3.4细胞呼吸为细胞生活提供能量（第2课时）课件-2026-2027学年高一上学期生物浙科版必修1

该高中生物学课件围绕细胞呼吸的本质展开，系统讲解糖等有机物氧化分解的需氧呼吸三阶段和厌氧呼吸过程，通过“制作开花馒头加入酵母菌”的问题导入激发兴趣，知识回顾线粒体结构为过程学习铺垫，以反应式和阶段分析为支架衔接前后知识。 其特色在于落实核心素养，通过线粒体结构与功能建立生命观念中的结构与功能观，运用模型构建需氧呼吸过程培养科学思维，设计酵母菌呼吸方式实验体现科学探究。课堂练习结合高考真题，小结分阶段梳理过程，帮助学生系统掌握知识，为教师提供完整教学资源。

细胞呼吸为细胞生活提供能量 第三章 细胞的代谢 目 录 01 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 02 细胞呼吸是细胞代谢的核心 【核心素养】 1.生命观念：通过线粒体结构与细胞呼吸的关系建立结构与功能观 2.科学思维：运用模型与建模，构建细胞需氧呼吸的过程模型 3.科学探究：根据实验目的，设计“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验装置，实施方案，观察实验结果，得出正确结论 【学习目标】 1.阐述细胞呼吸的本质，理解糖等有机物氧化分解的过程及能量变化 2.理解细胞呼吸作为细胞代谢核心的原因，明确其在细胞生命活动中的关键作用 3.分析细胞呼吸与其他细胞代谢活动的联系 问题探讨 制作开花馒头时，需要在面团中加入酵母菌，蒸出来的馒头就会松软多孔。这是为什么？ 01 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 1.细胞呼吸 细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物，并且释放出能量的过程 2.实质 分解有机物，释放能量 3.类型 细胞呼吸 需氧呼吸（有氧参与） 厌氧呼吸（无氧参与） 知识回顾 1.主要场所：线粒体 （1）外膜：表面光滑，使线粒体与周围 的细胞质基质分开 （2）内膜：有许多种与有氧呼吸有关的酶 （3）嵴：内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，使内膜的面积大大增加 （4）基质：嵴的周围充满了液态的基质，线粒体基质中含有少量DNA 和 RNA ，含有许多种与有氧呼吸有关的酶 外膜 嵴 基质 内膜 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 【思考】葡萄糖中含有很多能量，10 g 葡萄糖中约有 160 kJ 能量。一个成人剧烈运动 15 min大约要利用 160 kJ 的能量。1 个 ATP 分子中的能量大约是 1 个葡萄糖分子中能量的 1%。那么，是不是细胞每氧化 1 个葡萄糖分子就会合成 100 个 ATP 分子呢？ 不是的，细胞中每氧化1个葡萄糖分子，可以合成约32个ATP分子。也就是说，细胞中葡萄糖的能量利用效率大约为30%。与现有的机械相比，细胞利用能量的效率应该是很高了。例如，传统的蒸汽机，能量转化效率只有8%；现代化的汽车引擎，也只能把汽油中能量的25%转化为动能。 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 2.需氧呼吸的过程 （1）第一阶段 场所 ：细胞质基质 糖酵解 C6H12O6 酶 2C3H4O3＋ 4[H]＋能量（少量） 4 [H] 丙酮酸 少量能量 葡 萄 糖 酶 NADH 还原性辅酶 Ⅰ 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 （2）第二阶段 场所 ：线粒体基质 柠檬酸循环 20[H] 柠檬酸 循环 C-C 乙酰辅酶A CO2 少量ATP C-C-C 丙酮酸 酶 2C3H4O3+6H2O 6CO2＋20[H]＋能量（少量） 酶 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 （3）第三阶段 场所 ：线粒体内膜 24[H] 4[H]（细胞质基质） 20[H] O2 柠檬酸循环 C-C-C 丙酮酸 酶 C-C 乙酰辅酶A H2O 24[H]+6O2 12H2O+能量（大量） 酶 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 少量能量 C6H12O6 2C3H4O3 [H] 2C3H4O3 6CO2 H2O [H] [H] O2 H2O 少量能量 酶 酶 酶 大量能量 丙酮酸 丙酮酸 线粒体基质 线粒体外膜 线粒体内膜 细胞质基质 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 总反应式 C6H12O6 O2 6 H2O 12 + 酶 CO2 + 6 H2O 6 大量能量 + + 元素转移 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 【思考】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？ 1mol葡萄糖 有氧呼吸 彻底 氧化分解 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 其余1892.72kJ主要以热能的形式散失掉 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 【注意】书写有氧呼吸反应式的4个“不能” （1）反应式中的能量不能写成ATP，因为葡萄糖中的能量只有少部分储存在ATP中，大部分以热能形式散失 （2）反应式前后的H2O不能消去。反应过程中，在第二个阶段消耗了 H2O，而第三个阶段生成了H2O （3）反应式中间不能用等号，要用箭头 （4）反应条件“酶”不能省去 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 1.无氧呼吸的概念 在无氧或缺氧的条件下，细胞通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为乙醇和 CO2，或分解为乳酸等物质，同时释放较少能量的过程，被称为无氧呼吸 2.场所 3.类型 ：细胞质基质 酒精发酵 乳酸发酵 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 4.厌氧呼吸的过程 场所： 细胞溶胶 细胞溶胶 C6H12O6 2丙酮酸(2C3H4O3) 酶 4[H] 2乳酸(C3H6O3) 酶 酶 2酒精(C2H5OH)+2CO2 少能 2ATP 热能 第一阶段与需氧呼吸相同 第二阶段没有能量释放出来 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 5.