理由。鐘罩內(nèi)溫度的上升能說(shuō)明什么？根據(jù)以上現(xiàn)象請(qǐng)說(shuō)出：什么是細(xì)胞呼吸？A瓶：除去裝置通入O2中的CO2，防止其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾B瓶：檢測(cè)通入的O2中是否有殘留的CO2C瓶：檢驗(yàn)小鼠細(xì)胞呼吸是否產(chǎn)生CO2

A瓶：無(wú)顏色變化B瓶：無(wú)顏色變化，說(shuō)明CO2完全除去；若變渾濁，則通入的O2中有殘余的CO2C瓶：溶液變渾濁，小鼠呼吸產(chǎn)生CO2鐘罩內(nèi)溫度的上升說(shuō)明，細(xì)胞呼吸的過(guò)程中產(chǎn)生了熱能。細(xì)胞呼吸主要是指糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等有機(jī)物在活細(xì)胞內(nèi)氧化分解為CO2或其他物質(zhì)，同時(shí)釋放出能量并生成ATP的過(guò)程。61.面團(tuán)變大主要是酵母菌呼吸產(chǎn)生什么？2.無(wú)氧條件下面團(tuán)小的原因是？有其他產(chǎn)物嗎？1132456無(wú)氧條件下，產(chǎn)生的CO2較少，有酒精生成CO2科學(xué)家實(shí)驗(yàn)證明：把酵母菌轉(zhuǎn)至無(wú)氧條件下培養(yǎng)，線粒體數(shù)目減少，大量的嵴會(huì)消失，線粒體變?yōu)楹苄〉臒o(wú)功能的囊泡。如果重新給這些酵母菌供氧，線粒體又能生成嵴，恢復(fù)正常形態(tài)，且數(shù)量也增加，此時(shí)細(xì)胞代謝增強(qiáng)。資料17根據(jù)資料1推出：有氧呼吸的主要場(chǎng)所在？根據(jù)資料1推出：線粒體與哪種呼吸類型有關(guān)？含有多種與有氧呼吸有關(guān)的酶8線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖①②③④外膜內(nèi)膜線粒體基質(zhì)嵴資料29將酵母菌破碎并進(jìn)行差速離心處理后，獲得細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，分裝在不同的試管中，加入不同的物質(zhì)，并通入18O2，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)+線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體懸液線粒體懸液添加14C標(biāo)記的葡萄糖添加14C標(biāo)記的葡萄糖添加14C標(biāo)記的丙酮酸添加14C標(biāo)記的葡萄糖10細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)+線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體懸液線粒體懸液添加14C標(biāo)記的葡萄糖添加14C標(biāo)記的葡萄糖添加14C標(biāo)記的丙酮酸添加14C標(biāo)記的葡萄糖編號(hào)各試管變化情況1葡萄糖含量減少，有14CO2、H218O生成2葡萄糖含量減少，有14C標(biāo)記的丙酮酸、[H]生成3葡萄糖含量不變4丙酮酸含量減少，有14CO2、H218O生成111.葡萄糖能不能被線粒體分解？2.葡萄糖在什么位置首先被分解？生成了什么？3.生成的丙酮酸在什么位置被分解？生成了什么？不能葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解，生成丙酮酸丙酮酸在線粒體中分解產(chǎn)生CO2分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果4.通入的18O2最后生成了什么物質(zhì)？H218O12英國(guó)生理學(xué)家A?V?希爾,德國(guó)生物化學(xué)家O?邁爾霍夫、O?瓦爾堡等許多科學(xué)家經(jīng)歷了約20年，從每一個(gè)具體的化學(xué)變化及其所需用的酶、輔酶以及化學(xué)能的傳遞等各方面進(jìn)行探討，認(rèn)識(shí)到在所有生物體細(xì)胞中，葡萄糖是經(jīng)歷了同樣的過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)楸岬?，這個(gè)過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，被稱為糖酵解。資料313第一階段：糖酵解場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞呼吸從糖酵解開(kāi)始NADH：還原型輔酶Ⅰ，煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，一種特殊的核苷酸。