5.3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第2課時(shí)課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1

吸有氧呼吸、無氧呼吸呼CONTENT有氧呼吸Aerobicrespiration01無氧呼吸Anaerobicrespiration02習(xí)題檢測(cè)Exercisecheck03發(fā)面過程中涉及酵母菌的哪類呼吸方式？

有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型！

面粉加了酵母和水后，先和面，然后用保鮮膜覆蓋。一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)面團(tuán)里面有很多小孔，保鮮膜上有水珠，并且面團(tuán)早期沒有酒味，而后期會(huì)有酒味。一種既可以釀酒又可以發(fā)面的神奇生物！有氧呼吸Aerobicrespiration011.場(chǎng)所：

有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要形式，線粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所。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。有氧呼吸線粒體適應(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。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體有氧呼吸2.過程有氧呼吸2.過程線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖2丙酮酸酶少量能量CO2酶酶O2大量能量少量能量H2OH2O2丙酮酸少量[H]大量[H][H]是NADH的簡(jiǎn)寫。NADH：還原型輔酶Ⅰ，NAD+：氧化型輔酶Ⅰ。

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的一種小分子物質(zhì)——NAD＋(氧化型輔酶Ⅰ)，實(shí)際上是電子和氫離子的載體，能夠與葡萄糖氧化過程中脫下來的氫離子和電子結(jié)合，形成NADH(還原型輔酶Ⅰ)資料通常將NADH簡(jiǎn)化為[H]，讀作還原氫NAD+NADH2.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4202C6H12O6酶+

[H]

+少量能量

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C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶問題: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，①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；②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?？偡磻?yīng)式3.發(fā)生的變化C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶物質(zhì)變化有機(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4.概念指細(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

，產(chǎn)生

，釋放

，生成

的過程。氧酶徹底氧化分解二氧化碳和水大量能量大量ATP有氧呼吸問題:為什么線粒體不能直接氧化分解葡萄糖？①線粒體膜上沒有葡萄糖載體；②線粒體中沒有氧化分解葡萄糖的酶。有氧呼吸5.原料：最常利用的是

，還可以利用脂肪和蛋白質(zhì)等。葡萄糖6.對(duì)生物體的意義?有利于維持細(xì)胞的相對(duì)穩(wěn)定。?保證有機(jī)物中的能量得到充分的利用。7.有氧呼吸的能量利用特點(diǎn)：

問題:1mol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？1mol的葡萄糖2870KJ少部分儲(chǔ)存于ATP中大部分以熱能形式散失釋放能量977.28KJ1892.72KJ7.有氧呼吸的能量利用特點(diǎn)：?jiǎn)栴}: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？區(qū)別：（1）可使有機(jī)物中的能量逐步轉(zhuǎn)移到ATP中，保證能量得到最充分的利用；（2）能量緩慢有序地釋放，有利于維持細(xì)胞的相對(duì)穩(wěn)定。①有氧呼吸過程溫和。②有氧呼吸進(jìn)行時(shí)有機(jī)物中的能量

經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)逐步釋放。③有氧呼吸釋放的能量有相當(dāng)一部分儲(chǔ)存在ATP中。意義：易錯(cuò)提醒①反應(yīng)式中的能量不能寫成ATP，因?yàn)槠咸烟侵械哪芰恐挥幸徊糠謨?chǔ)存在ATP中。②反應(yīng)式前后的H2O不能消去。反應(yīng)過程中，在第二階段消耗了水，而第三階段生成了水。③反應(yīng)式中間不能用等號(hào)，要用箭頭。④反應(yīng)條件“酶”不能省去。⑤不要認(rèn)為細(xì)胞呼吸的底物只有葡萄糖，教材只是以葡萄糖在有氧條件下徹底氧化分解為例來介紹有氧呼吸過程。習(xí)題鞏固（1）哪個(gè)階段產(chǎn)生CO2？（2）哪個(gè)階段有氧氣參與反應(yīng)？（3）哪個(gè)階段產(chǎn)生能量最多？（7）能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是？1.在有氧呼吸過程中細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（5）哪個(gè)階段產(chǎn)生水？（4）哪個(gè)階段有水參與？（6）哪個(gè)階段產(chǎn)生[H]最多?第二階段第三階段第三階段第二階段第三階段第二階段1.線粒體是真核生物進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，能否說生物沒有線粒體就無法進(jìn)行有氧呼吸(

)2.線粒體能直接利用葡萄糖進(jìn)行氧化分解()3.在線粒體內(nèi)膜利用的[H]只來自于丙酮酸水解()4.有氧呼吸中只產(chǎn)生水不消耗水()5.有氧呼吸三個(gè)階段均產(chǎn)生ATP，第二階段產(chǎn)生的ATP最多()6.有氧呼吸過程等同于有機(jī)物在體外燃燒

