5.3 细胞呼吸的原理和应用（第一课时）-【点亮课堂】2023-2024学年高一生物名师精讲课件（人教版2019必修1）

① 摄入的是糖、脂肪等物质 ② 直接供能的是ATP （“能量货币”） 营养物质 → ATP ？ ATP的含量少 机体能量需求高 ATP必须快速地生成 谁能担此重任？ 线粒体与叶绿体的内共生起源学说 第三节 细胞呼吸的原理及应用 1．生命观念 认同线粒体的结构特点与其作为有氧呼吸的主要场所相 2．科学探究 体验实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论。 3．科学思维 构建有氧呼吸和无氧呼吸的过程模型，理解二者之间的关系。 4. 社会责任 运用细胞呼吸原理，对生活和生产中的应用实例作出科学解释。 学习目标 Learning target O2 呼吸系统 循环系统 组织细胞 CO2 人体的呼吸只是表象，真实情况是细胞在呼吸。 细胞呼吸：呼吸作用的实质是细胞内有机物的氧化分解，并释放能量。 酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。 问题探讨 讨论 1. 都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？ 2. 为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？ 3. 在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义？ 酵母菌，单细胞真菌。在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧型微生物。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2 探究酵母菌细胞呼吸的方式 设计实验 提出问题 进行实验 验证假设 形成结论 作出假设 1. 甲组和乙组分别模拟的什么条件？ 2. 甲装置中NaOH溶液的作用是什么？ 3. 澄清石灰水的作用？还可以用什么替代？ 4. 为保证乙装置的无氧条件，B瓶需要需要做怎样的处理？ 5. 酒精应该用什么检测？ 6. 如何区分（体现）CO2产生量的多少？ 对比实验 自变量 因变量 有氧/无氧条件 通气/密闭 产生CO₂的多少/是否产生酒精 CO2的检测： 酒精的检测： 无关变量 影响 温度、pH等相同且适宜 ①通入澄清的石灰水： ②使溴麝香草酚蓝水溶液： 澄清→浑浊 蓝→绿→黄 酸性重铬酸钾溶液： 橙色→灰绿色 差速离心 葡萄糖分解，消耗O2 + 葡萄糖 通入空气 葡萄糖分解，不消耗O2检测到中间产物丙酮酸含量的升高过程 葡萄糖不分解 线粒体 有氧呼吸过程探究 + 葡萄糖 通入空气 + 葡萄糖 通入空气 改变渗透压，使线粒体外膜涨破，后密度梯度离心 线粒体外膜 线粒体基质 不含外膜的线粒体 +丙酮酸 +丙酮酸 +丙酮酸 不反应 不反应 反应 超声波 离心 内外膜间隙 内膜小泡 （含部分基质） 继续探究 +丙酮酸 丙酮酸消耗， O2消耗 线粒体 有氧呼吸过程探究 细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 1. 概念： 有氧呼吸 外膜 内膜 内膜向内折叠形成，嵴使得内膜的变面积大大增加。 线粒体基质 酶 线粒体内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须有氧气的参与。有氧呼吸的主要场所是线粒体。 2. 场所： 有氧呼吸 为什么是主要？ 请同学们阅读教材92页到93页，思考下列问题： 1、尝试写出化学反应式来表示有氧呼吸的过程，并标明发生场所。 2、写出有氧呼吸过程的总反应式，并标明氧元素的来源和去路。 3、有氧呼吸过程中消耗水、产生水、消耗氧气、产生二氧化碳、释放大量能量、产生[H]、消耗[H]分别发生在那一阶段？ 4、同有机物在体外燃烧相比，有氧呼吸具有哪些特点？ 5、只有真核生物才能进行有氧呼吸么？所有真核生物都能进行有氧呼吸么？举例说明。 C6H12O6 C3H4O3 [ ] H C3H4O3 H2O CO2 + O2 H2O + 能量 能量 能量 第一阶段 第二阶段 第三阶段 ATP 热能 ATP 热能 ATP 热能 [ ] H （细胞质基质） （线粒体基质） （线粒体内膜） C6H12O6 表示葡萄糖 C3H4O3 表示丙酮酸 [H]表示还原型辅酶Ⅰ，写作NADH，可转化为氧化型辅酶Ⅰ，写作NAD+ 仔细观察有氧呼吸的过程图解，结合课本上文字描述，尝试写出有氧呼吸的总反应式和分方程式。 [ ] H 有氧呼吸 第一阶段（细胞质基质） 第二阶段（线粒体基质） 第三阶段（线粒体内膜） 2C3H4O3+ 4[H]+少量能量 C6H12O6 酶 2C3H4O3+6H2O 20[H] +6CO2 +少量能量 酶 24[H]+6O2 12H2O+大量能量 酶 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 有