5.3 细胞呼吸的原理和应用（第二课时）-【探究课堂】2023-2024学年高一生物上学期同步优质课件（人教版2019必修1）

第五章 细胞的能量供应和利用 第3节 细胞呼吸的原理和应用 (第二课时) 目标 01 02 03 利用结构与功能观分析线粒体结构与细胞呼吸的关系。(生命观念） 根据实验目的，设计探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，实施方案，观察实验结果，得出正确结论。（科学探究） 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。（社会责任） 学习目标 2 细胞呼吸 有氧呼吸:产生大量二氧化碳和水 无氧呼吸:产生酒精和少量二氧化碳 绝大多数生物细胞呼吸的的主要形式都是有氧呼吸 酵母菌单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。 温顾知新：酵母菌的呼吸方式 问题1: 什么是有氧呼吸？有氧呼吸主要在哪里进行呢？ 一、有氧呼吸 合作探究一：请自主阅读课本P92-93页，小组合作完成以下问题。 PART ONE 有氧呼吸 场所 反应物 产物 释能 反应式 第一阶段 第二阶段 第三阶段 总反应式 1.有氧呼吸的主要场所？主要场所适于进行有氧呼吸的特点有哪些？ 2.有氧呼吸各阶段特征。 3.有机物中能量的去路有哪些？绝大部分能量去路呢？ 4.总结有氧呼吸的概念。 5.同有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸具有哪些不同的特点？ 一、有氧呼吸 1.主要场所： 线粒体 外膜 内膜 DNA/RNA 核糖体 嵴 基质 分布有氧呼吸的酶 2.线粒体适应于有氧呼吸的主要特点： （1）线粒体内膜向内折叠形成嵴,大大增加了线粒体的内膜表面积 （2）线粒体内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 一、有氧呼吸 3.过程： 线粒体 细胞质基质 葡萄糖 2丙酮酸 酶 少量 能量 CO2 酶 酶 O2 大量能量 少量 能量 H2O H2O 2丙酮酸 少量[H] 大量[H] [H]指的是由氧化型辅酶Ⅰ（NAD+）转化成的还原型辅酶Ⅰ（NADH） 一、有氧呼吸 3.过程： 第一阶段 第二阶段 第三阶段 C6H12O6 酶 2丙酮酸 + 4[H] + 能量（少） 葡萄糖的初步分解 场所 细胞质基质 6CO2 + 20[H] + 能量（少） 2丙酮酸 + 6H2O 酶 丙酮酸彻底分解的 场所 线粒体基质 酶 12H2O + 大量能量 24[H]+6O2 [H]的氧化 场所 线粒体内膜 一、有氧呼吸 4.各阶段特征比较： 一、有氧呼吸 4.各阶段特征比较： 有氧呼吸 场所 反应物 产物 释能 第一阶段 第二阶段 第三阶段 细胞质基质 主要是葡萄糖 丙酮酸、[H] 少量 丙酮酸 CO2、[H] 少量 [H]、O2 H2O 大量 线粒体基质 线粒体内膜 4.有氧呼吸总反应式： C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 一、有氧呼吸 4.有氧呼吸总反应式： C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 物质 变化 有机物 （葡萄糖） 无机物 （CO2+H2O） 能量 变化 有机物中 稳定的化学能 ATP中 活跃的化学能 + 散失的 热能 一、有氧呼吸 4.有氧呼吸总反应式： C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 问题2: 化学式前后的水分子能否抵消？如若不能，请说明理由？ 不能， ①反应物的水是在线粒体基质中参与反应的，而产物中的水在线粒体内膜中产生； ②反应物中水在有氧呼吸第二阶段被消耗，而产物水在有氧呼吸第三阶段产生。 问题3: 通过以上学习请你为有氧呼吸下个定义？ 一、有氧呼吸 5.有氧呼吸定义： 指细胞在氧的参与下，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，同时生成大量ATP的过程。 问题4: 为什么线粒体不能直接氧化分解葡萄糖？ ①线粒体膜上没有葡萄糖载体； ②线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶。 一、有氧呼吸 有氧呼吸的能量利用特点 思考.讨论 问题5: 1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870 kJ能量，可以使977.28kJ左右的能量储存在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？ 1mol的葡萄糖 2870KJ 少部分储存于ATP中 大部分以热能形式散失 释放能量 977.28KJ 1892.72KJ 问题6: 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？ 一、有氧呼吸 有氧呼吸的能量利用特点 思考.讨论 问题6: 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？ 区别： 有氧呼吸过程温和 有机物中的能量经