【生物課件】細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第1課時(shí)課件2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

5.3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第1課時(shí)：有氧呼吸1.人體生命活動(dòng)所需要的能量從何而來(lái)？生命活動(dòng)所需的能量ATP直接能源物質(zhì)葡萄糖等呼吸作用有氧呼吸（一）有氧呼吸的過(guò)程內(nèi)膜嵴外膜線(xiàn)粒體2.有氧呼吸的場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)＋細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（一）有氧呼吸的過(guò)程葡萄糖不變無(wú)熒光葡萄糖減少丙酮酸生成

微弱熒光葡萄糖減少CO2

生成大量熒光線(xiàn)粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線(xiàn)粒體等量的葡萄糖、氧氣、熒光素和熒光素酶123實(shí)驗(yàn)一：破碎細(xì)胞，得到不同組分（一）有氧呼吸的過(guò)程（第一階段）ATP酶氧化熒光素發(fā)出熒光激活熒光素?zé)晒馑豋2

葡萄糖不變無(wú)熒光葡萄糖減少丙酮酸生成

微弱熒光葡萄糖減少CO2

生成大量熒光線(xiàn)粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線(xiàn)粒體等量的葡萄糖、氧氣、熒光素和熒光素酶123實(shí)驗(yàn)一：破碎細(xì)胞，得到不同組分（一）有氧呼的過(guò)程（第一階段）組別自變量因變量葡萄糖的含量生成物熒光強(qiáng)度1線(xiàn)粒體2細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)3細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)+線(xiàn)粒體不變無(wú)無(wú)減少少量減少丙酮酸大量CO2推論1：葡萄糖不能在線(xiàn)粒體中分解推論2：葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解，生成丙酮酸和少量的能量推論3：丙酮酸在線(xiàn)粒體中分解生成CO2和大量能量（1）對(duì)比1號(hào)、2號(hào)試管，分析葡萄萄分解的場(chǎng)所在哪里？產(chǎn)物有什么？對(duì)比2號(hào)、3號(hào)試管，如何解釋3號(hào)試管中沒(méi)有丙酮酸？小組討論，得出推論：組別自變量因變量葡萄糖的含量生成物熒光強(qiáng)度1線(xiàn)粒體2細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)3細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)+線(xiàn)粒體不變無(wú)無(wú)減少少量減少丙酮酸大量CO2嘗試寫(xiě)出：發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的化學(xué)反應(yīng)式第一階段：C6H12O6

→2C3H4O3＋4[H]＋少量能量酶推論2：葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解，生成丙酮酸和少量的能量信息1：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，葡萄糖在酶的催化下還能生成[H]，即氧化型輔酶Ⅰ(NAD+)轉(zhuǎn)化為還原型輔酶Ⅰ（NADH)。該階段無(wú)O2參與C6H12O6C3H4O3推論1：葡萄糖不能在線(xiàn)粒體中分解推論2：葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解，生成丙酮酸和少量的能量推論3：丙酮酸在線(xiàn)粒體中分解生成CO2和大量能量（一）有氧呼吸的過(guò)程（第二階段）組別自變量因變量葡萄糖的含量生成物熒光強(qiáng)度1線(xiàn)粒體2細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)3細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)+線(xiàn)粒體不變無(wú)無(wú)減少少量減少丙酮酸大量CO24丙酮酸不變無(wú)熒光5丙酮酸減少CO2

生成微弱熒光6丙酮酸減少CO2

生成大量熒光線(xiàn)粒體膜線(xiàn)粒體基質(zhì)線(xiàn)粒體基質(zhì)線(xiàn)粒體膜等量的丙酮酸、氧氣、熒光素和熒光素酶組別自變量因變量丙酮酸的含量生成物熒光強(qiáng)度4線(xiàn)粒體膜5線(xiàn)粒體基質(zhì)6線(xiàn)粒體基質(zhì)+線(xiàn)粒體膜不變無(wú)無(wú)減少少量減少CO2大量CO2（一）有氧呼吸的過(guò)程（第二階段）實(shí)驗(yàn)二：破碎線(xiàn)粒體，得到不同組分推論4：丙酮酸不能在線(xiàn)粒體膜上分解推論5：丙酮酸在線(xiàn)粒體基質(zhì)中分解，生成CO2

和少量的能量推論6：丙酮酸被分解后，在線(xiàn)粒體膜上發(fā)生反應(yīng)合成大量能量組別自變量因變量丙酮酸的含量生成物熒光強(qiáng)度4線(xiàn)粒體膜5線(xiàn)粒體基質(zhì)6線(xiàn)粒體基質(zhì)+線(xiàn)粒體膜不變無(wú)無(wú)減少少量減少CO2大量CO2（2）對(duì)比4號(hào)、5號(hào)試管，分析丙酮酸分解的場(chǎng)所在哪里？產(chǎn)物有什么？對(duì)比5號(hào)、6號(hào)試管，如何解釋6號(hào)試管中形成大量熒光？小組討論，得出推論：嘗試寫(xiě)出：發(fā)生在線(xiàn)粒體基質(zhì)中的化學(xué)反應(yīng)式第二階段：信息2：利維和施利曼發(fā)現(xiàn)在線(xiàn)粒體基質(zhì)中，某種酶可催化丙酮酸生成[H]，而這個(gè)過(guò)程需要H2O的參與，另外克雷布斯發(fā)現(xiàn)丙酮酸脫[H]的過(guò)程沒(méi)有O2參與推論5：丙酮酸在線(xiàn)粒體基質(zhì)中分解，生成CO2

