2022-2023学年苏教版（2019）必修一 3.3细胞呼吸-能量的转化和利用 课件（48张）

课前深呼吸O2CO2人体从周围环境吸入空气，利用其中的O2，呼出CO2。此为人体的呼吸（运动）深呼吸能使人的胸部、腹部的相关肌肉、器官得以较大幅度的运动，能较多地吸进氧气，吐出二氧化碳，使血液循环得以加强，对于解除疲惫，放松情绪，都是有益的1O2CO2血液中的CO2是从何处而来呢？2生物学（新苏教版）第三章第3节细胞呼吸——能量的转化和利用（第1课时）34概念2细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖2.2细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域2.2.4说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量

学习目标:1.通过不同条件下的发面情况，说出有氧呼吸和无氧呼吸的异同。（科学探究，生命观念）2.通过科学实验分析，得出有氧呼吸的场所、物质变化及能量释放。（科学思维）3.根据物质变化与场所，构建过程模式图，并完成表格（生命观念，科学思维）概念位次及学习目标5积极思维A氢氧化钾溶液B石灰水C石灰水在实验中，设置A瓶、B瓶和C瓶的目的分别是什么？说出在实验过程中A瓶、B瓶和C瓶里溶液颜色的变化情况，并说明理由。钟罩内温度的上升能说明什么？根据以上现象请说出：什么是细胞呼吸？A瓶：除去装置通入O2中的CO2，防止其对实验结果产生干扰B瓶：检测通入的O2中是否有残留的CO2C瓶：检验小鼠细胞呼吸是否产生CO2

