5.3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用(第2課時(shí)) （人教版生物必修1知識(shí)）

Word文檔下載后可自行編輯16/165.3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用(第2課時(shí))（人教版生物必修1知識(shí)）

第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

5.3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用

（第2課時(shí)）

本節(jié)目標(biāo)

01

有氧呼吸、無(wú)氧呼吸

細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

02

有氧呼吸

對(duì)于絕大多數(shù)生物來(lái)說(shuō)，有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要形式。

呼吸作用的類型

有氧呼吸

無(wú)氧呼吸

主要

這一過程必須有氧氣的參與

線粒體結(jié)構(gòu)：

（1）雙層膜：

外膜：使線粒體與周圍的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分開

內(nèi)膜：有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶

（2）嵴：由內(nèi)膜的某些部位向線粒體的內(nèi)腔折疊形成，嵴使內(nèi)膜的面積大大增加，有利于有氧呼吸的進(jìn)行

（3）基質(zhì)：嵴的周圍充滿了液態(tài)的基質(zhì)，線粒體基

質(zhì)中含有少量DNA和RNA，含有許多種與

有氧呼吸有關(guān)的酶

基質(zhì)

嵴

外膜

內(nèi)膜

膜內(nèi)空間

線粒體結(jié)構(gòu)

主要場(chǎng)所：

有氧呼吸

概念：

指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，同時(shí)生成大量ATP的過程。

總反應(yīng)式：

C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

酶

主要是在線粒體

還有其他場(chǎng)所嗎？

“認(rèn)真”“仔細(xì)”閱讀P92-93頁(yè)內(nèi)容，完成下面的表格吧?。?！

有氧呼吸場(chǎng)所反應(yīng)物產(chǎn)物釋能

第一階段

第二階段

第三階段

有氧呼吸三個(gè)階段的比較

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

主要是葡萄糖

丙酮酸[H]

少量

丙酮酸H2O

CO2、[H]

少量

[H]、O2

H2O

大量

線粒體（內(nèi)膜）

線粒體（基質(zhì)）

線粒體

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

葡萄糖

2丙酮酸

酶

少量

能量

CO2

酶

酶

O2

大量能量

少量

能量

H2O

H2O

2丙酮酸

有氧呼吸的過程

少量[H]

大量[H]

[H]指的是氧化型輔酶Ⅰ（NAD+）轉(zhuǎn)化成還原型輔酶Ⅰ（NADH）

有氧呼吸的三個(gè)階段

葡萄糖的初步分解

C6H12O6

酶

2丙酮酸+少量[H]+少量能量

場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

①

丙酮酸徹底分解

酶

6CO2+少量[H]+少量能量

場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)

②

2丙酮酸

[H]的氧化

酶

12H2O+大量能量

場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜

③

24[H]+6O2

+6H2O

（4個(gè)）

（2ATP）

（20個(gè)）

（2ATP）

（32ATP）

（C3H4O3）

葡萄糖的初步分解

1mol葡萄糖釋放2870kJ的能量

977.28kJ儲(chǔ)存在ATP中

其余以熱能形式散失

穩(wěn)定化學(xué)能

活躍化學(xué)能

有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、ATP中活躍的化學(xué)能

有氧呼吸中能量的變化

（1）有氧呼吸的場(chǎng)所：

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體

（2）線粒體能分解葡萄糖嗎？

不能

線粒體

葡萄糖

+

無(wú)反應(yīng)

丙酮酸

+

線粒體

CO2＋H２O＋能量

（3）無(wú)線粒體一定不能進(jìn)行有氧呼吸嗎？

不一定

真核細(xì)胞：

不能，如哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞、蛔蟲

原核細(xì)胞：

能，如好氧細(xì)菌利用細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜完成有氧呼吸

（4）元素轉(zhuǎn)移

C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量

酶

無(wú)氧呼吸

概念：

在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過不完全分解，釋放少量能量的過程。

酶

不徹底氧化產(chǎn)物+少量能量

有機(jī)物

無(wú)氧

總反應(yīng)式：

不徹底氧化產(chǎn)物

指什么呢？

“認(rèn)真”“仔細(xì)”閱讀P94-95頁(yè)內(nèi)容，完成下面的表格吧?。?！

無(wú)氧呼吸場(chǎng)所反應(yīng)物產(chǎn)物釋能

第一階段

第二階段

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

主要是葡萄糖

丙酮酸[H]

少量

酒精+2CO2

不產(chǎn)生

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

或乳酸

丙酮酸[H]

