細(xì)胞呼吸-高一上學(xué)期生物浙科版必修1

第四節(jié)

細(xì)胞呼吸為細(xì)胞生活提供能量

———需氧呼吸外膜內(nèi)膜嵴基質(zhì)細(xì)胞溶膠和線粒體（主要場(chǎng)所）含有與需氧呼吸有關(guān)的酶需氧呼吸場(chǎng)所思考：真核細(xì)胞中，需氧呼吸的全過(guò)程都發(fā)生在線粒體中嗎？細(xì)胞溶膠（含有與需氧呼吸有關(guān)的酶）需氧呼吸需要幾步完成？一、模型構(gòu)建，學(xué)習(xí)新知線粒體細(xì)胞溶膠探究需氧呼吸的過(guò)程（以葡萄糖為例）葡萄糖分解在細(xì)胞溶膠還是線粒體？3.比較1和4號(hào)試管，進(jìn)而說(shuō)明：丙酮酸被分解的場(chǎng)所？含細(xì)胞溶膠+線粒體3葡萄糖CO2、H2O將酵母菌研磨離心后得到的上清液（含細(xì)胞溶膠）和沉淀物（含線粒體），以及酵母菌勻漿，分裝在以下4只試管中，加入等量的葡萄糖或者丙酮酸，并向試管中通入氧氣，一段時(shí)間后，根據(jù)下面所給的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答含細(xì)胞溶膠12含線粒體葡萄糖葡萄糖丙酮酸無(wú)反應(yīng)細(xì)胞溶膠線粒體2.比較1號(hào)和2號(hào)試管，說(shuō)明：葡萄糖被分解的場(chǎng)所？分解后的產(chǎn)物？探究一：需氧呼吸第一階段的物質(zhì)變化（以葡萄糖為例）思考：1.哪些試管中的葡萄糖被分解？第一階段的場(chǎng)所是細(xì)胞溶膠，葡萄糖被分解成了丙酮酸結(jié)論：

丙酮酸1和3CO2、H2O丙酮酸含線粒體4含細(xì)胞溶膠葡萄糖探究一：需氧呼吸第一階段的物質(zhì)變化（以葡萄糖為例）思考：1、1分子葡萄糖在細(xì)胞溶膠中被分解成幾分子丙酮酸（C3H4O3）？2、根據(jù)原子數(shù)量思考，除了丙酮酸外，還有其他物質(zhì)產(chǎn)生嗎？

3、丙酮酸的去向？反應(yīng)式：C6H12O62丙酮酸+4[H]第一階段

場(chǎng)所：細(xì)胞溶膠丙酮酸使用超聲波將線粒體破碎，分離線粒體膜狀結(jié)構(gòu)和線粒體基質(zhì)，加入等量的丙酮酸，一段時(shí)間后，檢測(cè)各試管的變化情況。線粒體膜狀結(jié)構(gòu)12線粒體基質(zhì)丙酮酸丙酮酸無(wú)變化CO2探究二：需氧呼吸第二階段的物質(zhì)變化思考：1、丙酮酸分解發(fā)生在線粒體的什么部位，生成了什么？2、根據(jù)碳原子數(shù)量思考，2個(gè)丙酮酸（C3H4O3）分子在線粒體基質(zhì)中完成分解能夠產(chǎn)生幾分子的CO2？3、根據(jù)氧原子數(shù)量思考，是否有其他物質(zhì)參與反應(yīng)？如果有，最可能是什么物質(zhì)？（小組合作討論，簡(jiǎn)單說(shuō)一說(shuō)實(shí)驗(yàn)思路。）4、根據(jù)原子數(shù)量考慮，除了CO2外，還有其他物質(zhì)產(chǎn)生嗎？結(jié)論：丙酮酸在線粒體基質(zhì)中分解，產(chǎn)生CO2。有變化丙酮酸含線粒體線粒體線粒體H218O

C18O218O2CO2H218O

探究CO2中O元素的來(lái)源探究實(shí)驗(yàn)

①

②

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

H2O在線粒體中參加反應(yīng)，氧元素轉(zhuǎn)移到產(chǎn)物CO2中；

O2在線粒體中參與反應(yīng)，氧元素轉(zhuǎn)移到產(chǎn)物水中。使用超聲波將線粒體破碎，分離線粒體膜狀結(jié)構(gòu)和線粒體基質(zhì)，加入等量的丙酮酸，一段時(shí)間后，檢測(cè)各試管的變化情況。線粒體膜狀結(jié)構(gòu)12線粒體基質(zhì)丙酮酸丙酮酸C3H418O3+H218O無(wú)變化C18O2探究二：需氧呼吸第二階段的物質(zhì)變化思考：1、丙酮酸分解發(fā)生在線粒體的什么部位，生成了什么？2、根據(jù)碳原子數(shù)量思考，2個(gè)丙酮酸（C3H4O3）分子在線粒體基質(zhì)中完成分解能夠產(chǎn)生幾分子的CO2？3、根據(jù)氧原子數(shù)量思考，是否有其他物質(zhì)參與反應(yīng)？如果有，最可能是什么物質(zhì)？（小組合作討論，簡(jiǎn)單說(shuō)一說(shuō)實(shí)驗(yàn)思路。）4、根據(jù)原子數(shù)量考慮，除了CO2外，還有其他物質(zhì)產(chǎn)生嗎？

5、合并一、二兩個(gè)階段的物質(zhì)變化，歸納產(chǎn)物。第二階段場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)反應(yīng)式：2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]18O2H218O

