5.3.2无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1

1 第5章　细胞的能量供应和利用 第3节第2课时 无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用 1 概述无氧呼吸的过程，并比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同(重点)。 2 应用细胞呼吸的原理来解决问题(难点)。 短跑运动员 自行车耐力赛运动员 下面哪位运动员的爆发力强？ > < 目标一 无氧呼吸 骨骼肌是人体运动的“发动机”，为人体运动提供能量。如图所示为两种运动员腿部一小块股外侧肌的横切面放大图。图中的好多小块就是肌纤维，颜色有深有浅，深色的是慢肌，浅色的是快肌。 快肌（又称白肌） 慢肌（又称红肌） 毛细血管分布 少 多 线粒体数目和大小 少、小 多、大 抗疲劳能力 低 高 糖原储量 高 低 爆发力 高 低 据上表数据，推测快肌主要进行有氧呼吸吗？ 由于快肌毛细血管分布少、线粒体数目少并且体积小，因此快肌并不是主要进行有氧呼吸。 活动1 推测快肌纤维的呼吸方式 酶 酶 酶 无氧呼吸 ——产酒精 1.无氧呼吸的过程 7 葡萄糖 → 酒精 + 二氧化碳（CO2）+ 少量能量 密封有酒味 水淹烂根 定期排水 无氧呼吸 8 酶 酶 乳酸菌 我们的快肌无氧呼吸会产生乳酸。研究发现，它的无氧呼吸的第一阶段也是和有氧呼吸第一阶段是完全相同的。第二阶段是丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化作用下转化成乳酸。同时NADH转化为NAD+。严格厌氧型生物乳酸菌细胞呼吸产物也是乳酸。另外，马铃薯的块茎、甜菜的块根，玉米的胚在进行无氧呼吸时，也可以产生乳酸。 无氧呼吸 ——产乳酸 2.无氧呼吸的过程 9 细胞质基质 C6H12O6 2丙酮酸(2C3H4O3) 能量（热能，2ATP） 酶 4[H] 2乳酸(C3H6O3) 酶 酶 2酒精(C2H6O)+2CO2 不同细胞无氧呼吸产物不同的直接原因是什么？ 无氧呼吸 3.在细胞中画出无氧呼吸的物质变化过程 10 在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。 1 mol葡萄糖有氧呼吸能释放2 870 kJ的能量，而1 mol葡萄糖在分解生成乳酸以后，只释放196.65 kJ的能量，其中只有61.08 kJ的能量储存在ATP中。据此分析，在进行无氧呼吸过程中，葡萄糖中能量的主要去向和葡萄糖氧化分解释放的能量的主要去向分别是什么？ 无氧呼吸过程中,葡萄糖中的能量主要储存到乳酸或酒精中没有释放出来;而氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失。 无氧呼吸 4.无氧呼吸的概念及能量去向 1 概念： 2 能量： 11 骨骼肌中的丙酮酸被还原成乳酸，大部分从活跃的肌细胞中扩散到血液，然后又通过血液带回肝，在肝中重新转化成葡萄糖。从物质和能量角度解释乳酸在肝脏中重新转化成葡萄糖的意义是什么？ 减少机体内物质和能量的浪费，有机物和能量再次被利用。 活动2 无氧呼吸过程分析 12 为什么无氧呼吸第二阶段不产生ATP，但要进行第二阶段反应呢？ (提示信息：已知细胞中的NAD＋的含量不多；丙酮酸不能运出细胞。) 活动2 无氧呼吸过程分析 13 由于细胞中NAD＋的含量不多，随着NADH的积累，NAD＋逐渐被消耗。当NAD＋的含量很低时，细胞呼吸的第一阶段的过程就会停止，ATP的合成也会停止。因此为了保障通过细胞呼吸第一阶段的持续以获得ATP，NADH就要转化成NAD＋来实现循环利用，来自NADH中的氢就会被乙醛或丙酮酸接收。另外，丙酮酸是不能运出细胞的，如果持续积累，也会抑制细胞呼吸第一阶段的进行。 活动2 无氧呼吸过程分析 14 请从竞争的角度思考，乳酸菌通过无氧呼吸产生乳酸的意义是什么？ 乳酸菌产生的乳酸排到外界环境中，会导致环境中pH降低，使得一些不耐酸的微生物死亡，有利于乳酸菌在竞争中占据优势。 活动2 推测快肌纤维的呼吸方式 15 活动3 比较有氧呼吸和无氧呼吸 （1）列表比较有氧呼吸和无氧呼吸 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 场所 ___________________ ___________ 条件 需氧、酶 不需氧、_____ 产物 __________ ________________ 能量 大量 少量 相 同 点 联系 葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同 实质 _______________________________ 意义 为生物体的各项生命活动提供能量 细胞质基质和线粒体 细胞质基质 需酶 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸 分解有机物，释放能量，合成ATP 16 有氧呼吸的生物，如植物的根在水淹的情况下能进行短暂的无氧呼吸，人在剧烈运动时，骨骼肌细胞也能进行无氧呼吸。 试从生物进化的角度说明需氧型生物保留无氧呼吸方式的意义。 需氧型生物保留无氧呼吸的意义是细胞在暂时缺氧时，可以通过无氧呼吸来合成 ATP，为生物体的生命活动提供能量，降低因ATP合成量减少而对生物体造成的伤害