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

C6H12O6

酶

少量能量

4[H]

2丙酮酸

第一階段

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

線粒體

（CH3COCOOH）

第一階段：

葡萄糖

２丙酮酸

+4[H]

酶

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

葡萄糖的初步分解

+能量（少量）

無(wú)氧呼吸的過程

無(wú)氧呼吸的過程

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

C6H12O6

酶

少量能量

4[H]

2丙酮酸

第一階段

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

酶

酶

(C2H5OH)

2酒精

+2CO2

(C3H6O3)

2乳酸

第二階段

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

線粒體

（CH3COCOOH）

第二階段：

丙酮酸的不徹底分解

酒精的發(fā)酵

酶

2丙酮酸+4[H]

2C2H5OH(酒精)+2CO2

乳酸的發(fā)酵

酶

2C3H6O3(乳酸)

2丙酮酸+4[H]

C6H12O6

酶

2C3H6O3(乳酸)

+少量能量

C6H12O6

2C2H5OH(酒精)

+2CO2+少量能量

酶

例：高等動(dòng)物、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細(xì)胞等

例：大多數(shù)植物、酵母菌

無(wú)氧呼吸總反應(yīng)式

1mol葡萄糖釋放196.65kJ的能量

穩(wěn)定化學(xué)能

活躍化學(xué)能

無(wú)氧呼吸中能量的變化

61.08kJ儲(chǔ)存在ATP中

其余以熱能（約69%）形式散失

（2）無(wú)氧呼吸第二階段有能量釋放嗎？

沒有

（3）產(chǎn)生乳酸的同時(shí)有CO2產(chǎn)生嗎？

沒有

全部

人體產(chǎn)生的CO2全部來(lái)自線粒體嗎？

（4）為什么無(wú)氧呼吸分解葡萄糖釋放的能量少？

（1）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)能分解丙酮酸嗎？

不能，缺少[H]

因?yàn)闊o(wú)氧呼吸的產(chǎn)物酒精或乳酸中仍含有大量能量未釋放出來(lái)

類型項(xiàng)目有氧呼吸無(wú)氧呼吸

區(qū)別場(chǎng)所

條件

產(chǎn)物

釋能

聯(lián)系細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要）

需氧、酶等

不需氧、需酶

較多

較少

①兩者第一階段相同

②都分解有機(jī)物、釋放能量

二氧化碳和水

酒精和二氧化碳或乳酸

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

有氧呼吸和無(wú)氧呼吸對(duì)比

（1）為生物體提供能量

（2）生物體代謝的樞紐。

丙酮酸

葡萄糖

氨基酸

甘油

細(xì)胞呼吸是蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)代謝的樞紐

細(xì)胞呼吸的意義

細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

低溫貯存

利用N2或CO2降低O2的濃度降低細(xì)胞呼吸，延長(zhǎng)保存期限。

降低濕度貯存

透氣性好，細(xì)胞呼吸正常，并能抑制破傷風(fēng)桿菌等厭氧病菌的繁殖

稻田需要定期排水。如果稻田中的氧氣不足，水稻根的細(xì)胞就會(huì)進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精發(fā)酵，時(shí)間長(zhǎng)了，酒精就會(huì)對(duì)根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，使根系變黑、腐爛。

花盆里的土壤板結(jié)后，空氣不足，會(huì)影響根系生長(zhǎng)，需要及時(shí)松土透氣，以保證根系細(xì)胞呼吸對(duì)氧氣的需要

利用麥芽、葡萄、糧食和酵母菌以及發(fā)酵罐，在控制通氣的情況下，可以生產(chǎn)各種酒。

缺氧的情況下，厭氧病菌大量繁殖，不利于傷口痊愈。

皮膚破損較深或被銹釘扎傷后，病菌就容易大量繁殖。遇到這種情況，需及時(shí)清理傷口、敷藥并注射破傷風(fēng)抗毒血清。

無(wú)氧運(yùn)動(dòng)中，肌細(xì)胞因氧不足，要靠無(wú)氧呼吸來(lái)獲取能量，會(huì)引起人有肌肉酸脹乏力的感覺。

提倡慢跑：促進(jìn)肌細(xì)胞有氧呼吸,防止無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸使肌肉酸脹。

課堂小結(jié)

課堂精練

是非題

（1）無(wú)氧呼吸的全過程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行（）

（2）無(wú)氧呼吸的第一階段和有氧呼吸的第一階段完全相同（）

（3）無(wú)氧呼吸的兩個(gè)階段都能產(chǎn)生ATP（）

√