【輕松備課】高中生物人教（2019）版必修1同步課件：5.3 細胞呼吸的原理和應用 第2課時

本節(jié)聚焦細胞呼吸過程中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？有氧呼吸與無氧呼吸各有什么特點？細胞呼吸原理在生產(chǎn)和生活中有哪些應用？第3節(jié)細胞呼吸的原理和應用（第2課時）細胞的能量供應和利用第5章一、有氧呼吸

細胞呼吸有氧呼吸無氧呼吸（主要）線粒體是有氧呼吸的主要場所外膜內(nèi)膜DNA/RNA核糖體嵴增大膜面積分布有氧呼吸的酶基質(zhì)分布有氧呼吸的酶C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量酶一、有氧呼吸A組B組C組細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體細胞勻漿加入等量葡萄糖有氧呼吸場所分析細胞質(zhì)基質(zhì)可以分解葡萄糖；線粒體不能直接分解葡萄糖；線粒體促進了葡萄糖的分解。大量的科學研究表明：有氧呼吸的場所包括細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。先由細胞質(zhì)基質(zhì)完成葡萄糖的初步分解，之后由線粒體完成剩下的部分。一、有氧呼吸

閱讀教材，結(jié)合圖示，嘗試用反應式表示有氧呼吸的三個階段（1）C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+能量（2）2CH3COCOOH+6H2O6CO2+20[H]+能量酶（3）24[H]+6O212H2O+能量酶指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。1.有氧呼吸的場所？有氧呼吸的主要場所？2.有氧呼吸產(chǎn)生ATP/二氧化碳/[H]的步驟？消耗氧氣的步驟？3.密封氣球中，酵母菌只進行有氧呼吸，那么氣球體積如何變化？4.丙酮酸徹底氧化分解的步驟？5.有氧呼吸的三階段的酶相同么？6.線粒體膜上有葡萄糖載體還是有丙酮酸載體？7.細胞膜上有葡萄糖載體還是有丙酮酸載體？8.所有的真核細胞都可以進行有氧呼吸么？9.原核細胞能進行有氧呼吸么？10.如果用18O標記水分子，那么短時間內(nèi)出現(xiàn)18O標記的物質(zhì)？較長時間后，出現(xiàn)18O標記的物質(zhì)？一、有氧呼吸

（1）第一階段：C6H12O62丙酮酸C3H4O3酶4[H]ATP熱能能量線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)①C6H12O6酶+4[H]+能量場所：細胞質(zhì)基質(zhì)2C3H4O3（少量）線粒體基質(zhì)一、有氧呼吸線粒體6CO220[H]②酶6CO2+20[H]+能量2C3H4O3+6H2O（少量）C6H12O62丙酮酸酶4[H]細胞質(zhì)基質(zhì)①酶6H2OATP熱能能量ATP熱能能量C3H4O3（2）第二階段：場所：線粒體基質(zhì)一、有氧呼吸線粒體6CO220[H]②C6H12O62丙酮酸酶4[H]細胞質(zhì)基質(zhì)①酶6H2OATP熱能能量ATP熱能能量C3H4O3（3）第三階段：酶12H2O+能量24[H]+6O2（大量）場所：線粒體內(nèi)膜12H2O6O2酶③ATP熱能能量一、有氧呼吸

