细胞呼吸的原理和应用第2课时课件--高一上学期生物人教版必修1.pptx

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1、知识回顾：1、CO2、酒精的检测2、细胞呼吸的概念3、细胞呼吸的类型细胞呼吸细胞呼吸有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸-主要形式主要形式第三节细胞呼吸的原理和应用第三节细胞呼吸的原理和应用 （第二课时）（第二课时）院系专业：国际金融学院院校LOGO课程标准课程标准核心素养核心素养1.说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化。说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化。2.概述有氧呼吸的三个阶段，写出有氧呼吸概述有氧呼吸的三个阶段，写出有氧呼吸的反应式。的反应式。3.比较有氧和无氧呼吸的异同。比较有氧和无氧呼吸的异同。1.科科学学思思维维分分析析与与综综合合：分分析析有有氧氧呼呼吸吸的的三三个个阶阶段段，理解细

2、胞呼吸的实质。理解细胞呼吸的实质。2.生生命命观观念念依依据据影影响响细细胞胞呼呼吸吸的的因因素素、形形成成人人与与自自然然和谐相处的观念。和谐相处的观念。教学目标031线粒体的结构和功能线粒体是细胞进行有氧呼吸的线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所主要场所，是细胞的，是细胞的“动力车间动力车间”。1、内膜向腔内折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。、内膜向腔内折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。2、嵴周围充满了液态的基质。、嵴周围充满了液态的基质。3、线粒体的内膜上和基质中含有多种与有氧呼吸有关的酶、线粒体的内膜上和基质中含有多种与有氧呼吸有关的酶外膜外膜内膜内膜嵴嵴基质基质加入等量的氧气、

3、葡萄糖、荧光素和荧光酶加入等量的氧气、葡萄糖、荧光素和荧光酶2 2号试管只含号试管只含细胞质基质细胞质基质1 1号试管号试管只含线粒体只含线粒体3 3号试管号试管有线粒体有线粒体和细胞质基质和细胞质基质试试管管 一段一段时间时间后，后，检测检测各各试试管，管，变变化情况化情况(常温常温)1 葡萄糖的量不葡萄糖的量不变变，氧气量不，氧气量不变变。2 葡萄糖的量减少，有丙酮酸（葡萄糖的量减少，有丙酮酸（C3H403）生成）生成，氧气量不氧气量不变变。实验一实验一推论推论1 1：葡萄糖不能被线粒体分解：葡萄糖不能被线粒体分解推论推论2 2：葡萄糖在细胞质基质中分解，生成：葡萄糖在细胞质基质中分解，生

4、成丙酮酸丙酮酸 释放少量能量；释放少量能量；释放大量能量；释放大量能量；5 5号试管号试管线粒体基质线粒体基质4 4号试管号试管线粒体膜状结构线粒体膜状结构6 6号试管号试管线粒体膜状结构和基质线粒体膜状结构和基质试试管管 一段一段时间时间后，后，检测检测各各试试管，管，变变化情况化情况(常温常温)4丙酮酸丙酮酸的量的量不不变变，没有，没有荧荧光出光出现现，氧气量未，氧气量未变变.5丙酮酸丙酮酸的量的量减少，减少，产产生生CO 2，微弱微弱荧荧光出光出现现，氧气量未，氧气量未变变.推论：推论：1 1、丙酮酸分解发生在线粒体基质中，并且产、丙酮酸分解发生在线粒体基质中，并且产 生生CO 2,释放

5、少量能量。释放少量能量。实验二实验二 加入等量的氧气、丙酮酸、荧光素和荧光素酶加入等量的氧气、丙酮酸、荧光素和荧光素酶1、有氧呼吸分为三个阶段，每一阶段分别生成了什么物质？最终的产物是什么?2、哪些阶段生成H？哪些阶段释放能量？释放能量最多的是哪一阶段？3、是不是每个阶段都需要的参与呢？4、有氧呼吸的概念是什么？思考：有氧呼吸有氧呼吸 反应物反应物 产产 物物释能释能反应场所反应场所第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段有氧呼吸三个阶段的比较细胞质基质葡萄糖丙酮酸H少量丙酮酸H2OCO2、H少量H、O2H2O大量线粒体基质线粒体内膜C C6 6H H1212O O6 62 2 丙酮酸

