第5章 第3节 第2课时 无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用-【大鹏生物】高中新教材精品课生物必修1 分子与细胞 课件

第3节　细胞呼吸的原理和应用 第2课时　无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用 第5章 细胞的能量供应和利用 [ 学习目标 ]　 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。 2.应用细胞呼吸的原理来解决问题。 [ 本节概况 ]　 一、无氧呼吸 二、细胞呼吸原理的应用 一、无氧呼吸 [ 教材梳理 ] 1．无氧呼吸的场所：细胞质基质。 2．无氧呼吸的过程 (1)第一个阶段：与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。 (2)第二个阶段：丙酮酸在酶(与催化有氧呼吸的酶不同)的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。 注意：无氧呼吸第二阶段不释放能量。 3．无氧呼吸的类型及反应式 4．无氧呼吸的概念：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，释放少量能量的过程。 5．细胞呼吸的概念：指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 [ 核心探讨 ]　 一、无氧呼吸 1．在通风条件不好的环境中储藏的苹果会有酒味散发，而马铃薯储藏久了却不会有酒味产生，为什么会产生这种差异？请分析其中的原因。 提示　苹果无氧呼吸的产物是酒精和CO2，马铃薯无氧呼吸的产物是乳酸。因为不同生物细胞所具有的酶不同，导致反应途径不同，产物也不同。 2．剧烈运动后的肌肉酸疼是怎样造成的？ 提示　剧烈运动，氧气供应不足，肌肉细胞进行无氧呼吸，产生了乳酸，造成肌肉酸疼。 3．请据图分析：对于厌氧生物来说，无氧呼吸第二阶段不产生ATP，但还要进行第二阶段反应的原因是： 对于厌氧生物来讲，只要能不断地从食物中获得葡萄糖，细胞就能不停地通过无氧呼吸合成出用于生命活动的ATP。 由于细胞中的NAD＋的含量不多，伴随着NADH的积累，NAD＋逐渐会被消耗。当NAD＋的含量很低的时候，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。 4．骨骼肌中的丙酮酸被还原成乳酸的意义是什么？ 提示　动物从外界获得有机物相对困难，丙酮酸转化成乳酸进入血液后运输到肝脏细胞，在肝脏细胞中可以转化成丙酮酸、葡萄糖或糖原来利用，减少了物质和能量的浪费。 5．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？ 提示　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。 10 6．(教材P94“相关信息”)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？ 提示　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。 7．病毒进行有氧呼吸还是无氧呼吸？ 提示　病毒不能进行细胞呼吸。它是特殊的生物体，其所需要的ATP等全部从宿主细胞中获得。 11 二、有氧呼吸和无氧呼吸的比较 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 条件 需氧 不需氧 场所 细胞质基质(第一阶段)、 线粒体(第二、三阶段) 细胞质基质 分解程度 葡萄糖被彻底分解 葡萄糖分解不彻底 产物 CO2、H2O 乳酸或酒精和CO2 能量释放 大量能量 少量能量 相 同 点 反应条件 需酶和适宜温度 本质 氧化分解有机物，释放能量，生成ATP 过程 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同 意义 为生物体的各项生命活动提供能量 12 2.生物在进行有氧呼吸或无氧呼吸时，均需要在细胞质基质中完成葡萄糖分解成丙酮酸的过程。请从进化的角度推测其原因。 (1)原始地球上原始大气的成分是什么？ 提示　原始大气的成分包括水蒸气、氢气、氨气和二氧化碳。 (2)地球上最早的生物进行什么呼吸？ 提示　无氧呼吸。 (3)35亿年前蓝细菌的出现，使细胞呼吸方式发生了怎样的进化？ 提示　蓝细菌进行光合作用，释放氧气，而氧气的出现，使细胞呼吸方式进化出了有氧呼吸，使得地球上出现了能够进行有氧呼吸的生物。 (4)需氧型生物仍保留了细胞呼吸第一阶段的原因：该阶段不需要氧气参与，容易在无氧的环境下发生，且所有的反应都是在细胞质基质中独立完成的，不需要线粒体和膜结构，而且原始生命也没有线粒体和膜结构。在进化的过程中，那些不能进行细胞呼吸第一阶段的生物很快处于竞争的劣势而被淘汰，而能够进行细胞呼吸第一阶段的生物在早