()××××××有些原核生物也可以進(jìn)行有氧呼吸，如醋酸桿菌、硝化細(xì)菌等第二階段消耗水線粒體膜上無轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的載體還有葡萄糖分解提供習(xí)題鞏固

面粉加了酵母和水后，先和面，然后用保鮮膜覆蓋。一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)面團(tuán)里面有很多小孔，保鮮膜上有水珠，并且面團(tuán)早期沒有酒味，而后期會(huì)有酒味。發(fā)面后期，酵母菌主要進(jìn)行

呼吸。

無氧蘋果儲(chǔ)藏久了會(huì)有酒味劇烈運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致肌肉酸痛生活中的現(xiàn)象？無氧呼吸Anaerobicrespiration02無氧呼吸1.場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體C6H12O6(葡萄糖)散失ATP酶[H]能量丙酮酸酶C2H5OH(酒精)

CO2C3H6O3（乳酸）酶2.過程：無氧呼吸2.過程：第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第二階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)422+[H]+少量能量

C6H12O6酶C3H4O3

22C3H6O3(乳酸)+4[H]2C3H4O3

CO2+C2H5OH(酒精)酶酶只在第一階段釋放少量能量，生成少量ATP。C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶反應(yīng)式例：人和高等動(dòng)物、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、

甜菜塊根、玉米胚細(xì)胞等例：大多數(shù)植物、酵母菌總反應(yīng)式微生物的無氧呼吸也叫發(fā)酵，根據(jù)產(chǎn)物不同分為乳酸發(fā)酵和酒精發(fā)酵與生活的聯(lián)系2

家用酸奶機(jī)

1.酸奶發(fā)酵時(shí),為什么牛奶要加滿,蓋子的排氣孔要封閉?乳酸菌只進(jìn)行無氧呼吸，不需要氧氣，所以牛奶要加滿；乳酸發(fā)酵不產(chǎn)生氣體，所以排氣孔要封閉。酵母菌為兼性厭氧菌，米酒發(fā)酵時(shí)挖一個(gè)窩保留部分空氣是為了讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，繁殖更快，接著進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精和CO2，因此要開排氣孔。家用酸奶機(jī)可以進(jìn)行酸奶發(fā)酵和米酒發(fā)酵！2.米酒發(fā)酵時(shí),米中間要挖一個(gè)窩,蓋子上留一個(gè)排氣孔,試分析原因。3.能量轉(zhuǎn)化：葡萄糖中的能量?jī)?chǔ)存在酒精/乳酸中（大部分）無氧呼吸釋放出來的能量（小部分）熱能散失（大部分）合成ATP（少部分）

葡萄糖無氧呼吸都只在

釋放少量的能量，其中一部分儲(chǔ)存在

，一部分以熱能形式散失，葡萄糖中大部分能量存留在

中。第一階段ATP酒精或乳酸4.概念：

在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過

，產(chǎn)生

，釋放

，生成少量ATP的過程。不完全分解少量能量CO2和酒精或乳酸5.特點(diǎn)：與有氧呼吸相比①缺氧條件。②有機(jī)物氧化分解不徹底。③釋放少量能量。問題:

為什么無氧呼吸第二階段不產(chǎn)生ATP，但要進(jìn)行第二階段反應(yīng)呢？

由于細(xì)胞中NAD＋的含量不多，隨著NADH的積累，NAD＋逐漸被消耗。當(dāng)NAD＋的含量很低時(shí)，細(xì)胞呼吸第一階段的過程就會(huì)停止，ATP的合成也會(huì)停止。因此為了保障通過細(xì)胞呼吸第一階段的持續(xù)以獲得ATP,NADH就要轉(zhuǎn)化成NAD＋來實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，來自NADH中的氫就會(huì)被乙醛或丙酮酸接收。另外，丙酮酸是不能運(yùn)出細(xì)胞的，如果持續(xù)積累，也會(huì)抑制細(xì)胞呼吸第一階段的進(jìn)行。1.有氧呼吸和無氧呼吸第一階段反應(yīng)完全相同（）2.無氧呼吸的第一階段和第二階段兩個(gè)階段都可以釋放出能量（）3.無氧呼吸時(shí)有機(jī)物中的能量大部分以熱能的形式散失了（）4.細(xì)胞在供糖不足時(shí)，無氧呼吸可將脂肪氧化為乳酸或酒精()5.不同生物無氧呼吸產(chǎn)物不同的直接原因是酶不同，根本原因是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。（）√×××控制不同酶合成的基因不同無氧呼吸時(shí)有機(jī)物中的能量大部分儲(chǔ)存在乳酸或酒精中×供氧不足才進(jìn)行無氧呼吸習(xí)題鞏固6.線粒體和葉綠體都具有較大膜面積和復(fù)雜的酶系統(tǒng)，有利于新陳代謝高效而有序地進(jìn)行()7.劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)肌細(xì)胞產(chǎn)生的CO2全部來自線粒體()8.線粒體是人體細(xì)胞產(chǎn)生CO2的唯一場(chǎng)所()

