5.3 细胞呼吸的原理和应用（第2课时）课件 2023—2024学年高一上学期生物人教版必修1

细胞呼吸的原理和应用（第2课时） 第3节 第5章 细胞的能量供应和利用 新叶伸向和煦的阳光，蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。 他们为生存而获取能量，能量在细胞里流转激荡！ >>>2019人教版高中生物学必修1课件 1 导入 导入视频过大，无法上传，请自行添加，或联系作者。 2 细胞呼吸的类型和场所 ✽ 科学家根据大量的实验结果得出结论：细胞呼吸可分为 有氧呼吸 和 无氧呼吸 两种类型。 ✽ 细胞呼吸的主要场所：线粒体 外膜 内膜 DNA/RNA 核糖体 嵴 基质 含有许多种 与有氧呼吸有关的酶 由内膜向内折叠形成嵴，增大内膜表面积，含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 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。 3 重走科学路：有氧呼吸的发现过程 资料1：将酵母菌细胞破碎后离心获得细胞质基质和线粒体，通入18O2，添加14C标记的葡萄糖，检测产物。 实验推论： （1）葡萄糖在细胞质基质中分解，产生了丙酮酸和[H]【[H]是指NADH(还原型辅酶Ⅰ)】，还有少量ATP的合成。葡萄糖最终的分解产物是H2O和CO2。（2）葡萄糖不能被线粒体分解。 加入的细胞成分 各试管变化情况 加入荧光素和荧光素酶 细胞质基质+线粒体 葡萄糖的量减少，有14CO2、H218O 的生成 较强荧光 → 大量能量 细胞质基质 葡萄糖的量减少， 有14C标记的丙酮酸、[H]的生成 较弱荧光 → 较少能量 线粒体悬液 葡萄糖的量不变 没有荧光 → 没有能量 4 有氧呼吸 ★葡萄糖的初步分解 第一阶段 C6H12O6 2C3H4O3 线粒体 场所： 细胞质基质 4[H] + 能量 细胞质基质 酶 5 加入的细胞成分 加入的反应物 各试管变化情况 加入荧光素和荧光素酶 细胞质基质 +线粒体 添加14C标记 的葡萄糖 葡萄糖的量减少， 有14CO2、H218O 的生成 较强荧光 → 大量能量 细胞质基质 葡萄糖的量减少， 有14C标记的丙酮酸、[H]的生成 较弱荧光 → 较少能量 线粒体悬液 葡萄糖的量不变 没有荧光 → 没有能量 线粒体悬液 添加14C标记 的丙酮酸 丙酮酸的量减少， 有14CO2、H218O 的生成 较强荧光 → 大量能量 重走科学路：有氧呼吸的发现过程 资料1：将酵母菌细胞破碎后离心获得细胞质基质和线粒体，通入18O2，加入相应的反应物，检测产物。 实验推论：丙酮酸在线粒体内分解，产生了CO2和H2O，还释放出大量的能量ATP。 6 重走科学路：有氧呼吸的发现过程 资料2：“试错法”→ 将有机物投入到组织悬浮液中保温。如果投入的某种有机物极大促进了反应的速率，则该有机物就是这一反应的中间代谢物。 资料3：1935年, 科学家发现，将少量有机酸(如苹果酸、柠檬酸)加入到切碎的动物组织中，所消耗的氧比体外有机酸氧化耗氧大得多，均可极大加快丙酮酸的氧化分解速率，在这个过程中将不断地脱氢，即产生大量[H]。简略过程如下图： C6H12O6 丙酮酸 + 少量能量 少量能量 CO2 [H] [H] 7 有氧呼吸 ★丙酮酸彻底分解 第二阶段 6CO2 + 能量 6H2O + 20[H] C6H12O6 2C3H4O3 4[H] + 能量 酶 细胞质基质 线粒体 酶 线粒体基质 场所： 线粒体基质 8 重走科学路：有氧呼吸的发现过程 资料4：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。用胰蛋白酶处理后，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，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。 通过以上事实可以确定在线粒体内膜上发生什么样的反应？ 线粒体内膜上的酶能促进氧气与[H]合成水。 9 有氧呼吸 第三阶段 6CO2 + 能量 6H2O + 20[H] C6H12O6 2C3H4O3 4[H] + 能量 细胞质基质 酶 线粒体基质 场所： 线粒体内膜 ★[H]的氧化 6O2+ 12H2O + 酶 线粒体内膜 能量 O2 酶 10 有氧呼吸 第一阶段：葡萄糖的初步分解（场所：细胞质基质） 第二阶段：丙酮酸的彻底分解（场所：线粒体基质） 第三阶段：[H]的氧化（场所：线粒体内膜） 有氧呼吸过程 ★ 有氧呼吸总反应式 ★ 11 有氧呼吸 ★ 有氧呼吸总反应式 ★ 在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870kJ的能量，可使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? 思考·讨论 ✽ 有氧呼吸的能量转化效率大约为34