2027届高三生物人教版一轮复习课件细胞呼吸的原理和应用
2026-09-08
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普通
摘要:
该高中生物学高考复习课件聚焦细胞呼吸核心考点,涵盖有氧呼吸过程、无氧呼吸类型、呼吸方式判断等高考高频内容,依据高考评价体系梳理物质与能量观、结构与功能观等考查要求,通过情境化问题(如跑步供能)分析考点权重,归纳过程分析、产物判断等常考题型,体现备考针对性。
课件亮点在于情境化教学与高考真题结合,以2025年黑吉辽蒙卷真题为例,通过有氧与无氧呼吸对比表格、易错点总结(如人体CO₂仅来自有氧呼吸)培养科学思维,助力学生掌握呼吸方式判断等考点突破方法。教师可利用其结构化资料提升复习效率,学生通过实战训练强化答题技巧,高效冲刺高考。
内容正文:
跑步之旅
细胞呼吸的原理和应用一轮复习
同学们,大家都有过跑步的经历吧?无论是体育课上的800/1000米测试,还是周末的晨跑,我们的身体在跑步时都会发生一系列奇妙的变化。今天,我们就化身成一个个正在跑步的“细胞”,沿着跑步的足迹,来一场“细胞呼吸”的深度复习之旅。
1.7.2013
‹#›
你在跑步前吃了早饭(大米粥、馒头、咸菜)。
你吃的早饭主要含有的是什么物质?
糖类
这些糖类中的能量能直接给肌肉收缩供能吗?
不能
如果不能,能直接给肌肉收缩供能的物质是什么?
ATP
如果不能,需要经历什么过程糖类才能转化成ATP?
细胞呼吸
什么是细胞呼吸?
细胞呼吸的概念:指 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 的过程。
有机物
ATP
现在你在进行3000米长跑。前半程你配速稳定、呼吸均匀,氧气供应充足,骨骼肌细胞主要通过哪种呼吸供能?
有氧呼吸
什么是有氧呼吸?有氧呼吸分几个阶段?场所在哪里?
一、有氧呼吸
1、概念
指细胞在 的参与下,通过多种 的催化作用,把葡萄糖等
有机物 ,产生 ,释放 ,
生成 的过程。
氧
彻底氧化分解
二氧化碳和水
能量
大量ATP
酶
2、场所
细胞质基质、线粒体(主要场所)
真核细胞:
原核细胞:
细胞质基质、细胞膜
线粒体外膜
线粒体内膜
嵴(线粒体内膜内折形成)
功能:增大了膜面积,提供酶的附着位点。
线粒体基质
注意:
①有氧呼吸不一定需要线粒体,如蓝细菌和硝化细菌等原核生物可以进行有氧呼吸,场所在细胞质+细胞膜
②真核细胞有氧呼吸需要线粒体,无线粒体的真核细胞进行无氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞
葡萄糖
少量能量
2丙酮酸
6H2O
少量能量
12H2O
6O2
4[H]
20[H]
6CO2
细胞质基质
大量能量
细胞外
线粒体基质
24[H]
线粒体内膜
3.有氧呼吸过程
不能进入线粒体
(以葡萄糖作底物为例)
3.有氧呼吸的过程
阶段 场所 反应物 产物 释放
能量 反应方程式
第一阶段
第二阶段
第三阶段
C6H12O6
2C3H4O3+4【H】+少量能量
酶
2C3H4O3+6H2O
20【H】+6CO2+少量能量
酶
24【H】+6O2
12H2O+大量能量
酶
C6H12O6+6H2O+6O2
酶
6CO2+12H2O+能量
细胞质
基质
葡萄糖
丙酮酸
和[H]
释放少
量能量
线粒体
基质
丙酮酸
和水
CO2
和[H]
释放少
量能量
线粒体
内膜
[H]和
氧气
水
释放大
量能量
总反应
若在有氧条件下选用下列条件培养酵母菌,上述哪些物质会被检测出对应同位素?
