【課件】細(xì)胞呼吸的原理與應(yīng)用 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第3節(jié)呼吸作用的原理和應(yīng)用二、有氧呼吸細(xì)胞呼吸有氧呼吸無(wú)氧呼吸有氧呼吸的反應(yīng)物和產(chǎn)物：（主要）細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解，并釋放能量的過(guò)程。C6H12O6O2能量CO2H2O→+++3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：①有氧呼吸過(guò)程溫和②有機(jī)物中的能量逐步釋放③有部分能量?jī)?chǔ)存在ATP中體外燃燒和有氧呼吸的區(qū)別葡萄糖的燃燒相較于體外燃燒，有氧呼吸具有什么特點(diǎn)？特點(diǎn)外膜內(nèi)膜DNA/RNA核糖體嵴基質(zhì)分布有氧呼吸的酶線粒體1.主要場(chǎng)所：2.線粒體適應(yīng)于有氧呼吸的主要特點(diǎn)：（1）線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,大大增加了線粒體的內(nèi)膜表面積。（2）線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。二、有氧呼吸資料1①該實(shí)驗(yàn)的自變量是什么？A組B組C組只含線粒體只含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞勻漿（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體）加入等量的葡萄糖溶液、氧氣、熒光素和熒光素酶葡萄糖的量不變，沒(méi)有熒光出現(xiàn)葡萄糖的量減少，有丙酮酸生成，微弱熒光出現(xiàn)葡萄糖的量減少，有CO2生成，較強(qiáng)熒光出現(xiàn)有氧呼吸的場(chǎng)所分析真核細(xì)胞中，有氧呼吸的全過(guò)程都發(fā)生在線粒體中嗎？②A、B組對(duì)比說(shuō)明，葡萄糖的初步分解發(fā)生在？③B、C組對(duì)比說(shuō)明，丙酮酸的水解發(fā)生在？所含細(xì)胞結(jié)構(gòu)不同細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

線粒體結(jié)論1：葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被分解為丙酮酸，

線粒體無(wú)法直接利用葡萄糖，直接利用的是丙酮酸。資料2A組B組C組只含線粒體外膜只含線粒體基質(zhì)含線粒體內(nèi)膜和線粒體基質(zhì)加入等量的丙酮酸、O2、熒光素和熒光素酶丙酮酸的量不變;沒(méi)有熒光丙酮酸的量減少;有CO2生成和微弱熒光出現(xiàn)丙酮酸的量減少;有CO2生成和較強(qiáng)熒光出現(xiàn)丙酮酸在線粒體的什么部位分解呢？①A、B組對(duì)比說(shuō)明，丙酮酸的分解發(fā)生在？②B、C組對(duì)比說(shuō)明，丙酮酸分解后，又繼續(xù)在什么部位發(fā)生反應(yīng)，合成較多的ATP？線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜有氧呼吸的場(chǎng)所分析少量能量C6H12O62C3H4O3[H]2C3H4O36CO2H2O[H][H]O2H2O少量能量酶酶酶大量能量丙酮酸丙酮酸線粒體基質(zhì)線粒體外膜線粒體內(nèi)膜細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)3.有氧呼吸的物質(zhì)變化任務(wù)一：閱讀課本92-93頁(yè)，，在圖中標(biāo)注出有氧呼吸過(guò)程中的物質(zhì)變化與能量變化。第1階段:C6H12O6酶

丙酮酸+[H]+少量能量

(C3H4O3)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第2階段:酶CO2+[H]+少量能量

線粒體基質(zhì)2C3H4O3第3階段:酶H2O+大量能量線粒體內(nèi)膜[H]+6O2+6H2O2462012243.有氧呼吸的物質(zhì)變化總反應(yīng)式：酶C6H12O6＋6H2O＋6O2

6CO2＋12H2O＋能量P93：[H]在細(xì)胞呼吸中主要是指NADH（還原型輔酶Ⅰ）C6H12O6→2C3H4O3＋4[H]＋少量能量酶2C3H4O3＋6H2O→6CO2＋20[H]＋少量能量酶24[H]＋6O2→12H2O＋大量能量酶第一階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第二階段發(fā)生在線粒體基質(zhì)第三階段發(fā)生在線粒體內(nèi)膜H++NAD+(氧化型輔酶I)+2e-

→NADH2H++1/2O2+2e-→H2ONADH→H++

NAD++2e-

如何轉(zhuǎn)變成ATP？4.有氧呼吸的能量變化4.有氧呼吸的能量變化H++NAD++2e-→NADHNADH→

H++

NAD++2e-

2H++1/2O2+2e-→H2OO2的消耗和ATP的生成是否是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)？線粒體外膜線粒體內(nèi)膜葡萄糖中穩(wěn)定的化學(xué)能高能電子（e）NADH(儲(chǔ)存e)H+濃度勢(shì)能ATP中的化學(xué)能+熱能一二階段三階段4.有氧呼吸的能量變化線粒體基質(zhì)分解電子勢(shì)能1mol葡萄糖徹底氧化分解釋放能量ATPADPPi977.28kJ其余的能量熱能散失2870kJ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？大約34%32molADP轉(zhuǎn)化為ATP思考·討論1molATP水解釋放的能量高達(dá)30.54kJ有氧呼吸反應(yīng)式中的能量能直接寫(xiě)成ATP嗎？4.有氧呼吸的能量變化一、有氧呼吸能量變化：物質(zhì)變化：定義：細(xì)胞在

的參與下，通過(guò)多種酶的催化作用，把

等有機(jī)物

，產(chǎn)生

，釋放

，生成

的過(guò)程。氧葡萄糖二氧化碳和水能量大量ATP有機(jī)物有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能無(wú)機(jī)物（CO2+H2O）熱能+ATP中活躍的化學(xué)能徹底氧化分解二、有氧呼吸2、有氧呼吸中C、H、O元素的轉(zhuǎn)移情況？3、有氧呼吸中【H】、ATP的來(lái)源和去路？【H】來(lái)源:葡萄糖、水（1、2）ATP來(lái)源:：三個(gè)階段都會(huì)產(chǎn)生去路：與氧氣結(jié)合生成水(3)去路：用于各項(xiàng)生命活動(dòng)核心素養(yǎng)1、有氧呼吸中的葡萄糖、水、氧氣分別在哪些階段利用？

產(chǎn)物中的二氧化碳和水分別在哪些階段形成？4、只有線粒體和葡萄糖能否生成CO2和H2O？5、所有的真核生物都有線粒體？都能進(jìn)行有氧呼吸嗎？6、有線粒體才能進(jìn)行有氧呼吸嗎？8、如果以脂肪為底物進(jìn)行有氧呼吸，消耗O2的量要大于產(chǎn)生CO2的量，為什么？如蛔蟲(chóng)細(xì)胞、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等無(wú)線粒體，只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸。與葡萄糖相比，脂肪含H量高，因此有氧呼吸消耗O2的量大于產(chǎn)生CO2的量。核心素養(yǎng)只要含有有氧呼吸相關(guān)的酶也能進(jìn)行有氧呼吸，如原核生物好氧細(xì)菌等。注意：線粒體只能利用丙酮酸，不能直接利用葡萄糖。7、真核生物與有氧呼吸有關(guān)的酶的分布？原核生物呢？細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(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(méi)有線粒體的細(xì)胞不一定不能進(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(guò)程(

)(5)有氧