5.3细胞呼吸的原理和应用第2课时课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

5.3细胞呼吸的原理和应用 第2课时 SZ-LWH 细胞呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 科学家根据大量的实验结果得出结论： 细胞呼吸： 细胞内的有机物经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。 绝大多数生物的主要呼吸方式 酵母菌、许多真菌和细菌能够进行 SZ-LWH 请阅读课本92-93页，思考以下几个问题: 有氧呼吸 (1)有氧呼吸的场所在哪里?主要场所在哪里？ (2)有氧呼吸可分为几个阶段? (3)各阶段发生了什么样的反应? (4)有氧呼吸的产物有哪些? (5)每个阶段都释放能量吗? 释放的能量是大量还是少量? (6)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？ SZ-LWH SZ-LWH 外膜 内膜 DNA/RNA 核糖体 嵴 基质 分布有氧呼吸的酶 主要特点: ①内膜向内折叠形成嵴,大大增加了内膜表面积。 ②内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 1.有氧呼吸的场所是哪里？主要场所是哪里？ 有氧呼吸的场所是线粒体和细胞质基质；主要场所是线粒体。 SZ-LWH C6H12O6 2C3H4O3 少量能量 酶 2C3H4O3 4[H] + 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 6CO2 6H2O 6H2O 酶 20[H] 少量能量 6O2 24[H] 12H2O 大量能量 酶 2.有氧呼吸的过程： SZ-LWH SZ-LWH 5 2.有氧呼吸可以分为几个阶段？ 有氧呼吸可以分为三个阶段。 SZ-LWH SZ-LWH （1）第一阶段： C6H12O6 2丙酮酸C3H4O3 酶 4[H] ATP 热能 能量 线粒体 细胞质基质 ① C6H12O6 酶 +4[H] +能量 场所：细胞质基质 2C3H4O3 （少量） 线粒体基质 小分子NAD+是电子和H+的载体 通常将NADH简化为[H]，读作还原氢 有氧呼吸第一阶段概览 葡萄糖（C6H12O6） 2×丙酮酸（C3H4O3） ATP（少量） NADH （ [H]） 细胞质基质 NAD+ ADP+Pi 多种酶 葡萄糖的初步分解 [H] 是指NADH （还原型辅酶Ⅰ） SZ-LWH 8 NAD+ NADH NAD+ 通常将还原型辅酶Ⅰ（NADH）简化为[H]，读作还原氢，这一产生[H]的过程实际上是指氧化型辅酶Ⅰ（NAD+）转化成还原型辅酶Ⅰ（NADH）。 思考：线粒体能直接分解葡萄糖？为什么？ 不能，①线粒体膜上无葡萄糖载体； ②线粒体内无分解葡萄糖的酶 9 NAD++H++2e- NADH 线粒体 6CO2 20[H] ② 酶 6CO2 +20[H]+ 能量 2C3H4O3 +6H2O （少量） C6H12O6 2丙酮酸 酶 4[H] 细胞质基质 ① 酶 6H2O ATP 热能 能量 ATP 热能 能量 C3H4O3 （2）第二阶段： 场所：线粒体基质 丙酮酸 CO2 H2O 少量ATP [H] 有氧呼吸第二阶段概括 线粒体基质 丙酮酸彻底分解 SZ-LWH 10 线粒体 6CO2 20[H] ② C6H12O6 2丙酮酸 酶 4[H] 细胞质基质 ① 酶 6H2O ATP 热能 能量 ATP 热能 能量 C3H4O3 （3）第三阶段： 酶 12H2O + 能量 24[H] + 6O2 （大量） 场所：线粒体内膜 12H2O 6O2 酶 ③ ATP 热能 能量 能量转移路径：电子势能→H+浓度势能→ATP 有氧呼吸第三阶段 第一阶段产生的[H] 线粒体内膜 第二阶段产生的[H] H2O O2 大量ATP 有氧呼吸第三阶段 [H]的氧化 SZ-LWH 11 有氧呼吸的过程 第一阶段 细胞质基质 第二阶段 线粒体基质 线粒体内膜 4 20 2 + [H] +少量能量 C6H12O6 酶 C3H4O3 第三阶段 6 6 + H2O 酶 2C3H4O3 CO2 + [H] + 少量能量 12 6 酶 H2O +大量能量 24[H] + O2 总反应式 C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 12 注意事项： （1）能量不能直接写ATP。 （2）总反应式中H2O不能消去。 （3）反应条件“酶”不能省略 （4）不能用“=”，要用“→” 3.有氧呼吸的总反应式： C6H12O6 + 6O2 +12H2O +能量 + 6H2O 6CO2 酶 【思考】化学式前后的水分子能否抵消？如若不能，请说明理由？ 不能，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；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。 SZ-LWH SZ-LWH C6H12O6 + 6O2 +12H2O +能量 + 6H2O 6CO2 酶 细胞在 的参与下，通过多种 的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生 ，同时释放能量，生成 的过程，叫做有氧呼吸。 O2 酶 CO2和水 大量ATP 根据有氧呼吸的总反应方程式，总结有氧呼吸的概念。 3.有氧呼吸的总反应式： SZ-LWH C6H12O6 + 6O2 +12H2O +能量 + 6H2O 6CO2 酶 3.