攜帶一個(gè)氫原子(含電子)。糖酵解生成的丙酮酸是如何變成CO2的呢？1420世紀(jì)20——40年代，許多科學(xué)家研究了肌肉細(xì)胞的物質(zhì)的氧化分解，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)一種草酰乙酸（C4），能夠迅速被氧化。生化學(xué)家克雷布斯做了實(shí)驗(yàn)：把草酰乙酸和丙酮酸混合加入鴿子肌肉細(xì)胞懸浮液中，發(fā)現(xiàn)：資料415資料分析：1.丙酮酸分解產(chǎn)生幾個(gè)CO23.丙酮酸徹底分解除了產(chǎn)生CO2，還產(chǎn)生什么物質(zhì)？2.結(jié)合書本，說(shuō)說(shuō)這個(gè)階段還需要什么物質(zhì)參與反應(yīng)？三個(gè)水NADH即[H]丙酮酸徹底分解第二階段16場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)[H]如何形成水的呢？17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。這些小顆粒被證實(shí)是一系列線粒體內(nèi)膜上的酶。資料518通過(guò)以上事實(shí)可以確定在線粒體內(nèi)膜上發(fā)生什么樣的反應(yīng)？誰(shuí)在氧化[H]？產(chǎn)物是什么?線粒體內(nèi)膜上的氧氣與[H]發(fā)生了反應(yīng)，生成了水[H]的氧化第三階段：場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜有氧呼吸產(chǎn)生能量，我們用什么方法可以驗(yàn)證的能量的產(chǎn)生呢？19細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①等量的葡萄糖、熒光素和熒光素酶葡萄糖的量減少有丙酮酸生成微弱熒光出現(xiàn)線粒體基質(zhì)②線粒體膜狀結(jié)構(gòu)和線粒體基質(zhì)③等量的丙酮酸、熒光素和熒光素酶等量的丙酮酸、熒光素和熒光素酶丙酮酸減少有CO2生成微弱熒光出現(xiàn)丙酮酸減少有CO2生成較強(qiáng)熒光出現(xiàn)且持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng)某興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：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)）放入試管1；分離出線粒體，使用超聲波將線粒體破碎，分離線粒體膜狀結(jié)構(gòu)和線粒體基質(zhì)，分別放入試管2和試管3，取3份等量的葡萄糖，將其中兩份先分解成丙酮酸備用；資料620熒光素發(fā)光說(shuō)明了什么？根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)推測(cè)，有氧呼吸哪些階段釋放了能量？哪個(gè)階段釋放的能量最多？有氧呼吸釋放的能量都合成了ATP嗎？有氧呼吸時(shí)，產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有哪些？產(chǎn)生了直接能源物質(zhì)ATP三個(gè)階段都釋放能量，其中第三階段釋放能量最多不是，其中大部分以熱能形式散失細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)及線粒體內(nèi)膜21根據(jù)有氧呼吸的三個(gè)階段的反應(yīng)式，在導(dǎo)學(xué)案上畫出細(xì)胞有氧呼吸的過(guò)程，并總結(jié)有氧呼吸的總反應(yīng)方程式學(xué)生活動(dòng)C6H12O6①6CO2少量能量ATP熱量酶6H2O20[H]12H2O大量能量ATP熱量③少量能量ATP熱量4[H]6O2酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)②2丙酮酸酶線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜有氧呼吸概念23在氧的參與下，細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物徹底氧化分解產(chǎn)生二氧化碳和水，同時(shí)釋放能量，生成大量ATP的過(guò)程。24有氧呼吸的三個(gè)階段過(guò)程場(chǎng)所是否需O2參與主要反應(yīng)物產(chǎn)物第一階段第二階段第三階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜丙酮酸、少量ATP、[H]CO2、少量ATP、[H]H2O、大量ATP