6、丙酮酸酶酶少量少量能量能量 4 H+6 H+6 H2 2O O酶酶20 H20 H6 CO6 CO2 2+少量能量少量能量有氧呼吸的全过程+6 O+6 O2 2酶酶12 H12 H2 2O+O+大量能量大量能量场所：细胞质基质场所：细胞质基质第一阶段第一阶段（少量）（少量）C C6 6H H1212O O6 6酶酶+4H4H+能量能量2C3H403场所：线粒体基质场所：线粒体基质第二阶段第二阶段酶酶6CO6CO2 2+20H20H+能量能量+6H6H2 2O O（少量）（少量）2 2 C3H403 场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜 第三阶段第三阶段酶酶12H12H2 2O +O +能量能量24

7、H+6O24H+6O2 2（大量）（大量）有氧呼吸的过程有氧呼吸的过程总反应式：C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量能量 （2870kJ/mol）酶酶977.28kJ的能量的能量储存在储存在ATP中中以以热能热能的的形式散失形式散失 细胞在细胞在 的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物萄糖等有机物彻底氧化分解彻底氧化分解，产生出，产生出 ，释放能，释放能量，生成量，生成大量大量 的过程。的过程。有氧呼吸概念：有氧呼吸概念：O2CO2和H2OATP+6O2酶酶C6H12O6+6H2O6CO2+12H2O+能量能量拓展：拓展：请

8、在总反应式上标注有氧呼吸的过程中各元素（请在总反应式上标注有氧呼吸的过程中各元素（C C、H H、O O）的）的去向？去向？与有机物在生物体外的燃烧对比与有机物在生物体外的燃烧对比1 1 1 1、有氧呼吸过程温和、有氧呼吸过程温和、有氧呼吸过程温和、有氧呼吸过程温和燃烧是一个迅速释放能量的过程，而有氧呼吸过程则是逐步缓慢释燃烧是一个迅速释放能量的过程，而有氧呼吸过程则是逐步缓慢释燃烧是一个迅速释放能量的过程，而有氧呼吸过程则是逐步缓慢释燃烧是一个迅速释放能量的过程，而有氧呼吸过程则是逐步缓慢释放能量，这种方式保证有机物的能量得到最充分的利用，最主要表放能量，这种方式保证有机物的能量得到最充分的

9、利用，最主要表放能量，这种方式保证有机物的能量得到最充分的利用，最主要表放能量，这种方式保证有机物的能量得到最充分的利用，最主要表现在两个方面：现在两个方面：现在两个方面：现在两个方面：1 1 1 1、可以使有机物的能量逐步转移到、可以使有机物的能量逐步转移到、可以使有机物的能量逐步转移到、可以使有机物的能量逐步转移到ATPATPATPATP中；中；中；中；2 2 2 2、能量缓慢有序的释放，有利于维持细胞的相对稳定。、能量缓慢有序的释放，有利于维持细胞的相对稳定。、能量缓慢有序的释放，有利于维持细胞的相对稳定。、能量缓慢有序的释放，有利于维持细胞的相对稳定。2 2 2 2、有机物中的能量经过

10、一系列的化学反应逐步释放、有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放、有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放、有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放3 3 3 3、释放的能量有相当一部分储存在、释放的能量有相当一部分储存在、释放的能量有相当一部分储存在、释放的能量有相当一部分储存在ATPATPATPATP中中中中延伸：与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸逐级释放能量的，这对延伸：与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸逐级释放能量的，这对延伸：与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸逐级释放能量的，这对延伸：与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？于生物体来说具有什么

11、意义？于生物体来说具有什么意义？于生物体来说具有什么意义？NH3CH4H2 原 始 大 气 的 成 分实例实例a.a.高等植物在高等植物在水淹水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸b.b.高等动物和人体在剧烈运动时，高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞骨骼肌细胞内就会出现内就会出现无氧呼吸，出现肌肉酸胀现象。无氧呼吸，出现肌肉酸胀现象。e.e.酵母菌酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酒精和二在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酒精和二氧化碳。氧化碳。d.d.乳酸菌是乳酸菌是厌氧型微生物厌氧型微生物，可以将有机物分解成乳酸。，可以将有机物分解成乳酸。c c

