5.3 细胞呼吸的原理和应用第2课时 细胞呼吸的过程与原理的应用知识新教材人教版（）高中生物必修一17

Word文档下载后可自行编辑12/125.3细胞呼吸的原理和应用第2课时细胞呼吸的过程与原理的应用知识新教材人教版（）高中生物必修一(17）第5章细胞的能量供应和利用

第3节细胞呼吸的原理和应用

（第2课时）细胞呼吸的概念和过程

{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}学习目标

核心素养

1.比较有氧呼吸和无氧呼吸的过程及特点。(重难点)

2.理解细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用。

1．通过对细胞呼吸过程的学习，形成物质与能量的生命观念。

2．通过对有氧呼吸和无氧呼吸的场所和过程的学习，养成分类与比较的科学思维方式。

新课导入：

底物：

葡萄糖

脂肪等

热量散失

用于合成ATP

向内折叠

一、有氧呼吸

1.主要场所：______

线粒体

线粒体内膜

线粒体外膜

嵴

①

②

③

④

线粒体基质

______和______含有许多种与有氧呼吸有关的____。

基质中

内膜上

酶

【思考·讨论】线粒体是有氧呼吸的主要场所,试从结构与功能相适应的角度,说明线粒体内膜与有氧呼吸相适应的结构特点:_____

线粒体内膜向内折叠形成嵴,大大增加了线粒体的内膜表面积

2、有氧呼吸过程:

葡萄糖C6H12O6

酶1

2丙酮酸（2C3H4O3）

少量能量

（2ATP）

4[H]

2丙酮酸

6H2O

酶2

6CO2

20[H]

6O2

大量能量

（34ATP）

12H2O

思考：为什么葡萄糖不能在线粒体中氧化分解？

①线粒体膜上没有葡萄糖载体；

②线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶。

P93相关信息：[H]是NADH（还原型辅酶Ⅰ）的简写，与NAD+（氧化型辅酶Ⅰ）可相互转化

请欣赏歌曲：有氧呼吸爱的告白

3、有氧呼吸反应式：

第一阶段：

第二阶段：

第三阶段：

总反应式:

C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量（2870KJ）

酶

热能

（1709kJ）

ATP

(1161kJ)

（38molATP）

能量转换效率：

1161KJ/2870KJx100%≈40％

H2O和CO2

PARTONE

03

4、有氧呼吸的概念：

细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生CO2和H2O，释放能量，产生大量ATP的过程。

5、呼吸作用意义：

（1）为生物体

提供能量。

用于各项生命活动

葡萄糖

CO2+H2O

能量

2870kJ

（机体的产热）

热能

ADP＋Pi

ATP

约40％

（2）生物体代谢的枢纽。

葡萄糖

丙酮酸

非必需氨基酸

甘油

细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽，蛋白质、糖类和脂质代谢可以通过细胞呼吸过程联系起来。

二、无氧呼吸

1、过程:

葡萄糖C6H12O6

酶1

2丙酮酸（2C3H4O3）

少量能量

（2ATP）

4[H]

2丙酮酸

6H2O

酶2

6CO2

20[H]

6O2

大量能量

（34ATP）

12H2O

2C3H6O3

酶1

酶2

2C2H5OH+2CO2

无O2

（1）场所：

全过程均在细胞质基质中

（2）无氧呼吸分为两个阶段，第二阶段无能量释放

（3）[H]的来源与去向？

产酒精：酵母菌、植物

产乳酸：人、动物、乳酸菌、玉米胚、甜菜块根、马铃薯块茎

2、无氧呼吸总反应式：

②C6H12O6

酶

2C3H6O3(乳酸)

+少量能量

①C6H12O6

2C2H5OH(酒精)

+2CO2+少量能量

酶

ATP

热能

196.65KJ

1mol

葡萄糖

氧化分解

61.08KJ

135.57KJ

二、无氧呼吸

3、发酵

微生物在无氧条件下的呼吸。

类型：

（1）酒精发酵：酵母菌

（2）乳酸发酵：乳酸菌

定义：单位数量活体组织单位时间内分解有机物的速率。

测量：遮光（黑暗）条件下测:植物吸收O2速率

三、呼吸强度（呼吸速率）的测量

装置一：红色液滴移动距离代表细胞呼吸吸收的O2量。

装置二：红色液滴移动距离代表细胞呼吸吸收O2的量与

产生CO2的量的差值。

装置示例

/干重减少速率

/释放CO2速率

注意事项

(1)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌，所测种子进行消毒处理。

(2)对照组的设置：为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测定的生物灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。

(3)若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。

四、细胞呼吸原理的应用

2、酵母菌酿酒，先通气，后密封，其原理是先让酵母

_____________________，再__________________。

3、花盆经常松土，能促进根部的_________，有利于吸

收___________等。

有氧呼吸，大量繁殖

无氧呼吸，产生酒精

有氧呼吸

矿物质离子

1、包扎伤口，选用透气消毒纱布，其目的是_______。

为伤口创造有氧环境，避免厌氧菌的繁殖，有利于伤口愈合。

4、粮油种子贮藏中：常用“零上低温、低氧、干燥”

的方法来延长贮存期；而果实、蔬菜的保鲜，常采

用的措施是“零上低温、低氧、湿度适中”。

5、泡菜和酸奶的制作：利用乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸。

涝灾容易导致农作物被淹，农作物死亡，原因是什么？

水稻受涝时，根细胞可以短时间进行无氧呼吸获取能量，但同时也产生了酒精。时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。

食品真空包装利于保鲜，为什么？

四、细胞呼吸原理的应用

提倡慢跑等有氧运动

原理：避免肌肉细胞因供氧不足进行无氧呼吸而产生大量乳酸，乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，使人肌肉酸胀乏力。

呼吸：机体与环境之间O2和CO2交换的过程。

呼吸作用也称细胞呼吸

答疑解惑

2、呼吸/呼吸作用？

1.呼吸作用与物质在体外燃烧有什么区别吗？

有区别，细胞呼吸①在温和的条件下进行；②能量逐步释放；③释放的能量部分以热能形式散失，部分转移到ATP中。

3.原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，

如蓝细菌、硝化细菌等

4.只能进行无氧呼吸的真核生物，其细胞内无线粒体。

(如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞)

请从影响细胞呼吸因素的角度考虑提高蔬菜大棚产量的措施有哪些。(科学思