有氧呼吸是指在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。C6H12O6+6O2

+6H2O6CO2+12H2O+能量酶思考·討論1.在細胞內(nèi)，1mol葡萄糖徹底氧化分解可以釋放2870kJ的能量，可使977.28kJ的能量儲存在ATP中，其余的能量則以熱能的形式散失掉了。請你計算一下，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率大約是多少，這些能量大約能使多少ADP轉(zhuǎn)化為ATP？2.與燃燒迅速釋放能量相比，有氧呼吸是逐級釋放能量的，這對于生物體來說具有什么意義？1.轉(zhuǎn)化效率高達34％，約使32molADP轉(zhuǎn)化為ATP。其余1892.72kJ主要以熱能的形式散失掉。2.保證有機物中的能量得到最充分的利用，使有機物中的能量逐步地轉(zhuǎn)移到ATP中；能量緩慢有序地釋放，有利于維持細胞的相對穩(wěn)定狀態(tài)。小結(jié)葡萄糖丙酮酸少量ATP[H]細胞質(zhì)基質(zhì)CO2H2O少量ATP[H]H2OO2大量ATP嘗試在下圖畫中出有氧呼吸簡要過程二、無氧呼吸1952年，二戰(zhàn)后駐扎在東京的一位美國士兵雖然滴酒不沾，但也會進入醉酒的狀態(tài)，難以解釋的醉酒現(xiàn)象時常發(fā)生。25年后，一個內(nèi)科醫(yī)生終于診斷出了其中的病因。原來在他的腸道里，生活著一種突變的酵母菌，這些突變酵母細胞利用攝入到人體內(nèi)的糖類作為原料，通過糖酵解和乙醇發(fā)酵，制造出乙醇（酒精）。無氧呼吸的全過程，可以概括地分為兩個階段，這兩個階段需要不同酶的催化，但都是在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的。1.酸奶發(fā)酵時，牛奶為什么要加滿？蓋子排氣孔為什么要封閉？家用酸奶機可以進行酸奶和米酒發(fā)酵。酸奶發(fā)酵時，牛奶要加滿，蓋子的排氣孔要封閉。甜酒發(fā)酵時，米中間要挖一個窩，蓋子留一個排氣孔。試分析這是為什么呢?【問題探討】酸奶發(fā)酵是乳酸菌發(fā)酵，只進行無氧呼吸，不需要氧氣，所以牛奶加滿。發(fā)酵不產(chǎn)生氣體，排氣孔封閉。挖一個窩可以保留部分空氣，讓酵母菌進行有氧呼吸，繁殖更快，接著進行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精和CO2,因此要開排氣孔。2.甜酒發(fā)酵時為什么要挖一個窩？蓋子為什么要留一個排氣孔？二、無氧呼吸

第一階段：葡萄糖的初步分解與有氧呼吸第一階段完全相同C6H12O6酶+4[H]+少量能量2C3H4O3（丙酮酸）第二階段：丙酮酸不徹底分解1.場所

細胞質(zhì)基質(zhì)2.過程丙酮酸和[H]在不同酶催化下形成酒精和二氧化碳，或者轉(zhuǎn)化為乳酸。無氧呼吸都只在第一階段釋放出少量的能量，生成少量的ATP二、無氧呼吸

反應總式例：大多數(shù)植物、酵母菌例：高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚乳等）C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量酶C6H12O6酶2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量無氧呼吸釋放的能量為什么比有氧呼吸少？無氧呼吸只在第一階段釋放少量能量，生成少量ATP。有機物分解不徹底，還有大部分能量儲存于乳酸和酒精中。細胞中畫出無氧呼吸的過程細胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O62丙酮酸(2C3H4O3)能量（熱能，2ATP）酶[H]2乳酸(C3H6O3)酶酶2酒精(C2H6O)+2CO2有氧呼吸和無氧呼吸的比較

結(jié)合下圖思考有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別和聯(lián)系【知識小結(jié)】

不同點有氧呼吸無氧呼吸場所條件產(chǎn)物能量相同聯(lián)系實質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)氧氣、酶等酶等CO2和H2O酒精和CO2或乳酸釋放大量能量釋放少量能量分解有機物，釋放能量第一階段反應場所和過程完全相同三、細胞呼吸1.指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能量并生成ATP的過程。所有生物的生存，都離不開細胞呼吸釋放的能量。（1）為生物體的生命活動提供能量（2）生物體代謝的樞紐（如丙酮酸）2.意義鞏固練習1.檢測酵母菌細胞呼吸的產(chǎn)物，下列描述正確的是()A．如果產(chǎn)生的氣體使澄清的石灰水變混濁，則酵母菌只進行

有氧呼吸B．如果產(chǎn)生的氣體使溴麝香草酚藍水溶液變黃色，則酵母菌

只進行無氧呼吸C．無論進行有氧呼吸還是無氧呼吸，酵母菌都能產(chǎn)生CO2D．酵母菌發(fā)酵時不產(chǎn)生氣體，但其發(fā)酵液能使重鉻酸鉀溶液

變灰綠色C2.制作啤酒的工藝流程實際上是應用酵母菌的細胞呼吸，將小麥和酵母菌放入發(fā)酵罐，之后進行怎樣處理方能制造出大量的啤酒()

A．馬上密閉，保持30～40℃的溫度B．一直通風，不密閉，保持30～40℃C．先通風后密閉，保持60℃以上D．先通風后密閉，保持30～40℃D3．右圖表示呼吸作用過程中葡萄糖分解的兩個途徑。酶1、酶2和酶3依次分別存在于(

)A．線粒體、線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)B．線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體C．細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)D．細胞質(zhì)基質(zhì)、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體C4.人體內(nèi)氫隨化合物在體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)移的過程如圖所示，下列分析中合理的是()

A．①過程發(fā)生在核糖體上，水中的H只來自于—NH2B．在缺氧的情況下，③過程中不會發(fā)生脫氫反應C．M物質(zhì)是丙酮酸，④過程不會發(fā)