A瓶：无颜色变化B瓶：无颜色变化，说明CO2完全除去；若变浑浊，则通入的O2中有残余的CO2C瓶：溶液变浑浊，小鼠呼吸产生CO2钟罩内温度的上升说明，细胞呼吸的过程中产生了热能。细胞呼吸主要是指糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解为CO2或其他物质，同时释放出能量并生成ATP的过程。61.面团变大主要是酵母菌呼吸产生什么？2.无氧条件下面团小的原因是？有其他产物吗？1132456无氧条件下，产生的CO2较少，有酒精生成CO2科学家实验证明：把酵母菌转至无氧条件下培养，线粒体数目减少，大量的嵴会消失，线粒体变为很小的无功能的囊泡。如果重新给这些酵母菌供氧，线粒体又能生成嵴，恢复正常形态，且数量也增加，此时细胞代谢增强。资料17根据资料1推出：有氧呼吸的主要场所在？根据资料1推出：线粒体与哪种呼吸类型有关？含有多种与有氧呼吸有关的酶8线粒体的结构示意图①②③④外膜内膜线粒体基质嵴资料29将酵母菌破碎并进行差速离心处理后，获得细胞质基质和线粒体，分装在不同的试管中，加入不同的物质，并通入18O2，进行实验。细胞质基质+线粒体细胞质基质线粒体悬液线粒体悬液添加14C标记的葡萄糖添加14C标记的葡萄糖添加14C标记的丙酮酸添加14C标记的葡萄糖10细胞质基质+线粒体细胞质基质线粒体悬液线粒体悬液添加14C标记的葡萄糖添加14C标记的葡萄糖添加14C标记的丙酮酸添加14C标记的葡萄糖编号各试管变化情况1葡萄糖含量减少，有14CO2、H218O生成2葡萄糖含量减少，有14C标记的丙酮酸、[H]生成3葡萄糖含量不变4丙酮酸含量减少，有14CO2、H218O生成111.葡萄糖能不能被线粒体分解？2.葡萄糖在什么位置首先被分解？生成了什么？3.生成的丙酮酸在什么位置被分解？生成了什么？不能葡萄糖在细胞质基质中分解，生成丙酮酸丙酮酸在线粒体中分解产生CO2分析实验结果4.通入的18O2最后生成了什么物质？H218O12英国生理学家A•V•希尔,德国生物化学家O•迈尔霍夫、O•瓦尔堡等许多科学家经历了约20年，从每一个具体的化学变化及其所需用的酶、辅酶以及化学能的传递等各方面进行探讨，认识到在所有生物体细胞中，葡萄糖是经历了同样的过程转变为丙酮酸的，这个过程发生在细胞质基质中，被称为糖酵解。资料313第一阶段：糖酵解场所：细胞质基质细胞呼吸从糖酵解开始NADH：还原型辅酶Ⅰ，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，一种特殊的核苷酸。携带一个氢原子(含电子)。糖酵解生成的丙酮酸是如何变成CO2的呢？1420世纪20——40年代，许多科学家研究了肌肉细胞的物质的氧化分解，发现细胞内一种草酰乙酸（C4），能够迅速被氧化。生化学家克雷布斯做了实验：把草酰乙酸和丙酮酸混合加入鸽子肌肉细胞悬浮液中，发现：资料415资料分析：1.丙酮酸分解产生几个CO23.丙酮酸彻底分解除了产生CO2，还产生什么物质？2.结合书本，说说这个阶段还需要什么物质参与反应？三个水NADH即[H]丙酮酸彻底分解第二阶段16场所：线粒体基质[H]如何形成水的呢？17超声波震碎线粒体之后，内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡，这些小囊泡具有氧化[H]的功能。当用胰蛋白酶处理后，这些小囊泡不再具有氧化[H]的功能；当把这些小颗粒装上去之后，小囊泡重新具有了氧化[H]的功能。这些小颗粒被证实是一系列线粒体内膜上的酶。资料518通过以上事实可以确定在线粒体内膜上发生什么样的反应？谁在氧化[H]？产物是什么?线粒体内膜上的氧气与[H]发生了反应，生成了水[H]的氧化第三阶段：场所：线粒体内膜有氧呼吸产生能量，我们用什么方法可以验证的能量的产生呢？19细胞质基质①等量的葡萄糖、荧光素和荧光素酶葡萄糖的量减少有丙酮酸生成微弱荧光出现线粒体基质②线粒体膜状结构和线粒体基质③等量的丙酮酸、荧光素和荧光素酶等量的丙酮酸、荧光素和荧光素酶丙酮酸减少有CO2生成微弱荧光出现丙酮酸减少有CO2生成较强荧光出现且持续时间也较长某兴趣小组设计了如下实验：将酵母菌细胞破碎后进行离心处理，获得上清液（细胞质基质）放入试管1；分离出线粒体，使用超声波将线粒体破碎，分离线粒体膜状结构和线粒体基质，分别放入试管2和试管3，取3份等量的葡萄糖，将其中两份先分解成丙酮酸备用；资料620荧光素发光说明了什么？根据以上实验推测，有氧呼吸哪些阶段释放了能量？哪个阶段释放的能量最多？有氧呼吸释放的能量都合成了ATP吗？有氧呼吸时，产生ATP的场所有哪些？产生了直接能源物质ATP三个阶段都释放能量，其中第三阶段释放能量最多不是，其中大部分以热能形式散失细胞质基质、线粒体基质及线粒体内膜21根据有氧呼吸的三个阶段的反应式，在导学案上画出细胞有氧呼吸的过程，并总结有氧呼吸的总反应方程式学生活动C6H12O6①6CO2少量能量ATP热量酶6H2O20[H]12H2O大量能量ATP热量③少量能量ATP热量4[H]6O2酶细胞质基质②2丙酮酸酶线粒体基质线粒体内膜有氧呼吸概念23在氧的参与下，细胞内的有机物彻底氧化分解产生二氧化碳和水，同时释放能量，生成大量ATP的过程。24有氧呼吸的三个阶段过程场所是否需O2参与主要反应物产物第一阶段第二阶段第三阶段细胞质基质线粒体基质线粒体内膜丙酮酸、少量ATP、[H]CO2、少量ATP、[H]H2O、大量ATP

否否是葡萄糖丙酮酸、H2OO2、

[H]课堂小结有氧呼吸是大多数生物获取能量的主要途径25随堂评价判一判1.有氧呼吸的场所是线粒体。（）2.O2参与有氧呼吸的第二阶段，同时生成CO2。（

）3.在有氧呼吸第一和第二阶段中相同的产物只有[H]。（

）4.有氧呼吸释放的CO2中的氧全部来自于H2O。（）5.有氧呼吸第二和第三阶段能量释放较多。（）6.有氧呼吸释放的能量绝大部分被转移到ATP中储存。（）26随堂评价选一选1．完成有氧呼吸全过程的结构是（）A．细胞质基质B．线粒体C．细胞D．肺泡2．有氧呼吸全过程的三个阶段中，相同的产物是（）A．CO2

