5.3 细胞呼吸的原理和应用（第二课时）（精美课件）-【大单元教学】高一生物同步备课系列（人教版2019必修1）

第五单元 细胞的能量供应 和利用 5.3细胞呼吸的原理和应用（第二课时） 学习目标 通过对有氧呼吸的实验情境及材料分析，阐明有氧呼吸的场所及物质变化，理解线粒体的结构与有氧呼吸功能相适应。（生命观念） 通过对有氧呼吸过程的分析，归纳出有氧呼吸的反应式及概念，理解有氧呼吸的实质。（科学思维） 通过对葡萄糖燃烧与体内氧化分解的比较，作出假设，设计实验探究有氧呼吸能量变化。（科学探究） 3 2 1 500米、400米、300米、200米、100米、50米……1月24日11时13分左右，首位被困矿工从地下500多米升井。从13时32分左右开始，几乎每半小时就有一批被困矿工升井。仅用了约四个小时，栖霞金矿事故中已有五批共11位矿工成功升井，救援现场一次次响起激动的掌声。此时，距离烟台栖霞笏山金矿爆炸已经过去了14天。 1月17日22点15分，绑着给养物资的钢丝绳，用了三十多分钟缓缓降到井底，为被困一周的11位矿工送去了营养液、手电筒、纸和笔。 救援人员向被困矿工投递给养（糖盐水）的作用是什么？ 资料1：将酵母菌细胞破碎后进行离心处理，获得①上清液和②沉淀物两部分，与③未离心且处理过的酵母菌培养液分别加入等量的葡萄糖、荧光素和荧光素酶，一段时间后，检测各试管的变化情况 ① ② ③ 细胞质基质 线粒体 细胞质基质和线粒体 葡萄糖量减少 有丙酮酸产生 葡萄糖量不变 葡萄糖量减少 有丙酮酸产生 有氧呼吸 1、葡萄糖能不能被线粒体分解？2、葡萄糖在什么位置首先被分解？产物是什么？ 提问： 不能 葡萄糖在细胞质基质分解，产生了丙酮酸，并释放能量 有氧呼吸 资料2：细胞质基质中的一种小分子物质——NAD＋(氧化型辅酶 Ⅰ )，实际上是电子和氢离子的载体，能够与葡萄糖氧化过程中脱下来的氢离子和电子结合，形成NADH(还原型辅酶 Ⅰ )。NADH在后续的反应中还会解离出电子和氢离子，使得电子和氢离子能够继续用于后续的反应。而NAD＋则可以重新结合新的电子和氢离子。由于NADH携带了电子和氢离子，因此具有较强的还原性，通常可以把它简化为[H] 请完善下面有氧呼吸第一阶段图解。 NADH ATP 丙酮酸 有氧呼吸第一阶段： 场所：细胞质基质 C6H12O6 →2丙酮酸+4[H]+少量能量 酶 [H]指的是还原型辅酶I（NADH) 有氧呼吸 资料3：使用超声波将线粒体破碎，分离线粒体膜状结构和线粒体基质，加入等量的丙酮酸、荧光素和荧光素酶，一段时间后，检测各试管变化情况。 ① ② ③ 丙酮酸量不变 丙酮酸减少，有CO2生成 丙酮酸减少，有CO2生成 线粒体膜状结构 线粒体基质 线粒体膜状结构和基质 有氧呼吸 1、丙酮酸分解发生在什么部位，生成了什么？ 2、③号试管为什么有较强荧光出现？ 提问： 丙酮酸在线粒体基质中分解，产生CO2释放少量能量 线粒体基质分解丙酮酸后，在线粒体膜状结构继续发生反应释放大量能量 资料4　克雷布斯以鸽子飞行肌为材料，实验证明在多种酶作用下，丙酮酸在线粒体中被激活、氧化生成CO2和H2O，且丙酮酸在相关脱羧酶的作用下脱[H]，该过程没有O2参与。 利维和施利曼等利用低速离心等方法分离出线粒体的外膜和内膜，科学家在线粒体基质发现有脱羧酶存在， 通过分析以上资料，推测丙酮酸在线粒体基质中分解生成CO2的同时还伴随什么物质的生成？ 有氧呼吸 有氧呼吸 有氧呼吸第二阶段： 场所：线粒体基质 丙酮酸+H2O → CO2+20[H]+少量能量 酶 资料5：超声波震碎线粒体之后，内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡，这些小囊泡具有氧化[H]的功能。当用胰蛋白酶处理后，这些小囊泡不再具有氧化[H]的功能；当把这些小颗粒装上去之后，小囊泡重新具有了氧化[H]的功能。这些小颗粒被证实是一系列线粒体内膜上的酶。 通过分析以上资料，推测线粒体内膜上发生了怎样的反应？[H]被谁氧化？ 有氧呼吸 有氧呼吸第三阶段： 场所：线粒体内膜 24[H]+6O2→ H2O+大量能量 酶 有氧呼吸 思考·讨论 有氧呼吸 1、被困矿工食用糖盐水后，葡萄糖中能量转化为什么形式的能量为生命活动供能呢？ 2、能量的释放是在有氧呼吸第几阶段释放呢？ 资料6：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左右的能量储存在ATP中，其余的热量则以热能的形式散失。 葡萄糖中的能量全部转移到ATP中吗？ 有氧呼吸 1moL葡萄糖 2870kJ 977.28kJ 储存在ATP中 1892.72kJ 以热能形式散失（大部分） 线粒体内膜 附着有有氧呼吸有关的酶 嵴 使内膜的表面积大大增加 线粒体基质 有有氧呼吸有关的酶 有氧呼吸 任务：请同学们尝试构建有氧呼吸模式图。并分析线粒体结构与功能的统一性 场所： 细胞质基质 物质变化： 产能情况： 少量能量