5.3 细胞呼吸的原理和应用(第二课时) 课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第3节 细胞呼吸的原理和应用 第二课时 第2节 细胞的能量“货币”ATP 学习目标 01 02 有氧呼吸 无氧呼吸 自学指导 自主阅读课本92-94页，完成导学案基础知识的填空 限时5min 二、细胞呼吸的方式 呼吸作用 有氧呼吸 无氧呼吸 对大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式。 有氧呼吸的主要场所：线粒体 双层膜结构 外膜 内膜 基质：液态的 内膜向内折叠形成嵴， 增大了内膜的面积。 含有与有氧呼吸相关的酶 线粒体 第一阶段： 1.有氧呼吸 细胞质基质 不需要氧的参与 C6H12O6 酶 2C3H4O3 + 4[H] + 少量能量 丙酮酸 葡萄糖 还原型辅酶Ⅰ（NADH） 储存在ATP中 第二阶段： 线粒体基质 20[H] + 6CO2 2C3H4O3 + 6H2O 丙酮酸 + 少量能量 还原型辅酶Ⅰ（NADH） 储存在ATP中 酶 不需要氧的参与 第三阶段： 线粒体内膜 需要氧的参与 24[H] 12H2O + 大量能量 + 6O2 酶 储存在ATP中 （1）有氧呼吸过程 （3）定义： 细胞在____的参与下，通过多种____的催化作用，把_______等有机物______氧化分解，产生____________和____，释放______，生成大量_____的过程。 （2）总反应式： C6H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O + 能量 氧 酶 葡萄糖 彻底 二氧化碳 水 能量 ATP 1.有氧呼吸 能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中 2.有氧呼吸的过程 项目 阶段 场所 反应物 生成物 释放能量 第一阶段 第二阶段 第三阶段 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 丙酮酸、 H2O 葡萄糖 [H] 、O2 丙酮酸、 [H] CO2、[H] H2O 少量能量 少量能量 大量能量 3.有氧呼吸的特点 同有机物在体外燃烧相比，有氧呼吸具有不同的特点： ①有氧呼吸过程温和 ②有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放 ③有氧呼吸释放的能量有相当一部分储存在ATP中 1.葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物质。（ ） 2.真核细胞都能进行有氧呼吸。（ ） 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。（ ） 易错提醒 × × × 硝化细菌，部分原核细胞可以进行有氧呼吸的场所：细胞质基质和细胞膜上。 × 课堂练习 1.有氧呼吸过程中，线粒体内进行的阶段是（ ） A.第一、二阶段 B.第二、三阶段 C.第一、三阶段 D.第一阶段 2.有氧呼吸中产生能量最多的是（ ） A.形成二氧化碳时 B.形成［H］时 C.形成水时 D.形成丙酮酸时 C B 3.在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（ ） ①与氢结合生成水 ②与碳结合生成二氧化碳 ③在线粒体中被消耗 ④在线粒体和细胞质基质中被消耗 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ A 剧烈运动后，第二天早上为什么会感觉肌肉酸痛？ 高等植物在水淹的情况下为什么会烂根？ 酵母菌为什么可以用来酿酒？ 2.无氧呼吸 2.无氧呼吸 （1）概念： 在没有氧气的参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。 （2）过程 第一阶段： 第二阶段： 细胞质基质 有与有氧呼吸第一阶段完全相同 葡萄糖 2丙酮酸 + 4[H] +少量能量 酶 ① 产生能量： 都只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP 葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中 或者 ② 2丙酮酸 酶 2乳酸 + 4[H] 2丙酮酸 酶 2酒精 + 2CO2 + 4[H] 细胞质基质 1葡 萄 糖 乙醇 脱氢酶 乳酸 脱氢酶 酶 细胞质基质 能量 2ATP 热能散失 酶 2丙 酮 酸 2酒精 + 2CO2 2乳酸 4[H] 2.无氧呼吸 （3）类型： 酒精发酵、 乳酸发酵 2.无氧呼吸 两种无氧呼吸的化学式： C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量 酶 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸) + 少量能量 酶 ① 酒精发酵： ② 乳酸发酵： 与催化有氧呼吸的酶不同 举例：动物骨骼肌细胞、乳酸菌、玉米胚芽、甜菜块根、马铃薯块茎等。 举例：酵母菌、水稻根、苹果果实等。 类 型 比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸 区别 场所 条件 产物 能量(KJ/mol) 联系 细胞质基质、线粒体 细胞质基质 需O2、酶 不需O2 ，需酶 二氧化碳和水 二氧化碳和酒精或乳酸 3.