B．H2OC．[H]D．ATP3．在有氧呼吸过程中，水分子参与反应的过程和生成水分子的过程分别在（）A．第一和第二阶段B．第二和第三阶段

C．第一和第三阶段D．第三和第二阶段274．有氧呼吸过程中，产生二氧化碳和水的场所依次是（

）A．细胞质基质、线粒体

B．细胞质基质、细胞质基质C．线粒体、细胞质基质

D．线粒体、线粒体5．在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（

）①与氢结合生成水

②与碳结合生成二氧化碳③在线粒体中被消耗

④在线粒体和细胞质中被消耗A．①③

B．②③C．①④

D．②④随堂评价28随堂评价填一填右图是有氧呼吸过程图解，请依据图回答：（1）在长方框内依次写出①、②、③所代表的物质名称。

。（2）在椭圆框内依次填出④、⑤、⑥所代表的能量的多少。

。（3）有氧呼吸的主要场所是

，进入该场所的物质主要是

。有氧呼吸的反应式可以写成：

。（4）从图可知，有氧呼吸可分为三个阶段，其中产能最多的是

阶段，场所为

。2902细胞无氧呼吸也为生命活动提供能量无氧呼吸在_______________的条件下，细胞通过_______的催化作用，把________等有机物分解为_______________________，或分解为________________等物质，同时释放_________的过程；2.场所：________________细胞质基质1.概念：无氧或缺氧葡萄糖乙醇(C2H5OH)和CO2乳酸(C3H6O3)3.两个类型

产生酒精的叫做________；

产生乳酸的叫做________；酒精发酵乳酸发酵较少能量酶葡萄糖丙酮酸2C2H5OH（酒精）+2CO22C3H6O3

（乳酸）酶少量能量[H]葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中；4.过程乙醇脱氢酶乳酸脱氢酶C6H12O6C3H4O3无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP；热能散失少量ATP无氧呼吸过程中产生了[H]，并随之用于第二阶段，没有积累；Ⅰ.植物绝大多数器官、酵母菌等微生物C6H12O6

2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量酶Ⅱ应用：酿酒工业（乙醇发酵）（1）酒精发酵5.实例只产生于第一阶段即：糖酵解Ⅰ.动物、胡萝卜的叶、玉米的胚、甜菜的根、马铃薯的块茎、乳酸菌等C6H12O6

2C3H6O3

（乳酸）+少量能量酶Ⅱ.应用：酸奶制作、泡菜制作（乳酸发酵）（2）乳酸发酵该过程不产生二氧化碳！只产生于第一阶段即：糖酵解思考一：不同生物无氧呼吸的产物不同，直接原因是什么？根本原因是什么？直接原因是催化无氧呼吸第二阶段的酶不一样；根本原因是控制酶合成的遗传物质不一样；思考三：人体在剧烈运动时产生CO2的摩尔数和消耗O2的摩尔数之比是______（大于1/等于1/小于1）等于1注意：产乳酸的同时没有二氧化碳的产生。思考二：人体在剧烈运动时的细胞呼吸方式是什么？其中以哪种方式为主？有氧呼吸和无氧呼吸注意：人体在正常情况下都是以有氧呼吸为主有氧呼吸为主有氧呼吸无氧呼吸区别条件分解程度场所产物能量释放生成ATP联系过程实质意义需O2和酶不需O2、需酶彻底不彻底细胞质基质、线粒体细胞质基质CO2、H2O①CO2和酒精②乳酸大量（大部分以热能的形式散失，用以维持体温）少量（只在第一阶段释放，大部分存留在乳酸或酒精中）大量（三个阶段都产生）少量（只在第一阶段产生）第Ⅰ阶段完全相同有机物的氧化分解，释放能量①为生物体提供能量②生物体代谢的枢纽6.有氧呼吸和无氧呼吸的比较（细胞呼吸过程中产生的中间产物，可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物，与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖；蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来）3703细胞呼吸产生能量的利用细胞呼吸时维持生物体生命活动的基本保证，细胞呼吸产生的能量大部分以热能散失，维持动物的体温，少部分储存在ATP中，供给各种生命活动。3904探究酵母菌的呼吸方式1．实验原理(1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌,依赖外来的有机物进行异养生活，以出芽生殖的方式产生后代。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2和H2O，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。设计实验实验思路？分析变量自变量:因变量:无关变量:细胞呼吸的条件细胞呼吸的产物有氧无氧温度、底物溶液浓度等酒精、CO2分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳42

现象CO2澄清的石灰水澄清石灰水变混浊溴麝香草酚蓝水溶液蓝色→绿色→黄色酒精在酸性条件下，使用橙色的重铬酸钾溶液橙色→灰绿色产物的检测433．探究实验流程提出问题：酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精的条件是有氧还是无氧；酵母菌在有氧和无氧条件下细胞