線粒體3使用超聲波將線粒體破碎，分離線粒體膜狀結(jié)構(gòu)和線粒體基質(zhì)，加入等量的丙酮酸，一段時(shí)間后，檢測(cè)各試管的變化情況。線粒體膜狀結(jié)構(gòu)12線粒體基質(zhì)18O218O2H218O無(wú)變化探究三：需氧呼吸第三階段的物質(zhì)變化思考：O2發(fā)生反應(yīng)在線粒體什么部位，生成了什么？第三階段場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜反應(yīng)式：

24[H]+6O212H2O能量變化呢？+熒光素細(xì)胞溶膠線粒體膜狀結(jié)構(gòu)和線粒體基質(zhì)葡萄糖丙酮酸

結(jié)論：

在細(xì)胞溶膠和線粒體基質(zhì)中釋放少量能量，

在線粒體膜狀結(jié)構(gòu)中釋放較多的能量。發(fā)微弱光發(fā)微弱光第一階段第二階段+熒光素

探究四：需氧呼吸三個(gè)階段的能量變化提示：螢火蟲發(fā)光器中有一種熒光素，這種物質(zhì)在體外遇到能量也會(huì)發(fā)光，而且發(fā)光亮度與能量多少有關(guān)。發(fā)較強(qiáng)光線粒體基質(zhì)丙酮酸+熒光素帶三階段第一和第二階段釋放的能量較少第三階段釋放的能量較多思考：1、需氧呼吸三個(gè)階段都有能量生成嗎？2、如果有，能量大小一樣嗎？C6H12O6+4[H]

+少量能量

酶2丙酮酸24[H]+6O212H2O+大量能量酶+6H2O酶6CO2+20[H]+少量能量2丙酮酸第一階段：細(xì)胞溶膠第二階段：線粒體基質(zhì)第三階段：線粒體內(nèi)膜需氧呼吸過(guò)程：需氧呼吸過(guò)程模型構(gòu)建活動(dòng)：利用材料包，小組協(xié)作共同制作完成需氧呼吸過(guò)程模型構(gòu)建；

完成的小組推薦一位中心發(fā)言人，上臺(tái)講述需氧呼吸的過(guò)程。

細(xì)胞溶膠線粒體需要氧呼吸總反應(yīng)：概念：細(xì)胞在

的參與下，通過(guò)

的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物

氧化分解，產(chǎn)生

，釋放

的過(guò)程。氧多種酶徹底CO2和水大量能量酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量二、模型分析，掌握概念請(qǐng)根據(jù)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)，對(duì)以下現(xiàn)象進(jìn)行合理的解釋。日常生活中，人們?yōu)楹翁岢艿刃柩踹\(yùn)動(dòng)？花盆里的土壤板結(jié)后，空氣不足，會(huì)影響根系的生長(zhǎng)，需要及時(shí)松土透氣。三、走進(jìn)生活，找尋聯(lián)系，搭建體系鐘南山：我國(guó)呼吸疾病領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，在新冠肺炎防控工作中作出巨大貢獻(xiàn)，被授予“共和國(guó)勛章”需氧呼吸小結(jié)①發(fā)生場(chǎng)所：細(xì)胞溶膠、線粒體②定義：物質(zhì)變化：能量變化：③總反應(yīng)式：

C6H12O6+6O2

+6H2O

6CO2+12H2O+能量酶有機(jī)物（葡萄糖）→無(wú)機(jī)物（CO2+H2O）有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能→熱能散失+ATP中活躍的化學(xué)能葡萄糖消耗量：O2消耗量：CO2產(chǎn)生量=1：6：6

細(xì)胞在氧的參與下，通過(guò)多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放大量能量,的過(guò)程。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，你依然還有哪些問(wèn)題沒(méi)有解決？請(qǐng)?jiān)谀愕膶?dǎo)學(xué)案上，寫出以下內(nèi)容：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你知道了需氧呼吸哪些知識(shí)？四、夯實(shí)基礎(chǔ)，拓展提升1.在需氧呼吸過(guò)程中，進(jìn)入細(xì)胞中的氧將（）①與[H]結(jié)合生成水②與碳結(jié)合生成二氧化碳③在線粒體中被消耗④在線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被消耗A.①③B.①④C.②③D.②④A2.需氧呼吸中產(chǎn)生能量最多的是（）A.形成二氧化碳時(shí)B.形成［H］時(shí)C.形成水時(shí)D.形成丙酮酸時(shí)C四、夯實(shí)基礎(chǔ)，拓展提升3.在有氧呼吸過(guò)程中，分解水和合成水分別發(fā)生在(

)A．第一個(gè)階段和第二個(gè)階段B．第二個(gè)階段和第三個(gè)階段C．第三個(gè)階段和第一個(gè)階段D．第三個(gè)階段和第二個(gè)階段4.有氧呼吸產(chǎn)物CO2中的氧和水中的氧(

)A．都來(lái)自于葡萄糖B．都來(lái)自于O2C．分別來(lái)自于葡萄糖和O2D．分別來(lái)自于O2的葡萄糖為什么一、二個(gè)階段產(chǎn)生的ATP少？還有其它形式的能量生成嗎？概括總反應(yīng)式箭頭上的條件？2.將反應(yīng)物氧氣（O2）中的氧原子用放射性同位素標(biāo)記、丙酮酸（C3H4O3）中的氧原子不作標(biāo)記，在一定時(shí)間內(nèi)檢測(cè)生成物