5.3+细胞呼吸的原理和应用-课件-第2课时-2025-2026学年高一上学期必修1（2019）

该高中生物学课件围绕细胞呼吸的原理和应用，系统讲解有氧呼吸与无氧呼吸的概念、过程、反应式及能量变化，通过表格对比、图解分析等学习支架，引导学生从基础概念逐步深入到阶段机制，构建知识脉络。 其亮点在于融合生命观念（物质与能量观）、科学思维（对比归纳、逻辑推理）和探究实践（酵母菌实验分析），如用有氧呼吸阶段表格、无氧呼吸产物实例及能量计算培养学生能力。学生能深化理解，教师可提升教学效率。

第3节 细胞呼吸的原理和应用 第五章 细胞的能量供应和利用 1 第 2 课时 三.细胞呼吸的方式 ㈠有氧呼吸 2.主要场所: 线粒体 线粒体内膜上和基质中含有多种与有氧呼吸有关的酶。 外膜 内膜 嵴 基质 细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型 1.概念: 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，生成大量ATP的过程。 3.过程 3.过程 ⑴阅读课本P92-93，完成下列表格 反应物 生成物 释能多少 反应场所 第一阶段 第二阶段 第三阶段 葡萄糖 丙酮酸、[H] 少量能量 细胞质基质 丙酮酸和水 CO2、[H] 少量能量 线粒体基质 [H]、O2 H2O 大量能量 线粒体内膜 ⑵有氧呼吸的三个阶段反应式与场所 葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶 2C3H4O3 +4 [H] + 少量能量 （丙酮酸） 场所：细胞质基质 ① 丙酮酸彻底分解 酶 6CO2 +20 [H] + 少量能量 场所：线粒体基质 ② 2C3H4O3 （丙酮酸） [H]的氧化 酶 12H2O + 大量能量 场所：线粒体内膜 ③ 24[H] + 6O2 + 6H2O ⑶有氧呼吸总反应式： ①注意有氧呼吸总反应式中各元素的去向 ②总反应式中能量不能写成ATP ④有氧呼吸中H2O既是反应物又是生成物， 因为大部分能量以热能形式散失 ③反应前后的H2O不能消掉 ⑤反应条件“酶”不能省略 是指多种酶 12H218O + 能量 酶 24[H] + 618O2 生成的H2O中的氧全部来自O2中的氧。 ⑶有氧呼吸总反应式： ⑧线粒体不是有氧呼吸的唯一场所。 ⑦葡萄糖初步分解发生在细胞质基质中， ⑨由有氧呼吸总反应式可知：消耗的O2等于生成的CO2。 ⑥反应式中不能用等号，要用箭头 表达的是物质与能量的反应式。 所以葡萄糖不会进入线粒体。 ⑶有氧呼吸总反应式： 12H218O + 能量 酶 24[H] + 618O2 思考：如果葡萄糖足够多，反应时间足够长， 生成的CO2中的氧是否也会来自O2中的氧？ 18 18 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 ⑷有氧呼吸过程的图解 细胞膜 葡萄糖(C6H12O6) 酶 少量能量 少量[H] 2丙酮酸(C3H4O3) 第一阶段 葡萄糖 2丙酮酸(C3H4O3) 6H2O 酶 少量能量 大量[H] 6CO2 第二阶段 O2 O2 12H2O 第三阶段 大量能量 ⑷有氧呼吸过程图解 ⑷有氧呼吸过程图解 阅读课本P94，完成下列表格 反应物 生成物 释能多少 反应场所 第一阶段 第二阶段 或第二阶段 葡萄糖 丙酮酸、[H] 少量能量 细胞质基质 丙酮酸和[H] C2H5OH、CO2 无 无 丙酮酸和[H] C3H6O3 细胞质基质 细胞质基质 ㈡.无氧呼吸 ⑴.概念: 在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。 ㈡.无氧呼吸 葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶 + 4[H] + 能量 细胞质基质 与有氧呼吸第一阶段相同 （少量） 2C3H4O3 （丙酮酸） ① ②丙酮酸不彻底分解 细胞质基质 2C3H4O3 酶 2C2H5OH （酒精） + 2CO2 2C3H4O3 酶 2C3H6O3（乳酸） +4[H] +4[H] (2)过程 或 ⑶总反应式 ①无氧呼吸的两个阶段都是在细胞质基质中完成的。 ②无氧呼吸只有第一阶段释放少量能量，生成ATP。 ③无氧呼吸第一阶段产生的［H］用于第二阶段将丙酮酸还原。 ④酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做发酵。 →乳酸发酵 →酒精发酵 C6H12O6 2C3H6O3 （乳酸）+少量能量 酶1 C6H12O6 酶2 2C2H5OH(酒精) ＋2CO2＋少量能量 ⑶总反应式 C6H12O6 2C3H6O3 （乳酸）+少量能量 酶1 C6H12O6 酶2 2C2H5OH(酒精) ＋2CO2＋少量能量 ⑤不同生物无氧呼吸产物不同。 由于催化反应的酶的种类不同； 根本原因在于控制酶合成的基因不同。 ⑶总反应式 C6H12O6 2C3H6O3 （乳酸）+少量能量 酶1 C6H12O6 酶2 2C2H5OH(酒精) ＋2CO2＋少量能量 a.大多数植物、酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和CO2。 b.有些高等植物的某些器官进行无氧呼吸时产生乳酸。 c、高等动物、人及乳酸菌的无氧呼吸只产生乳酸。 如：玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等进行无氧呼吸时产生乳酸； ⑷无氧呼吸过程图解 呼吸类型 有氧呼吸 无氧呼吸   不 同 点 进行场所     进行条件     分解产物     放能情况     反应式     相同点   细胞质基质、线粒体 细胞质基质 O2、酶 缺氧或无氧、酶 H2O、CO2 C2H5OH、CO2或C3H6O3 形成大量能量 形成少量能量 C6H12O6+6H2O+6O2 酶 12H2O+6CO2+大量能量 C6H12O6 酶 2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量 C6H12O6 2C3H6O3+少量能量 ①第一阶段完全相同; 酶 ㈢.有氧呼吸和无氧呼吸的比较 ②分解有机物，释放能量 1.将酵母菌研磨，取出一部分匀浆进行离心，得到上清液(含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)。将等量上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，如图所示，请根据下列实验结果回答： 课堂练习 (1)向三个试管分别滴入等量的葡萄糖液，各试管的最终产物是： 甲 ，乙______，丙 。 丙酮酸和[H] 葡萄糖 CO2+H2O ①C6H12O6+6H2O+6O2 → 6CO2＋12H2O＋大量能量 ②C6H12O6 → 2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 C6H12O6 酶 2C3H4O3 （丙酮酸）+4 [H] + 少量能量 酶 6CO2 +20 [H] + 少量能量 2C3H4O3（丙酮酸） + 6H2O 酶 12H2O + 大量能量 24[H] + 6O2 1.将酵母菌研磨，取出一部分匀浆进行离心，得到上清液(含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)。将等量上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，如图所示，请根据下列实验结果回答： (2)向三个试管分别滴入等量的丙酮酸，甲试管的产物是________，乙试管的产物是 ，丙试管的产物是 。 丙酮酸 CO2+H2O CO2+H2O ①C6H12O6+6H2O+6O2 → 6CO2＋12H2O＋大量能量 ②C6H12O6 → 2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 C6H12O6 酶 2C3H4O3 （丙酮酸）+4 [H] + 少量能量 酶 6CO2 +20 [H] + 少量能量 2C3H4O3（丙酮酸） + 6H2O 酶 12H2O + 大量能量 24[H] + 6O2 1.将酵母菌研磨，取出一部分匀浆进行离心，得到上清液(含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)。将等量上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，如图所示，请根据下列实验结果回答： (3)在隔绝空气的条件下重做(1)题，三个试管的最终产物是：甲 ，乙 ，丙 。 C2H5OH+CO2 葡萄糖 C2H5OH+CO2 ①C6H12O6+6H2O+6O2 → 6CO2＋12H2O＋大量能量 ②C6H12O6 → 2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 C6H12O6 酶 2C3H4O3 （丙酮酸）+4 [H] + 少量能量 酶 6CO2 +20 [H] + 少量能量 2C3H4O3（丙酮酸） + 6H2O 酶 12H2O + 大量能量 24[H] + 6O2 1.