否否是葡萄糖丙酮酸、H2OO2、

[H]課堂小結(jié)有氧呼吸是大多數(shù)生物獲取能量的主要途徑25隨堂評(píng)價(jià)判一判1.有氧呼吸的場(chǎng)所是線粒體。（）2.O2參與有氧呼吸的第二階段，同時(shí)生成CO2。（

）3.在有氧呼吸第一和第二階段中相同的產(chǎn)物只有[H]。（

）4.有氧呼吸釋放的CO2中的氧全部來(lái)自于H2O。（）5.有氧呼吸第二和第三階段能量釋放較多。（）6.有氧呼吸釋放的能量絕大部分被轉(zhuǎn)移到ATP中儲(chǔ)存。（）26隨堂評(píng)價(jià)選一選1．完成有氧呼吸全過(guò)程的結(jié)構(gòu)是（）A．細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B．線粒體C．細(xì)胞D．肺泡2．有氧呼吸全過(guò)程的三個(gè)階段中，相同的產(chǎn)物是（）A．CO2

B．H2OC．[H]D．ATP3．在有氧呼吸過(guò)程中，水分子參與反應(yīng)的過(guò)程和生成水分子的過(guò)程分別在（）A．第一和第二階段B．第二和第三階段

C．第一和第三階段D．第三和第二階段274．有氧呼吸過(guò)程中，產(chǎn)生二氧化碳和水的場(chǎng)所依次是（

）A．細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體

B．細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C．線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

D．線粒體、線粒體5．在有氧呼吸過(guò)程中，進(jìn)入細(xì)胞中的氧將（

）①與氫結(jié)合生成水

②與碳結(jié)合生成二氧化碳③在線粒體中被消耗

④在線粒體和細(xì)胞質(zhì)中被消耗A．①③

B．②③C．①④

D．②④隨堂評(píng)價(jià)28隨堂評(píng)價(jià)填一填右圖是有氧呼吸過(guò)程圖解，請(qǐng)依據(jù)圖回答：（1）在長(zhǎng)方框內(nèi)依次寫出①、②、③所代表的物質(zhì)名稱。

。（2）在橢圓框內(nèi)依次填出④、⑤、⑥所代表的能量的多少。

。（3）有氧呼吸的主要場(chǎng)所是

，進(jìn)入該場(chǎng)所的物質(zhì)主要是

。有氧呼吸的反應(yīng)式可以寫成：

。（4）從圖可知，有氧呼吸可分為三個(gè)階段，其中產(chǎn)能最多的是

階段，場(chǎng)所為

。2902細(xì)胞無(wú)氧呼吸也為生命活動(dòng)提供能量無(wú)氧呼吸在_______________的條件下，細(xì)胞通過(guò)_______的催化作用，把________等有機(jī)物分解為_(kāi)______________________，或分解為_(kāi)_______________等物質(zhì)，同時(shí)釋放_(tái)________的過(guò)程；2.場(chǎng)所：________________細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)1.概念：無(wú)氧或缺氧葡萄糖乙醇(C2H5OH)和CO2乳酸(C3H6O3)3.兩個(gè)類型

產(chǎn)生酒精的叫做________；

產(chǎn)生乳酸的叫做________；酒精發(fā)酵乳酸發(fā)酵較少能量酶葡萄糖丙酮酸2C2H5OH（酒精）+2CO22C3H6O3

（乳酸）酶少量能量[H]葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中；4.過(guò)程乙醇脫氫酶乳酸脫氫酶C6H12O6C3H4O3無(wú)氧呼吸只在第一階段釋放少量能量，生成少量ATP；熱能散失少量ATP無(wú)氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)生了[H]，并隨之用于第二階段，沒(méi)有積累；Ⅰ.植物絕大多數(shù)器官、酵母菌等微生物C6H12O6

