細胞呼吸-高一上學(xué)期生物浙科版必修1

第四節(jié)

細胞呼吸為細胞生活提供能量

———需氧呼吸外膜內(nèi)膜嵴基質(zhì)細胞溶膠和線粒體（主要場所）含有與需氧呼吸有關(guān)的酶需氧呼吸場所思考：真核細胞中，需氧呼吸的全過程都發(fā)生在線粒體中嗎？細胞溶膠（含有與需氧呼吸有關(guān)的酶）需氧呼吸需要幾步完成？一、模型構(gòu)建，學(xué)習新知線粒體細胞溶膠探究需氧呼吸的過程（以葡萄糖為例）葡萄糖分解在細胞溶膠還是線粒體？3.比較1和4號試管，進而說明：丙酮酸被分解的場所？含細胞溶膠+線粒體3葡萄糖CO2、H2O將酵母菌研磨離心后得到的上清液（含細胞溶膠）和沉淀物（含線粒體），以及酵母菌勻漿，分裝在以下4只試管中，加入等量的葡萄糖或者丙酮酸，并向試管中通入氧氣，一段時間后，根據(jù)下面所給的實驗現(xiàn)象，回答含細胞溶膠12含線粒體葡萄糖葡萄糖丙酮酸無反應(yīng)細胞溶膠線粒體2.比較1號和2號試管，說明：葡萄糖被分解的場所？分解后的產(chǎn)物？探究一：需氧呼吸第一階段的物質(zhì)變化（以葡萄糖為例）思考：1.哪些試管中的葡萄糖被分解？第一階段的場所是細胞溶膠，葡萄糖被分解成了丙酮酸結(jié)論：

丙酮酸1和3CO2、H2O丙酮酸含線粒體4含細胞溶膠葡萄糖探究一：需氧呼吸第一階段的物質(zhì)變化（以葡萄糖為例）思考：1、1分子葡萄糖在細胞溶膠中被分解成幾分子丙酮酸（C3H4O3）？2、根據(jù)原子數(shù)量思考，除了丙酮酸外，還有其他物質(zhì)產(chǎn)生嗎？

3、丙酮酸的去向？反應(yīng)式：C6H12O62丙酮酸+4[H]第一階段

場所：細胞溶膠丙酮酸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)，加入等量的丙酮酸，一段時間后，檢測各試管的變化情況。線粒體膜狀結(jié)構(gòu)12線粒體基質(zhì)丙酮酸丙酮酸無變化CO2探究二：需氧呼吸第二階段的物質(zhì)變化思考：1、丙酮酸分解發(fā)生在線粒體的什么部位，生成了什么？2、根據(jù)碳原子數(shù)量思考，2個丙酮酸（C3H4O3）分子在線粒體基質(zhì)中完成分解能夠產(chǎn)生幾分子的CO2？3、根據(jù)氧原子數(shù)量思考，是否有其他物質(zhì)參與反應(yīng)？如果有，最可能是什么物質(zhì)？（小組合作討論，簡單說一說實驗思路。）4、根據(jù)原子數(shù)量考慮，除了CO2外，還有其他物質(zhì)產(chǎn)生嗎？結(jié)論：丙酮酸在線粒體基質(zhì)中分解，產(chǎn)生CO2。有變化丙酮酸含線粒體線粒體線粒體H218O

C18O218O2CO2H218O

探究CO2中O元素的來源探究實驗

①

②

實驗結(jié)論：

H2O在線粒體中參加反應(yīng)，氧元素轉(zhuǎn)移到產(chǎn)物CO2中；

O2在線粒體中參與反應(yīng)，氧元素轉(zhuǎn)移到產(chǎn)物水中。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)，加入等量的丙酮酸，一段時間后，檢測各試管的變化情況。線粒體膜狀結(jié)構(gòu)12線粒體基質(zhì)丙酮酸丙酮酸C3H418O3+H218O無變化C18O2探究二：需氧呼吸第二階段的物質(zhì)變化思考：1、丙酮酸分解發(fā)生在線粒體的什么部位，生成了什么？2、根據(jù)碳原子數(shù)量思考，2個丙酮酸（C3H4O3）分子在線粒體基質(zhì)中完成分解能夠產(chǎn)生幾分子的CO2？3、根據(jù)氧原子數(shù)量思考，是否有其他物質(zhì)參與反應(yīng)？如果有，最可能是什么物質(zhì)？（小組合作討論，簡單說一說實驗思路。）4、根據(jù)原子數(shù)量考慮，除了CO2外，還有其他物質(zhì)產(chǎn)生嗎？

5、合并一、二兩個階段的物質(zhì)變化，歸納產(chǎn)物。第二階段場所：線粒體基質(zhì)反應(yīng)式：2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]18O2H218O

