5.3.2细胞呼吸的原理和应用（第2课时）课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦细胞呼吸的原理和应用，涵盖无氧呼吸（酒精型、乳酸型）、有氧呼吸比较、影响因素及探究实验等核心内容。通过自动酿酒综合症、植物水淹烂根等生活案例导入，以“实例→反应式→过程分析→应用”为脉络搭建学习支架，衔接前后知识。 其亮点在于融合生命观念与科学思维，如用酸奶胀袋案例解析乳酸发酵原理，借“液滴移动法”实验培养探究实践能力。通过对比表格、能量去向小结等结构化呈现知识，帮助学生构建物质与能量观，教师可依托丰富实例提升教学效率，学生能在生活情境中深化理解与应用能力。

5.3细胞呼吸的原理和应用（第2课时） 1952年，二战后驻扎在东京的一位美国士兵虽然滴酒不沾，但是也会进入醉酒状态。25年一个内科医生才诊断出其中的病因，他的肠道内生活着一种突变的酵母菌，能够利用摄入到人体内的糖产生乙醇并吸收入血，导致血液中酒精浓度升高，引发类似醉酒的症状。后来，这种病被称为自动酿酒综合症（Auto-Brewery Syndrome，ABS）是一种罕见的代谢异常疾病。 （二）无氧呼吸 C6H12O6（葡萄糖） 酶 2C2H5OH（酒精） + 2CO2 ＋ 少量能量 （二）无氧呼吸 1. 酒精型无氧呼吸 C6H12O6 酶 2C3H4O3（丙酮酸） + 4[H] + 少量能量 第一阶段 场所：细胞质基质 第二阶段 场所：细胞质基质 2C3H4O3（丙酮酸）+ 4[H] 酶 2C2H5OH（酒精）+2CO2 酒精型无氧呼吸主要发生在： 大多数植物（苹果果实、水稻根）、酵母菌。 （二）无氧呼吸 被水淹后的植物，如果不及时排水，根系可能就会腐烂，想一想原因可能是什么？ 水淹导致根部缺氧，无氧呼吸产生酒精，酒精对植物细胞产生毒害作用。 （二）无氧呼吸 人在剧烈运动之后，容易肌肉酸痛，这又是为什么呢？ 剧烈运动→供氧不足→肌肉细胞同时进行无氧呼吸→产生乳酸→引发酸痛。 （二）无氧呼吸 C6H12O6（葡萄糖） 酶 2C3H6O3（乳酸） ＋ 少量能量 2. 乳酸型无氧呼吸 C6H12O6 酶 2C3H4O3（丙酮酸） + 4[H] + 少量能量 第一阶段 场所：细胞质基质 第二阶段 场所：细胞质基质 2C3H4O3（丙酮酸）+ 4[H] 酶 2C3H6O3（乳酸） 乳酸型无氧呼吸主要发生在： ①大多数动物、一些微生物（乳酸菌）、少部分植物（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚芽） （二）无氧呼吸 为什么很多酸奶都会标注“胀袋勿食”？ 酸奶的风味主要是酵母菌无氧呼吸产生的乳酸所致，而乳酸型无氧呼吸不会产生气体，因此如果酸奶胀袋则可能是里面有除了乳酸菌以外的杂菌。 无氧呼吸：细胞在无氧条件下，通过酶的催化，将葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放出少量能量的过程。 通常也把酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做发酵。 小结1：无氧呼吸的能量去向 少部分释放（第一阶段） 有机物（葡萄糖）中 稳定的化学能 大部分存留在有机物中（酒精或乳酸中） 热能（多） ATP中活跃化学能（少） 小结2：无氧呼吸的概念 思考1：为什么无氧呼吸第二阶段不产生ATP，但要进行第二阶段的反应呢？ 无氧呼吸第一阶段伴随着NAD＋→NADH的反应，第一阶段NAD＋逐渐被消耗，当其含量很低时，细胞呼吸第一阶段的过程就会停止，ATP的合成也会停止。因此为了保障通过细胞呼吸第一阶段的持续以获得ATP, NADH就需要通过第二阶段转化成NAD＋来实现循环利用。另外，丙酮酸（不能运出细胞）和NADH是第一阶段的产物，如果持续积累，也会抑制第一阶段的进行。 思考2：不同细胞无氧呼吸产物不同的直接原因是什么？ 不同细胞所具有的酶的种类不同，导致反应途径和产物不同。 思考3：人在剧烈运动后会为什么会肌肉酸痛？一两天之后为什么酸痛自行缓解？ 酸痛的原因：剧烈运动导致肌肉细胞发生了无氧呼吸产生乳酸，乳酸会导致肌肉酸痛。 酸痛缓解的原因：人体无氧呼吸产生的乳酸大部分可以通过血液带回肝脏，在肝中重新转化成葡萄糖。 思考4（P96拓展应用2）：有氧呼吸过程是否包含无氧呼吸，结合原始大气环境，从生物进化的角度想一想有氧呼吸和无氧呼吸的关系？ 在进化史上，先出现无氧呼吸，再出现有氧呼吸。 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不同点 场所 条件 产物 能量 特点 相同点 过程 实质 意义 细胞质基质、线粒体 细胞质基质 需O2、多种酶 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸 大量（2870KJ/mol） 少量(196.65或225.94KJ/mol) 有机物彻底分解，能量完全释放 有机物不彻底分解，能量没完全释放 第一阶段(葡萄糖丙酮酸)相同 氧化分解有机物，释放能量，产生ATP 都能为生物体生命活动提供能量 不需O2、多种酶 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，释放出能量并生成ATP的过程 （三）细胞呼吸 ①为生物体提供能量； ②生物体代谢的枢纽。 细胞呼吸的意义： 与前面内容的联系： 教材P27：血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来；如果还有富余，就可以转变成脂肪和某些氨基酸。 