将酵母菌研磨，取出一部分匀浆进行离心，得到上清液(含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)。将等量上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，如图所示，请根据下列实验结果回答： (1)向三个试管分别滴入等量的葡萄糖液，各试管的最终产物是： 甲 ，乙 ，丙 。 (2)向三个试管分别滴入等量的丙酮酸，甲试管的产物是________，乙试管的产物是 ，丙试管的产物是 。 (3)在隔绝空气的条件下重做(1)题，三个试管的最终产物是：甲 ，乙 ，丙 。 葡萄糖 CO2+H2O 丙酮酸 CO2+H2O CO2+H2O C2H5OH+CO2 葡萄糖 C2H5OH+CO2 ①C6H12O6+6H2O+6O2 → 6CO2＋12H2O＋大量能量 ②C6H12O6 → 2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 丙酮酸和[H] ①有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段是相同的。 ②有氧呼吸是有机物彻底氧化分解，释放大量能量的过程， ⑴.有氧呼吸和无氧呼吸过程的图解 而无氧呼吸是有机物不彻底氧化分解，释放少量能量的过程。 ⑴.有氧呼吸和无氧呼吸过程的图解 ④O2浓度低时，细胞既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，且无氧呼吸占优势； ③无氧呼吸产物酒精或乳酸中还含有大量的化学能。 当O2浓度高时，无氧呼吸减弱，有氧呼吸增强。 ⑴.有氧呼吸和无氧呼吸过程的图解 ⑤有氧呼吸和无氧呼吸葡萄糖能量的去向不同：产物酒精或乳酸中还含有大量的化学能。 a.有氧呼吸葡萄糖能量的去向： b.无氧呼吸葡萄糖能量的去向： 热能、 酒精或乳酸中还含有大量的化学能。 ATP中活跃的化学能 热能、 少量ATP中活跃的化学能 ⑴.有氧呼吸和无氧呼吸过程的图解 ⑵.有氧呼吸和无氧呼吸过程的能量问题 ①有氧呼吸和无氧呼吸总反应式中的能量都不能写成ATP，因为大部分能量以热能形式散失。 ②1 mol葡萄糖彻底氧化分解后，释放出2870 kJ的能量，其中977.28 kJ左右的能量储存在ATP中，其余的以热能形式散失。 已知1 mol ATP水解释放的能量高达30.54kJ， 所以有氧呼吸生成约 mol ATP。 32 葡萄糖中能量转化为ATP中能量的转化效率大约是 。 34.05% ⑵.有氧呼吸和无氧呼吸过程的能量问题 ③1 mol葡萄糖生成酒精释放的能量为225.94 kJ， ⑤无氧呼吸只有第一阶段释放能量，第二阶段没有能量释放。 C6H12O6 2C3H6O3 （乳酸）+少量能量 酶 C6H12O6 酶 2C2H5OH(酒精) ＋2CO2＋少量能量 ④1 mol葡萄糖生成乳酸释放的能量为196.65 kJ，其中都有61.08 kJ的能量转移到ATP中，其余部分（约69%）以热能的形式散失。 生成 mol ATP。 而有氧呼吸三个阶段均释放能量。 2 葡萄糖中能量转化为ATP中能量的转化效率大约是 。 2.13% 下列关于“葡萄糖 丙酮酸 CO2”的过程的叙述，错误的是(　　) A.①过程可在植物细胞中进行，也可在动物细胞中进行 B.②过程可产生ATP，也可不产生ATP C.②过程可产生[H]，也可消耗[H] D.①过程可在线粒体中进行，也可在细胞质基质中进行 D 典型例题 2.长期生活在高原地区的人，一般情况下所需能量主要来自于（ ） A.有氧呼吸 B.有氧呼吸或无氧呼吸 C.无氧呼吸 D.有氧呼吸和无氧呼吸 1.生物的生命活动所需要的能量主要来自（ ） A.糖类的氧化分解 B.脂类的氧化分解 C.蛋白质的氧化分解 D.核酸的氧化分解 A A 课堂练习 3. C6H12O6 是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质。将一只实验小鼠放入含有放射性18O2气体的容器内，18O2进入细胞后最先出现的放射性化合物是（ ） A.丙酮酸 B.乳酸 C. CO2 D. H2O D 再 见 2019-11-26T07:48:09.00908 Lavf58.29.100 $