線粒體3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)，加入等量的丙酮酸，一段時間后，檢測各試管的變化情況。線粒體膜狀結(jié)構(gòu)12線粒體基質(zhì)18O218O2H218O無變化探究三：需氧呼吸第三階段的物質(zhì)變化思考：O2發(fā)生反應(yīng)在線粒體什么部位，生成了什么？第三階段場所：線粒體內(nèi)膜反應(yīng)式：

24[H]+6O212H2O能量變化呢？+熒光素細胞溶膠線粒體膜狀結(jié)構(gòu)和線粒體基質(zhì)葡萄糖丙酮酸

結(jié)論：

在細胞溶膠和線粒體基質(zhì)中釋放少量能量，

在線粒體膜狀結(jié)構(gòu)中釋放較多的能量。發(fā)微弱光發(fā)微弱光第一階段第二階段+熒光素

探究四：需氧呼吸三個階段的能量變化提示：螢火蟲發(fā)光器中有一種熒光素，這種物質(zhì)在體外遇到能量也會發(fā)光，而且發(fā)光亮度與能量多少有關(guān)。發(fā)較強光線粒體基質(zhì)丙酮酸+熒光素帶三階段第一和第二階段釋放的能量較少第三階段釋放的能量較多思考：1、需氧呼吸三個階段都有能量生成嗎？2、如果有，能量大小一樣嗎？C6H12O6+4[H]

+少量能量

酶2丙酮酸24[H]+6O212H2O+大量能量酶+6H2O酶6CO2+20[H]+少量能量2丙酮酸第一階段：細胞溶膠第二階段：線粒體基質(zhì)第三階段：線粒體內(nèi)膜需氧呼吸過程：需氧呼吸過程模型構(gòu)建活動：利用材料包，小組協(xié)作共同制作完成需氧呼吸過程模型構(gòu)建；

完成的小組推薦一位中心發(fā)言人，上臺講述需氧呼吸的過程。

細胞溶膠線粒體需要氧呼吸總反應(yīng)：概念：細胞在

的參與下，通過

的催化作用，把葡萄糖等有機物

氧化分解，產(chǎn)生

，釋放

的過程。氧多種酶徹底CO2和水大量能量酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量二、模型分析，掌握概念請根據(jù)本節(jié)課所學(xué)知識，對以下現(xiàn)象進行合理的解釋。日常生活中，人們?yōu)楹翁岢艿刃柩踹\動？花盆里的土壤板結(jié)后，空氣不足，會影響根系的生長，需要及時松土透氣。三、走進生活，找尋聯(lián)系，搭建體系鐘南山：我國呼吸疾病領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，在新冠肺炎防控工作中作出巨大貢獻，被授予“共和國勛章”需氧呼吸小結(jié)①發(fā)生場所：細胞溶膠、線粒體②定義：物質(zhì)變化：能量變化：③總反應(yīng)式：

C6H12O6+6O2

+6H2O

6CO2+12H2O+能量酶有機物（葡萄糖）→無機物（CO2+H2O）有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能→熱能散失+ATP中活躍的化學(xué)能葡萄糖消耗量：O2消耗量：CO2產(chǎn)生量=1：6：6

細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放大量能量,的過程。在學(xué)習過程中，你依然還有哪些問題沒有解決？請在你的導(dǎo)學(xué)案上，寫出以下內(nèi)容：通過本節(jié)課的學(xué)習，你知道了需氧呼吸哪些知識？四、夯實基礎(chǔ)，拓展提升1.在需氧呼吸過程中，進入細胞中的氧將（）①與[H]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在線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)中被消耗A.①③B.①④C.②③D.②④A2.需氧呼吸中產(chǎn)生能量最多的是（）A.形成二氧化碳時B.形成［H］時C.形成水時D.形成丙酮酸時C四、夯實基礎(chǔ)，拓展提升3.在有氧呼吸過程中，分解水和合成水分別發(fā)生在(

)A．第一個階段和第二個階段B．第二個階段和第三個階段C．第三個階段和第一個階段D．第三個階段和第二個階段4.有氧呼吸產(chǎn)物CO2中的氧和水中的氧(

)A．都來自于葡萄糖B．都來自于O2C．分別來自于葡萄糖和O2D．分別來自于O2的葡萄糖為什么一、二個階段產(chǎn)生的ATP少？還有其它形式的能量生成嗎？概括總反應(yīng)式箭頭上的條件？2.將反應(yīng)物氧氣（O2）中的氧原子用放射性同位素標記、丙酮酸（C3H4O3）中的氧原子不作標記，在一定時間內(nèi)檢測生成物