5.3《细胞呼吸的原理和应用》课件-2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

生物（人教版） 高中生物 必修一 第3节 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 【学习目标】 1.描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化。 2.比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同，阐明细胞呼吸的实质。 线粒体的结构与功能（完成探究案1.2.3.4） 1. 细胞呼吸的场所： 线粒体 外膜 内膜 嵴 基质 细胞质基质、线粒体（主要） 线粒体 外膜 内膜 基质 含有与有氧呼吸相关的酶 向内折叠形成嵴，增大内膜表面积 也含有与有氧呼吸相关的酶 一般地说，线粒体均匀地分布在细胞质中。但是，活细胞中的线粒体往往可以定向地运动到代谢比较旺盛的部位。肌细胞内的肌质体就是由大量变形的线粒体组成的，肌质体显然有利于对肌细胞的能量供应。 3 有氧呼吸过程 2.1 能 +6H2O 酶 C6H12O6 2C3H4O3 能 酶 6CO2+ 6O2+24[H] 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 12H2O+ 酶 能 4[H] + 第一阶段糖变酸 葡萄糖的初步分解 第二阶段 丙酮酸的彻底分解 你搅拌我搅拌，冒出气泡CO2 第三阶段 氢氧见 化作纯水御春寒 注：这里的[H]是一种十分简化的表示方式，这一过程实际上是指氧化型辅酶I（NAD十)转化成还原型辅酶I (NADH)。 人为将有氧呼吸划分为三个阶段 4 有氧呼吸过程（完成探究案5） 2.2 C6H12O6 2C3H4O3 +4 [H] + 少量能量 （丙酮酸） 酶 6CO2+20[H] +少量能量 酶 2C3H4O3+6H2O 12H2O + 大量能量 24[H] + 6O2 酶 （场所：细胞质基质） 1. 葡萄糖的初步分解 （场所：线粒体基质） 2. 丙酮酸的彻底分解 （场所：线粒体内膜） 3. [H]的氧化 有氧呼吸的总反应式 2.3 约34%ATP 酶 C6H12O6 +6H2O +6O2 6CO2+12H2O +能量 （2870KJ） 约66%热能 有氧呼吸:是指细胞在O2的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生CO2和H2O，释放能量，生成大量ATP的过程。 区别： 1.有氧呼吸过程温和。 2.有机物中的能量经过一系列化学反应逐步释放。 3.有氧呼吸释放的部分能量储存在ATP中。 【阅读P93，完成探究案6】 有氧呼吸与有机物体外燃烧的有何异同？ 相同： 有氧呼吸和有机物体外燃烧的本质是一致的，都是有机物氧化分解释放能量的过程。 P93思考·讨论 1.在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放2870kJ的能量，可使977.28kJ的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大约是多少，这些能量大约能使多少ADP转化为ATP？ 转化效率大约是：977.28/2870=34% 转化为ATP 的ADP 为：977.28/30.54=32mol 2.与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？ 燃烧是一种迅速释放能量的过程,而有氧呼吸过程则是逐步缓慢释放能量,这种方式保证有机物中的能量得到最充分的利用,主要表现在两个方面:可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中;能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定状态。 P93思考.讨论（完成探究案7） 无氧呼吸过程（完成探究案9） 3.1 能 酶 C6H12O6 2C3H4O3+4[H] 酶 2C2H5OH + 2CO2 细胞质基质 2C3H6O3 酶 第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全一样 第二阶段丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳或者转化为乳酸 9 C6H12O6 酶 2C3H6O3（乳酸）+少量能量 例：高等动物（如肌细胞）、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）。 C6H12O6 酶 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2+ 少量能量 酒精发酵 例：大多数植物（如水稻根、苹果果实）、酵母菌。 无氧呼吸的总反应式（完成探究案8） 3.4 注：微生物的无氧呼吸叫做发酵。但工业上的发酵并非完全无氧，比如醋酸发酵。 乳酸发酵 10 无氧呼吸：是指细胞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，释放出少量能量的过程。 同样是分解葡萄糖，无氧呼吸中葡萄糖的大部分能量仍存留在酒精或乳酸中，如1mo葡萄糖分解成乳酸后，只释放出196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量储存在ATP中，近69%的能量都以热能形式散失了。正因为如此，大部分生物体在长期缺氧状态下，无法生存。此外酒精和乳酸的大量