和少量的能量2C3H4O3＋6H2O→6CO2＋20[H]＋少量能量酶C3H4O3推論6：丙酮酸被分解后，在線(xiàn)粒體膜上發(fā)生反應(yīng)合成大量能量推論4：丙酮酸不能在線(xiàn)粒體膜上分解推論5：丙酮酸在線(xiàn)粒體基質(zhì)中分解，生成CO2

和少量的能量組別自變量因變量丙酮酸的含量生成物熒光強(qiáng)度4線(xiàn)粒體膜5線(xiàn)粒體基質(zhì)6線(xiàn)粒體基質(zhì)+線(xiàn)粒體膜不變無(wú)無(wú)減少少量減少CO2大量CO2第二階段：2C3H4O3＋6H2O→6CO2＋20[H]＋少量能量酶推論6：丙酮酸被分解后，在線(xiàn)粒體膜上發(fā)生反應(yīng)合成大量能量（1）氧氣參與反應(yīng)發(fā)生在哪個(gè)部位？依據(jù)是什么（2）內(nèi)膜上的[H]來(lái)自哪里？嘗試寫(xiě)出：發(fā)生在線(xiàn)粒體內(nèi)膜上的化學(xué)反應(yīng)式第三階段：24[H]＋6O2→12H2O＋大量能量酶線(xiàn)粒體內(nèi)膜第一階段和第二階段信息3：1912年至1913年，瓦勃從豚屬肝細(xì)胞勻漿中粗提取了線(xiàn)粒體，發(fā)現(xiàn)它能消耗O2信息4：超聲波震碎線(xiàn)粒體之后，內(nèi)膜自然卷成了顆粒朝外的小囊泡，這些小囊泡有氧化[H]的功能，而外膜未發(fā)現(xiàn)此功能（一）有氧呼吸的過(guò)程（第三階段）C6H12O6→2C3H4O3＋4[H]＋少量能量酶24[H]＋6O2→12H2O＋大量能量酶2C3H4O3＋6H2O→6CO2＋20[H]＋少量能量酶第二階段：第一階段

：第三階段：總反應(yīng)：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶（一）有氧呼吸的過(guò)程（總反應(yīng)）

資料（p93)：在細(xì)胞內(nèi):1mol葡萄糖徹底氧化分解，可釋放出2870kJ的能量，可使977.28kJ左右的能量?jī)?chǔ)存在ATP中，其余的能量則以熱能的形式散失掉了，請(qǐng)你計(jì)算有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化率。能量約66%以熱能形式散失約34%儲(chǔ)存在ATP中為生命活動(dòng)供能維持體溫977.28÷2870×100%≈34%有氧呼吸釋放的能量去向：（二）有氧呼吸的能量利用特點(diǎn)010203有部分能量?jī)?chǔ)存在ATP中有機(jī)物中的能量經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)逐步釋放（二）有氧呼吸的能量利用特點(diǎn)與燃燒相比，有氧呼吸具有什么特點(diǎn)？有氧呼吸的過(guò)程溫和概念：有氧呼吸是指細(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CO2和水，釋放能量，生成大量ATP的過(guò)程。（三）有氧呼吸的概念場(chǎng)所反應(yīng)物條件產(chǎn)物能量有氧呼吸課堂小結(jié)螢火蟲(chóng)發(fā)光思考時(shí)腦細(xì)胞放電肌肉細(xì)胞收縮穩(wěn)定的化學(xué)能葡萄糖等有氧呼吸ATP細(xì)胞能夠直接利用的活躍的化學(xué)能課堂檢測(cè)：1.（2022年全國(guó)甲卷）線(xiàn)粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常運(yùn)動(dòng)的人肌細(xì)胞中線(xiàn)粒體數(shù)量通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線(xiàn)粒體有關(guān)的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A.有氧呼吸時(shí)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體中都能產(chǎn)生ATPB.線(xiàn)粒體內(nèi)膜上的酶可以參與[H]和氧反應(yīng)形成水的過(guò)程C.線(xiàn)粒體中的丙酮酸分解成CO2和[H]的過(guò)程需要O2的直接參與D.線(xiàn)粒體中的DNA能夠通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成C

課堂檢測(cè)：2.如圖是高等生物細(xì)胞有氧呼吸過(guò)程的圖解，據(jù)圖回答：（1）圖中①、③所代表的物質(zhì)分別是

。（2）④、⑤、⑥代表能量，其中最多的代號(hào)是

。（3）[H]與02結(jié)合生成②的過(guò)程，發(fā)生的場(chǎng)所是

。丙酮酸CO2⑥線(xiàn)粒體內(nèi)膜（4）有氧呼吸三個(gè)階段在不同的場(chǎng)所進(jìn)行，這主要取決于每個(gè)階段所需的______分布場(chǎng)所不同。（5）有氧呼吸的反應(yīng)式：

。

酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶課堂檢測(cè)：3．(P93第3題）將酵母菌培養(yǎng)液進(jìn)行離心處理，把沉淀的酵母菌破碎后，再次離心處理為只含有酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的上清液和只含有酵母菌細(xì)胞器的沉淀物兩部分，與未離心處理過(guò)的酵母菌培養(yǎng)液分別放入甲、乙、丙3只試管中，并向這3只試管內(nèi)同時(shí)滴入等量、等濃度的葡萄糖溶液，在有氧條件下最終能產(chǎn)生CO2和H2O的試管是（）A.甲B.丙C.甲和乙D.丙和乙B

謝謝大家！課堂檢測(cè)：4.下圖表示細(xì)胞呼吸作用的過(guò)程，其中①～③代表有關(guān)生理過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所，甲、乙代表有關(guān)物質(zhì)。下列相關(guān)敘述不正確的是()A.在②和③中所含酶的種類(lèi)不同B.在②和③中產(chǎn)生ATP