9.人體骨骼肌細(xì)胞在缺氧條件下，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2體積多于吸收的O2的體積(

)10.分泌蛋白的合成與分泌與ATP水解反應(yīng)相聯(lián)系()√√√√×人體細(xì)胞進(jìn)行的是有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸習(xí)題鞏固葡萄糖丙酮酸CO2+H2O乳酸乙醇+CO2①②③④11.植物細(xì)胞能進(jìn)行過程①和③或①和④（）12.真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)能進(jìn)行過程①和②（）13.原核細(xì)胞不能進(jìn)行過程②()14.乳酸菌細(xì)胞內(nèi)過程④消耗[H]，并產(chǎn)生少量ATP()15.哺乳成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行過程①和④（）16.葡萄糖中的能量通過過程①和③一部分轉(zhuǎn)移至ATP，其余的存留在酒精中（）√×√×××馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細(xì)胞進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸還有一部分以熱能的形式散失習(xí)題鞏固有氧呼吸與無氧呼吸的比較項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)場(chǎng)所條件產(chǎn)物能量特點(diǎn)相同點(diǎn)過程實(shí)質(zhì)意義細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需O2、多種酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸大量（2870KJ/mol）少量(196.65或225.94KJ/mol)有機(jī)物徹底分解，能量完全釋放有機(jī)物沒有徹底分解，能量沒完全釋放第一階段(葡萄糖

丙酮酸)相同氧化分解有機(jī)物，釋放能量，產(chǎn)生ATP為生物體生命活動(dòng)提供能量不需O2、多種酶1.呼吸作用中釋放出來的能量絕大多數(shù)以

的形式散失了，產(chǎn)生的熱能可用于維持體溫或提高外界環(huán)境溫度。2.呼吸作用產(chǎn)生的CO2能

（降低/升高）環(huán)境中的pH值。3.若呼吸底物為葡萄糖，人和動(dòng)物呼吸作用產(chǎn)生的CO2

（大于/等于/小于）O2的消耗量。4.無氧呼吸過程中

（有/沒有）[H]積累。5.無氧呼吸過程中底物中能量

（有/沒有）全部釋放出來。熱能降低等于沒有沒有有氧呼吸與無氧呼吸的比較物質(zhì)來源去向[H]①有氧呼吸：C6H12O6和H2O；②無氧呼吸：C6H12O6①有氧呼吸：

與O2結(jié)合生成水；②無氧呼吸：還原丙酮酸ATP①有氧呼吸：三個(gè)階段都產(chǎn)生；②無氧呼吸：只在第一階段產(chǎn)生用于細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)細(xì)胞呼吸中[H]和ATP的來源和去向易錯(cuò)提醒1.有氧呼吸的場(chǎng)所并非只是線粒體：真核細(xì)胞有氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；原核細(xì)胞無線粒體，有氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)中和細(xì)胞膜上進(jìn)行。2.葡萄糖分子不能直接進(jìn)入線粒體被分解，必須在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸才能進(jìn)入線粒體被分解。3.無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP，第二階段不產(chǎn)生ATP，還要消耗第一階段產(chǎn)生的[H]。4.人體內(nèi)產(chǎn)生的CO2只能是有氧呼吸的產(chǎn)物，因?yàn)槿梭w細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，無CO2。5.無氧呼吸有機(jī)物氧化分解不徹底，還有大量能量?jī)?chǔ)存在乳酸或者酒精中。6.CO2不是判斷有氧呼吸是否發(fā)生的標(biāo)志（1）為生物體提供能量細(xì)胞呼吸能量熱能散失能量轉(zhuǎn)移ATPADPPi能量細(xì)胞分裂生長(zhǎng)發(fā)育主動(dòng)運(yùn)輸肌肉收縮神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)C6H12O6CO2＋H2O（2）生物體代謝的樞紐丙酮酸葡萄糖甘油氨基酸細(xì)胞呼吸的意義習(xí)題檢測(cè)Exercisecheck03習(xí)題檢測(cè)A.①、②和③分別是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜和線粒體基質(zhì)B.①和②中所含酶的種類相同C.②和③都能產(chǎn)生大量ATPD.甲、乙分別代表丙酮酸和[H]1.

如圖表示細(xì)胞呼吸的過程，其中①～③代表有關(guān)生理過程發(fā)生的場(chǎng)所，甲、乙代表有關(guān)物質(zhì)