糖、脂、蛋白质之间可以借呼吸作用相互转化。 （四）影响呼吸作用的因素及其应用 6CO2 + 12H2O+能量 C6H12O6+ 6H2O + 6O2 反应物 产物 酶 2.影响细胞呼吸的因素 内因 （遗传因素） 不同种类的生物、同一生物的不同器官、同意生物的不同发育时期的呼吸速率均可能不同。 外因 （环境因素） 影O2浓度、CO2浓度、含H2O量；响酶活性（温度、pH） 1. 细胞呼吸速率的表示方法 反应物的消耗速率 生成物的产生速率（常用CO2的产生速率) （1）温度 温度℃ 呼吸速率 原理：通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。 PH 呼吸速率 （2）pH值 原理：通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。 PH 呼吸速率 （3）含水量 原理：①水作为细胞呼吸的反应物，一定程度上水含量升高呼吸速率加快； ②自由水比例增高，细胞整体的代谢强度增强。 （4）CO2浓度 原理：CO2是细胞呼吸的产物，积累过多会抑制细胞呼吸。 （5）O2浓度 原理：①O2作为有氧呼吸反应物，直接影响有氧呼吸的速率。 ②O2过多会抑制无氧呼吸。 有氧呼吸速率 O 5 10 15 20 25 释放量 CO2 O2浓度% O 5 10 15 20 25 释放量 CO2 O2浓度% 无氧呼吸速率 （5）O2浓度 O 5 10 15 20 25 释放量 CO2 O2浓度% 有氧呼吸速率 无氧呼吸速率 细胞呼吸CO2的总量 Q A P B R 各点分析： ①Q点： ②P点： ③R点： ④A点： 不消耗O2，只产生CO2 ⇒只进行 呼吸。 消耗O2量=产生CO2量 ⇒只进行 呼吸 无氧 有氧 产生CO2_____ ⇒组织细胞呼吸______ 最少 此时有机物消耗最少，R点对应的O2浓度是储藏蔬菜、水果的最佳O2浓度。 最弱点 有氧呼吸释放的CO2量______无氧呼吸释放的CO2量。 等于 （四）影响呼吸作用的因素及其应用 包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或者创可贴等敷料。 利用各种糖类和酵母菌，在控制通气的情况下可以产生各种酒。 土壤板结后，空气不足，会影响根系生长，需要及时松土透气。 水淹导致根部缺氧，无氧呼吸产生酒精，酒精对植物细胞产生毒害作用，因此需要定期排水。 （四）影响呼吸作用的因素及其应用 储藏新鲜蔬果： 低温（零上）、低氧、低湿 储藏种子等粮食： 低温、低氧、干燥 （四）影响呼吸作用的因素及其应用 破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖（遇到这种情况，需要到医院及时治疗）。 提倡慢跑等有氧运动的原因之一是：有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸积累过多会使肌肉酸胀乏力。 （五）判断呼吸作用的类型 依据一 依据二 依据三 根据反应物 和产物 一定有有氧呼吸 消耗O2 产生水 一定有有氧呼吸 有酒精或乳酸 一定有无氧呼吸 无CO2释放 一定有无氧呼吸 根据物质的量的关系 O2=CO2 只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和乳酸型无氧呼吸 O2〈CO2 同时进行有氧呼吸产酒精的无氧呼吸 可能存在脂类等氧化分解 O2〉CO2 根据场所 只在细胞质基质中 有线粒体参与 进行无氧呼吸 只进行有氧呼吸或两类并存 “液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 现　象 结　论 装置甲 装置乙 只进行有氧呼吸或加上产乳酸的无氧呼吸 只进行无氧呼吸（酒精型） 进行有氧呼吸和无氧呼吸（酒精型） 只进行产乳酸的无氧呼吸 “液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 左移 不动 左移 右移 不动 右移 不动 不动 (1)为排除大气压、气温等环境因素的干扰，设置对照装置3：用_______________代替发芽种子，其余均相同。 (2)若测定绿色植物绿色器官的呼吸方式，应将整个装置放在_____环境中进行，以避免_________的干扰。 煮熟的种子 等量的煮熟种子 黑暗 光合作用 “液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 有氧呼吸中：葡萄糖: O2 :CO2=_____ 无氧呼吸中：葡萄糖:酒精:CO2=_____ ：葡萄糖:乳酸=_____ 1:6:6 1:2:2 1:2 3:1 1:3 反应式中各物质的量的比例关系 2. 当二者耗糖量相等时，CO2产量：有氧呼吸:无氧呼吸=___ 1. 当有氧呼吸和无氧呼吸CO2量相等时，耗糖量有氧呼吸:无氧呼吸=_ __ 1. 下图为某植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2释放量和O2吸收量的变化，则氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖的量是有氧呼吸的 倍。 5 反应式中各物质的量的比例关系 2. 有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，实验测得不同氧气浓度下的相关曲线如图所示，请问氧气浓度为a时有____(答比值)的葡萄糖用于酒精发酵。 3/5 $