总反应式 （1）无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP （2）葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中 （3）无氧呼吸过程中产生了[H]，并随之用于第二阶段，没有积累 C6H12O6 2C2H5OH （酒精）+ 2CO2+ 能量（少量） 酶 C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 能量（少量） 酶 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 酒精发酵 【实例】大多数植物、酵母菌等；工业酿酒 C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2+ 能量（少量） 酶 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 乳酸发酵 【实例】高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）；制作酸奶、泡菜 C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 能量（少量） 酶 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 无氧呼吸过程中的能量转化 1mol葡萄糖 无氧呼吸 不彻底 氧化分解 释放少量能量 196.65kJ 少部分储存在ATP中 大部分能量储存在产物乳酸中 大部分以热能形式散失 有氧呼吸和无氧呼吸的比较 有氧呼吸 无氧呼吸 不同点 场所 条件 分解 程度 产物 能量 释放 相同　点 本质 联系 细胞质基质、线粒体 细胞质基质 氧气、酶、水 酶 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸 大量能量 少量能量 从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同 分解有机物，释放能量，合成ATP 彻底 不彻底 课堂小结 细胞呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 酶 C6H12O6 ＋ 6H2O ＋ 6O2 6CO2 ＋12H2O ＋ 能量 C6H12O6 2CO2 ＋2C2H5OH ＋少量能量 酶 葡萄糖 酶 2丙酮酸 少量能量 4〔H〕 + + 6O2 12H2O 酶 大量能量 24〔H〕 + + C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量 酶 细胞质基质 一、细胞质基质 三、线粒体内膜 二、线粒体基质 6CO2 6H2O 酶 2丙酮酸 少量能量 20〔H〕 + + + 课堂练习 1.如图是动物细胞有氧呼吸的基本过程，①~③表示过程，甲～丁表示物质。下列叙述正确的是( ) A.在氧气充足的条件下才能进行过程① B.甲代表丙酮酸，丙代表CO2，丁代表H2O C.过程①和②发生的场所均是细胞质基质，过程②产生的ATP比过程③多 D.给细胞提供18O2，一段时间后，细胞中的CO2和H2O均可能含有18O2 解析：过程①(呼吸作用第一阶段)在有氧、无氧条件下均可进行，A错误；过程①和②发生的场所分别是细胞质基质、线粒体基质，过程②产生的ATP比过程③少，C错误；给细胞提供18O2，18O在有氧呼吸过程的去向如下，可知一段时间后,细胞中的CO2和H2O均可能含有18O，D正确。 D 2.如图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图，图中NADH可储存能量，①、②和③表示不同反应阶段。下列叙述错误的是( ) A.①发生在细胞质基质，②和③发生在线粒体 B.③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成 C.无氧条件下，②和③不能进行，①能正常进行 D.无氧条件下，①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中 解析：A（√）分析可知，题图表示植物细胞有氧呼吸的三个阶段，①、②、③分别表示有氧呼吸的第一、二、三阶段，①发生在细胞质基质，②发生在线粒体基质，③发生在线粒体内膜上。B（√）有氧呼吸第三阶段中，前两个阶段产生的NADH经过一系列化学反应与氧结合形成水，同时释放大量能量。C（√）有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同，无氧条件下，①能正常进行，②和③不能进行。D（×）无氧条件下，第一阶段产生的NADH参与第二阶段，与丙酮酸反应生成乳酸或酒精和CO2，该过程无能量释放，没有ATP合成，即NADH中的能量没有转移到ATP中。 D 3.酵母菌在无氧环境中进行厌氧呼吸。下列有关叙述中正确的是( ) A.1分子葡萄糖所含的能量大于2分子丙酮酸中的能量 B.葡萄糖分解成丙酮酸的过程中有大量[H]生成 C.丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成 D.第二阶段是对丙酮酸进一步氧化生成不彻底的氧化产物 解析：葡萄糖分解成丙酮酸的过程是细胞呼吸第一阶段，有少量[H]生成，B错误；丙酮酸转变为酒精的过程中不释放能量，不产生ATP，C错误；酵母菌在厌氧呼吸的第二阶段是将丙酮酸还原成酒精和CO2，D错误。 A 衔接高考 1.【2025年北京高考真题】如图是植物细胞局部亚显微结构示意图。在有氧呼吸过程中，细胞不同部位产生ATP的量不同。以下选项正确的是(      ) A.A B.B C.C D.D 解析：由题图可知,部位1是线粒体基质,有氧呼吸第二个阶段在线粒体基质进行,丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和NADH,并产生少量的ATP；部位2是线粒体内膜,在线粒体内膜进行有氧呼吸第三个阶段,前两个阶段产生的NADH经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,同时产生大量的ATP；部位3是线粒体外膜,不产生ATP；部位4是细胞质基质,进行有氧呼吸第一个阶段,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的ATP。故选C。 C 选项 部位1 部位2 部位3 部位4 A 大量 少量 少量 无 B 大量 大量 少量 无 C 少量 大量 无 少量 D 少量 无 大量 大量 2.【2025年山东高考真题】关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程，下列说法正确的是(      ) A.有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料 B.有氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料 C.无氧呼吸的两个阶段均不产生NADH D.经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 解析：有氧呼吸的前两个阶段不需要O2的参与，第三阶段需要O2作为原料，A错误；有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸与H2O反应生成CO2和[H](NADH)，B正确；无氧呼吸第一阶段产生NADH，第二阶段消耗NADH，C错误；经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量存留在乳酸或酒精中，只释放出少量能量，D错误。 B 感谢观看 $