有氧呼吸的总反应式： 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 物质 变化 ATP 热能散失 （大量） 请总结出有氧呼吸过程中物质的变化和能量的变化。 SZ-LWH SZ-LWH C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 （2）H原子运动： （1）C原子运动： （3）O原子运动： C6H12O6 2C3H4O3 6CO 2 C6H12O6 4[H] 2C3H4O3+6H2O 20[H] 12H2O C6H12O6 2C3H4O3+6H2O 6CO 2 6O2 12H2O 3.有氧呼吸的总反应式： 请在总反应式用箭头标注出C、H、O元素的来源和去路。 SZ-LWH SZ-LWH 1.化学式前后的水分子能否抵消？如若不能，请说明理由？ 不能，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；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。 【思考】 SZ-LWH SZ-LWH 与有氧呼吸相关的酶、通氧气。 2.没有线粒体可以进行有氧呼吸吗？ 3.进行有氧呼吸需要什么条件？ 可以。进行有氧呼吸的原核生物，例如硝化细菌、醋酸杆菌，有氧呼吸场所在细胞质和细胞膜。 但是如果没有线粒体的真核细胞，就只能进行无氧呼吸，例如哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫细胞等。 SZ-LWH SZ-LWH 葡萄糖体外燃烧和细胞呼吸葡萄糖氧化分解的比较 SZ-LWH SZ-LWH 葡萄糖的燃烧 迅速释放能量，释放的能量全部以热能的形式散失。 体外燃烧： SZ-LWH SZ-LWH 相较于体外燃烧，有氧呼吸具有什么特点？ ①有氧呼吸过程温和 ②有机物中的能量逐步分解 ③有部分储存在ATP中 SZ-LWH SZ-LWH ① 1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870kJ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？(1molADP转化为ATP需要消耗能量30.54kJ。 其余1892.72kJ主要以热能的形式散失掉。 1mol葡萄 糖释放能量 2870kJ 有977.28kJ转移至ATP能量效率高达34％，使32molADP转化为ATP。 维持体温的恒定。 P93 思考·讨论 SZ-LWH SZ-LWH P93 思考·讨论 ② 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？ 可使有机物中的能量逐步转移到ATP中；能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定状态，不损伤人体。 SZ-LWH SZ-LWH 4.有氧呼吸的意义： 保证有机物中的能量得到最充分的利用，主要表现在两个方面：可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中；能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定状态。 SZ-LWH SZ-LWH （1）葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物质( ) （2）真核细胞都进行有氧呼吸( ) （3）没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸( ) （4）有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解， 并且释放大量能量的过程( ) 哺乳动物成熟红细胞、蛔虫细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸 硝化细菌 课堂检测 1、判断正误 SZ-LWH SZ-LWH （5）有氧呼吸的过程只发生在线粒体内。（ ） （6）有氧呼吸释放的能量全部用于合成ATP。（ ) （7）有氧呼吸既产生水也消耗水。（ ） （8）有氧呼吸第一、第二阶段产生的[H]全部用于第三阶段（ ） 课堂检测 1、判断正误 √ √ （9）葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解生成CO2和H2O（ ） 葡萄糖只能在细胞质基质中分解，不能进入线粒体中。 SZ-LWH SZ-LWH 2、下列在有氧呼吸的反应阶段中，但不在线粒体中进行的只有（ ） A、[H]传递给氧气生成水 B、C6H12O6分解为丙酮酸和[H] C、丙酮酸分解为CO2和[H] D、ADP与磷酸结合生成ATP B 课堂检测 SZ-LWH SZ-LWH 3、生物体吸收的氧气用于（ ） A、在线粒体中合成CO2 B、在细胞质中与[H]结合生成水 C、在线粒体中与[H]结合生成水 D、部分形成CO2，部分与[H]结合生成水 C 课堂检测 SZ-LWH SZ-LWH 4.用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O的转移途径是（ ） A.葡萄糖→丙酮酸→H2O B.葡萄糖→丙酮酸→CO2 C.葡萄糖→O2→H2O D.葡萄糖→丙酮酸→O2 B 课堂检测 5.让一只白鼠吸入有放射性的18O2,该白鼠体内最先出现的含有18O的化合物是( ) A.二氧化碳 B.水 C.丙酮酸 D.乳酸 B SZ-LWH SZ-LWH Lavf56.40.101 Tencent APD MTS $$