1. 培养基中的葡萄糖被14C标记
2. 培养基中的葡萄糖被18O标记
3. 供给的O2被18O标记
葡萄糖、丙酮酸、二氧化碳
葡萄糖、丙酮酸、二氧化碳
水,更长一段时间后还有二氧化碳
细胞呼吸过程中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)
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)
4.物质变化过程
5.能量转化过程
合成ATP
以热能形式散失
有机物中稳定的化学能 → 热能散失+ATP中活跃的化学能
1mol的葡萄糖
2870KJ
释放能量
储存于ATP中
以热能形式散失
977.28KJ
1892.72KJ
计算有氧呼吸的能量转化效率,这些能量大约能使多少ADP转化为ATP?
转化效率=
977.28/2870*100%
=34%
ATP产量=
977.28/30.54
=32mol
有氧呼吸葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP 中。
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?
(1) 可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中;
(2) 能量能够缓慢有序地释放,有利于维持细胞的相对稳定状态。
有氧呼吸相较于有机物的体外燃烧相比的特点
1. 过程温和
2. 能量逐步释放
3. 相当一部分储存于ATP中
5.能量转化过程
注意:
1.不要认为细胞呼吸的底物只有葡萄糖,教材只是以葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解为例来介绍有氧呼吸过程。
2.脂肪进行有氧呼吸时,消耗的O2>产生的CO2
原因:脂肪与葡萄糖相比,含H的比例更高,消耗的氧气更多,如油菜种子
加深记忆
产生CO2的阶段
产生H2O的阶段
产生[H]的阶段
消耗[H]的阶段
有O2参与的阶段
能产生ATP的阶段
产生ATP最多的阶段
在线粒体进行的阶段
第二阶段
第三阶段
第一、二阶段
第三阶段
第三阶段
第一、二、三阶段
第三阶段
第二、三阶段
练一练
如图甲是绿色植物在晴朗的白天有氧呼吸各阶段反应示意图,其中1~7表示能量或物质,图乙是线粒体简图。下列叙述错误的是( )
D
A.图甲中2→3过程,所有活细胞内都能进行
B.图甲中3→6过程,发生在图乙的②处
C.图乙的③处能发生图甲中生成4的反应
D.叶肉细胞内产生的6来自图乙的①
C6H12O6
C3H4O3
[H]
H2O
CO2
H2O
能
量
O2
跑到后半程你想加速冲刺,感觉"喘不上气"、腿部发酸。这是因为当运动强度超过最大摄氧量、心肺供氧"跟不上"肌肉消耗时,部分肌纤维切换到无氧呼吸应急。
什么是无氧呼吸?无氧呼吸分几个阶段?场所在哪里?与有氧呼吸有何异同?
二、无氧呼吸
1.概念:
在 参与的情况下,葡萄糖等有机物经过 ,
(产生 ),释放 ,(生成 )的过程。
不完全分解
少量能量
CO2和酒精或乳酸
没有氧气
少量ATP
不同生物无氧呼吸
产物不同的原因:
①直接原因:
②根本原因:
酶不同
基因不同或
基因的选择性表达
乳酸菌
几乎所有动物细胞
植物中的马铃薯块茎、玉米胚、
甜菜块根等
产
乳
酸
酵母菌
多数植物细胞
某些细菌
产
酒精
对于微生物而言,无氧呼吸过程也称为发酵过程,分为酒精发酵与乳酸发酵。
全过程是在细胞质基质中进行的。
3.类型及过程(物质变化)
2.场所:
类型 酒精发酵 乳酸发酵
过程 第一阶段
第二阶段
总反应式
长跑后肌肉酸痛会一直持续吗?
乳酸去哪了?
不会;乳酸随血液进入肝脏中再次转化为葡萄糖
4.能量转化过程
C6H12O6 2C2H5OH+ 2CO2+ 少量能量
酶
C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量
酶
同样是分解葡萄糖,为何无氧呼吸只能释放少量能量?