有氧呼吸与无氧呼吸的比较 ①第一阶段相同 ②实质相同：都分解有机物、释放能量 大量能量 少量能量 15 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并产生ATP的过程。 4.细胞呼吸 细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体的代谢枢纽。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 1.细胞呼吸可以把蛋白质、糖类和脂质的代谢联系起来。（ ） 2.无氧呼吸过程中没有氧气参与，所以有[H]的积累（ ） 3.水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞进行无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳。（ ） 4.人体产生二氧化碳的细胞呼吸方式一定是有氧呼吸。（ ） 5.和有氧呼吸相比，无氧呼吸的两个阶段释放的能量较少。（ ） 6.在有氧和无氧的条件下，葡萄糖中能量的去向是大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中。（ ） 7.细胞呼吸分解有机物释放的能量大部分以热能形式散失，只有少部分用于合成ATP。（ ） 易错提醒 × × × × √ √ √ 课堂练习 1.下列能区别有氧呼吸和无氧呼吸的是（ ） A.是否产生CO2 B.是否产生水 C.是否产生酒精 D.是否产生ATP C 2.某超市过保质期的酸奶出现胀袋现象。酸奶中可能含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等。据此分析胀袋现象的原因，判断以下解释是否合理。 （1）是乳酸菌无氧呼吸产生气体造成的。（ ） （2）如果有酒味，可能是酵母菌无氧呼吸造成的。（ ） × √ 5.呼吸作用的意义 葡萄糖 丙酮酸 CO2，H2O 热能(散失) ATP中的化学能 肌肉收缩 生物电、神经传导 光能、热能 物质合成所需的能量 主动运输所需的能量 胞吞、胞吐所需的能量 细胞呼吸 ATP的利用 CO2，酒精或乳酸 1.呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。 2.呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。 在医学上： 包扎伤口时，用透气的创可贴：抑制厌氧型病原体的繁殖； 破伤风——注射破伤风抗毒血清。破伤风由破伤风杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深，病菌就容易大量繁殖。 6.细胞呼吸原理的应用 在农业生产上： 中耕松土，促进根系的__________，有利于根系的生长及对__________的吸收。 稻田需定期排水，原因是幼根因______而进行__________，产生______，导致变黑、腐烂。 有氧呼吸 矿质离子 缺氧 无氧呼吸 酒精 6.细胞呼吸原理的应用 在储藏果实、蔬菜上： 采取降低温度、降低氧气含量等措施减弱果蔬的呼吸作用，减少有机物的消耗。 馒头、面包、味精等的制作 8.影响呼吸作用的因素 外部因素——O2浓度 5 O2(%) 1.0 0.5 P R 10 15 20 D Q T O CO2释放量 O2浓度=0时，只进行无氧呼吸。 0＜O2浓度＜10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。 O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。随O2浓度的增大，有氧呼吸增强，达到一定浓度以后，由于受温度等外部因素和酶等内部因素的限制，呼吸作用强度不再增大。 O2浓度=5%时，有机物消耗最少。 O2的存在抑制了无氧呼吸的进行。 B 气体交换的相对值 1 0.5 氧气浓度% R 5 0 10 15 20 25 Q P CO2释放量 O2吸收量 1.在保存蔬菜、水果时，应选择______对应的O2浓度，原因_________________，同时宜保持_________________ 。 2.贮藏作物种子时，将种子_______，以减弱细胞呼吸，__________________。 Q点 此时细胞呼吸最弱 低湿和零上低温 晒干 减少有机物的消耗 下图都表示某植物的非绿色器官(富含丰富的淀粉)CO2释放量和O2吸收量的变化。分析回答以下问题： 6.细胞呼吸原理的应用习题 课堂练习 1.下图表示某种植株的非绿色器官在不同氧浓度下，单位时间内O2的吸收量和CO2的释放量的变化。下列叙述正确的是 （ ） A.氧气浓度为零时，该器官不进行呼吸作用 B.氧气浓度在10%以下时，该器官只进行无氧呼吸 C.氧气浓度在10%以上时，该器官只进行有氧呼吸 D.保存该器官时，氧气浓度越低越好 C 酵母菌 好氧型生物(有氧环境)： 厌氧型生物(无氧环境)： 绝大多数生物 乳酸菌、蛔虫 兼性厌氧型生物： 无线粒体，进行无氧呼吸的真核细胞： 哺乳动物成熟红细胞、成熟的筛管细胞 醋酸杆菌、谷氨酸杆菌、硝化细菌、根瘤菌(豆科共生)、蓝细菌 7.根据生物在代谢过程中对氧气的需求情况 $$