12、.蛔虫蛔虫没有线粒体，只能进行无氧呼吸。没有线粒体，只能进行无氧呼吸。三、无氧呼吸三、无氧呼吸葡葡 萄萄 糖糖丙丙 酮酮 酸酸H 少量能量少量能量少量能量少量能量 酶酶酶酶酶酶酶酶酒精酒精 +CO+CO2 2乳酸乳酸酶酶第一阶段与有氧呼吸第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同的第一阶段完全相同只在第一阶段释放只在第一阶段释放少量能量，生成少少量能量，生成少量量ATPATP。两个阶段都在两个阶段都在细胞质基质细胞质基质中完成中完成大部分能量存留在大部分能量存留在酒精或乳酸酒精或乳酸中中。1 1 1 1、无氧呼吸的过程、无氧呼吸的过程、无氧呼吸的过程、无氧呼吸的过程1mol葡萄糖葡萄糖有氧呼吸有氧呼

13、吸放出了放出了2870kJ能量，能量，而而无氧呼吸无氧呼吸放出了放出了196.65kJ能量，其余能量，其余的能量呢？的能量呢？C C6 6H H1212O O6 6酶酶C C6 6H H1212O O6 6无氧呼吸小结无氧呼吸小结2 2C C2 2H H5 5OHOH（酒精）（酒精）+2CO+2CO2 2+少量少量能量能量2 2C C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+少量少量能量能量 酶酶酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型。酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型。酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型。酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型。乳酸菌和动物细胞及

14、马铃薯块茎、甜菜块根在缺氧时的无氧呼吸乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根在缺氧时的无氧呼吸乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根在缺氧时的无氧呼吸乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型。属于此种类型。属于此种类型。属于此种类型。在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全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，就是分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸无氧呼吸。酒精发酵酒精发酵乳酸发酵乳酸发酵细胞呼吸细胞呼吸葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸CO2+H2O+能量（大量）C2H5OH（酒精）+CO2+能量 （少量）或C3H6O3（乳酸

15、）+能量（少量）有氧有氧无氧无氧有氧呼吸（有氧呼吸（主要主要形式）形式）无氧呼吸无氧呼吸课堂小结：类型项目 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 区区 别别场场 所所条件条件 产物产物释释 能能联联 系系实质实质细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜细胞质基质需氧气、多种酶等不需氧气、需多种酶释放大量能量，三个阶段均产生ATP释放较少能量，大部分能量储存在乳酸或酒精中，仅在第一阶段产生ATP两者第一阶段相同，且有中间产物丙酮酸都分解有机物、释放能量葡萄糖彻底分解为CO2和H2O葡萄糖分解不彻底，形成乳酸或酒精和CO2讨论：呼吸作用的意义呼吸作用为生物体提供能量为生物体提供能量生物体代谢的枢纽生物体代

16、谢的枢纽 ONH2 CH3CCOOHCH3CHCOOH丙酮酸丙氨酸细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用包扎伤口时，包扎伤口时，需要选用透气需要选用透气的消毒纱布或的消毒纱布或“创可贴创可贴”等等敷料敷料为伤口创造有氧的环境，避免厌氧菌的为伤口创造有氧的环境，避免厌氧菌的繁殖，有利于伤口的愈合繁殖，有利于伤口的愈合。无氧会导致无氧呼吸强度增大无氧会导致无氧呼吸强度增大避免破伤风芽孢杆菌进行无氧呼避免破伤风芽孢杆菌进行无氧呼吸而大量繁殖，引发破伤风吸而大量繁殖，引发破伤风。细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用提倡慢跑等有氧运动提倡慢跑等有氧运动原因之一是氧运动能避免肌细原因之一是氧运动能避免肌细胞

17、因供氧不足行无氧呼吸产生胞因供氧不足行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸大量积累会使大量乳酸。乳酸大量积累会使肌肉酸胀乏力。肌肉酸胀乏力。晒干晒干 低氧低氧 低温低温 四、细胞呼吸原理的应用四、细胞呼吸原理的应用稻田定期排水稻田定期排水避免根无氧呼吸产生避免根无氧呼吸产生大量酒精对细胞产生大量酒精对细胞产生毒害作用，使其腐烂毒害作用，使其腐烂花盆里的土壤板结后，花盆里的土壤板结后，空气不足，会影响根空气不足，会影响根系生长，需要及时松系生长，需要及时松土透气。土透气。根的有氧呼吸根的有氧呼吸(产生大产生大量能量量能量)促进无机盐促进无机盐(矿矿质离子质离子)的吸收的吸收。发面发面在馒头、面包的制在馒头、面包的制作过程中，利用酵作过程中，利用酵母菌的有氧呼吸，母菌的有氧呼吸，使馒头、面包变得使馒头、面包变得松软可口松软可口。影响细胞呼吸的因素：影响细胞呼吸的因素：