大部分能量仍然储存于酒精或乳酸中
1mol的葡萄糖
196.65KJ
储存于ATP中(2mol)
以热能形式散失
释放能量
61.08KJ
135.57KJ
乳酸或酒精中的能量
?
葡萄糖中的能量
无氧呼吸
储存在酒精/乳酸中(大部分)
释放少量能量
热能散失(大部分)
合成ATP化学能(小部分)
呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所
氧气参与
分解程度
产物
能量
ATP
生成阶段
相同点
5.有氧呼吸与无氧呼吸的比较
线粒体(主)和细胞质基质
细胞质基质
需要
不需要
CO2+H2O
乳酸或酒精+CO2
热能(主)+储存在ATP中的化学能
乳酸/酒精中的化学能(主)
+热能+储存在ATP中的化学能
彻底氧化分解
不彻底氧化分解
第一、第二、第三阶段
第一阶段
第一阶段完全相同,
反应实质相同,都能氧化分解有机物,释放能量
细胞呼吸反应式中各物质的比例关系(呼吸底物为葡萄糖)
(1)有氧呼吸:n(C6H12O6)∶n(O2)∶n(CO2)= 。
(2)无氧呼吸:n(C6H12O6)∶n(CO2)∶n(C2H5OH)= 或n(C6H12O6)∶n(C3H6O3)= 。
(3)有氧呼吸和无氧呼吸(产酒精)消耗等量的葡萄糖时吸收的O2和产生的CO2的之和的比值= 。
(4)有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量之比为有氧呼吸∶无氧呼吸= 。
1∶6∶6
1∶2∶2
1∶2
3∶4
1∶3
6.无氧呼吸在能量供应中的意义
如高等植物在水淹的情况下可以短暂进行无氧呼吸释放出能量以适应缺氧环境条件;
人在剧烈运动时,肌肉细胞以无氧呼吸的方式供给能量,满足人体在相对较短的时间内消耗大量的能量的需要。
7.细胞呼吸的意义
(1)为生物体的生命活动提供能量。绝大多数生命活动的所需要的能量(ATP)都是来源于细胞呼吸。因此, 。
无氧呼吸短暂帮助生物渡过不良环境。
(2) ,为生物体其他化合物的合成提供原料。细胞呼吸产生的丙酮酸可以作为合成脂肪、非必需氨基酸的原料。非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同,这些物质可以进一步形成葡萄糖。
细胞呼吸是ATP的主要来源
生物体代谢的枢纽
注意:
①无氧呼吸只在第一阶段产生能量和[H]。
②第一阶段产生的[H]用于第二阶段还原丙酮酸产生乳酸或酒精和CO2;
③人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物,因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,无CO2。
④不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于控制酶合成的基因不同(或选择表达的基因不同)。
⑤无氧呼吸过程中,葡萄糖中的能量主要储存在乳酸或酒精中;而彻底氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失了。
四、细胞呼吸方式的判断(以真核生物为例)
依据一
根据反应物
和产物
依据二
根据物质
的量关系
依据三
根据
反应场所
消耗O2
产生H2O
产生酒精或乳酸
无CO2释放
一定存在有氧呼吸
一定存在有氧呼吸
一定存在无氧呼吸
只进行产生乳酸的无氧呼吸
CO2=O2
CO2<O2
CO2>O2
只进行有氧呼吸
或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸
同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,差值为无氧呼吸的量
可能存在脂肪的氧化分解
只在细胞质基质
有线粒体参与
只进行无氧呼吸
一定存在有氧呼吸
人体健康:呼吸与生活
• 有氧运动:
慢跑、游泳等运动保证有氧呼吸,避免乳酸堆积导致肌肉酸痛。
• 科学减重:
通过持续有氧运动,促使身体动用脂肪供能,达到减脂效果。
高考直通车:真题演练
(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)下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。下列叙述正确的是( )
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,③不能进行,①和②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
AB
1.7.2013
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能量满载 备战高考
谢谢观看
愿你提笔征战四方,合笔谈笑清风,金榜题名!
1.7.2013
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