2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量酶Ⅱ應(yīng)用：釀酒工業(yè)（乙醇發(fā)酵）（1）酒精發(fā)酵5.實(shí)例只產(chǎn)生于第一階段即：糖酵解Ⅰ.動(dòng)物、胡蘿卜的葉、玉米的胚、甜菜的根、馬鈴薯的塊莖、乳酸菌等C6H12O6

2C3H6O3

（乳酸）+少量能量酶Ⅱ.應(yīng)用：酸奶制作、泡菜制作（乳酸發(fā)酵）（2）乳酸發(fā)酵該過(guò)程不產(chǎn)生二氧化碳！只產(chǎn)生于第一階段即：糖酵解思考一：不同生物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物不同，直接原因是什么？根本原因是什么？直接原因是催化無(wú)氧呼吸第二階段的酶不一樣；根本原因是控制酶合成的遺傳物質(zhì)不一樣；思考三：人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生CO2的摩爾數(shù)和消耗O2的摩爾數(shù)之比是______（大于1/等于1/小于1）等于1注意：產(chǎn)乳酸的同時(shí)沒(méi)有二氧化碳的產(chǎn)生。思考二：人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)的細(xì)胞呼吸方式是什么？其中以哪種方式為主？有氧呼吸和無(wú)氧呼吸注意：人體在正常情況下都是以有氧呼吸為主有氧呼吸為主有氧呼吸無(wú)氧呼吸區(qū)別條件分解程度場(chǎng)所產(chǎn)物能量釋放生成ATP聯(lián)系過(guò)程實(shí)質(zhì)意義需O2和酶不需O2、需酶徹底不徹底細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)CO2、H2O①CO2和酒精②乳酸大量（大部分以熱能的形式散失，用以維持體溫）少量（只在第一階段釋放，大部分存留在乳酸或酒精中）大量（三個(gè)階段都產(chǎn)生）少量（只在第一階段產(chǎn)生）第Ⅰ階段完全相同有機(jī)物的氧化分解，釋放能量①為生物體提供能量②生物體代謝的樞紐6.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的比較（細(xì)胞呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，可以轉(zhuǎn)化為甘油、氨基酸等非糖物質(zhì)；非糖物質(zhì)代謝形成的某些產(chǎn)物，與細(xì)胞呼吸中間產(chǎn)物相同，這些物質(zhì)可以進(jìn)一步形成葡萄糖；蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)的代謝，都可以通過(guò)細(xì)胞呼吸過(guò)程聯(lián)系起來(lái)）3703細(xì)胞呼吸產(chǎn)生能量的利用細(xì)胞呼吸時(shí)維持生物體生命活動(dòng)的基本保證，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量大部分以熱能散失，維持動(dòng)物的體溫，少部分儲(chǔ)存在ATP中，供給各種生命活動(dòng)。3904探究酵母菌的呼吸方式1．實(shí)驗(yàn)原理(1)酵母菌在有氧和無(wú)氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌,依賴外來(lái)的有機(jī)物進(jìn)行異養(yǎng)生活，以出芽生殖的方式產(chǎn)生后代。酵母菌進(jìn)行有氧呼吸能產(chǎn)生大量的CO2和H2O，在進(jìn)行無(wú)氧呼吸時(shí)能產(chǎn)生酒精和CO2。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)思路？分析變量自變量:因變量:無(wú)關(guān)變量:細(xì)胞呼吸的條件細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物有氧無(wú)氧溫度、底物溶液濃度等酒精、CO2分別給酵母菌提供有氧和無(wú)氧的條件，一段時(shí)間后檢測(cè)其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳42

現(xiàn)象CO2澄清的石灰水澄清石灰水變混濁溴麝香草酚藍(lán)水溶液藍(lán)色→綠色→黃色酒精在酸性條件下，使用橙色的重鉻酸鉀溶液橙色→灰綠色產(chǎn)物的檢測(cè)433．探究實(shí)驗(yàn)流程提出問(wèn)題：酵母菌使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精的條件是有氧還是無(wú)氧；酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下細(xì)胞