【核心素养】人教版高中生物必修一5.3.1 细胞呼吸的原理和应用（第二课时） 课件

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CELL RESPIRATION第 3 节细胞呼吸的原理和应用（二）讲课者：XXX第五章核心素养本节目标CELL RESPIRATION细胞呼吸有氧呼吸、无氧呼吸对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式。这一过程必须有氧气的参与。AEROBIC BREATHING有氧呼吸阅读课本 P92~93，思考以下问题。有氧呼吸的主要场所在哪里？2. 有氧呼吸的过程是怎样的？之间有什么区别？3. 能不能简述有氧呼吸的过程？4. 有氧呼吸具备哪些特点？AEROBIC BREATHING有氧呼吸主要是在线粒体AEROBIC BREATHING有氧呼吸外膜：使线粒体与周围的细胞质基质分开内膜：有许多种与有氧呼吸有关的酶内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，使内膜的面积大大增加。嵴的周围充满了液态的基质，线粒体基质中含有少量DNA 和 RNA ，含有许多种与有氧呼吸有关的酶。外膜嵴基质内膜最常利用的物质是葡萄糖葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2 丙酮酸 + 4 [H] + 少量能量 (ATP)场所：细胞质基质丙酮酸彻底分解酶6CO2 +20 [H] + 少量能量 (ATP)场所：线粒体基质2丙酮酸[H] 的氧化酶12 H2O + 大量能量 (ATP)场所：线粒体内膜24 [H] + 6O2+ 6H2O（ C3H4O3 ）有氧呼吸需要氧气+有氧呼吸+三个反应式相加，得出总反应式。注意水分子，一个是反应物，一个是生成物，两者的来源不同。C6H12O6酶2 丙酮酸 + 4 [H] + 少量能量 (ATP)+酶12 H2O + 大量能量 (ATP)24 [H] + 6O2酶6CO2 +20 [H] +少量能量 (ATP)2 丙酮酸+ 6H2O有氧呼吸+C6H12O6 + 6H2O + 6O26CO2 + 12H2O + 能量有氧呼吸[H] 指的是氧化型辅酶Ⅰ(NAD+）转化成还原型辅酶Ⅰ(NADH）指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，同时生成大量ATP的过程。有氧呼吸有氧呼吸三个阶段的比较细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸、[H]少量丙酮酸、H2OCO2、[H]少量[H]、O2H2O大量线粒体基质线粒体内膜有机物中稳定的化学能转变为热能、ATP 中活跃的化学能。AEROBIC BREATHING有氧呼吸其余以热能形式散失AEROBIC BREATHING有氧呼吸细胞质基质和线粒体1. 线粒体能分解葡萄糖吗？不能无反应CO2＋ H２O＋能量AEROBIC BREATHING有氧呼吸2. 无线粒体一定不能进行有氧呼吸吗？不一定真核细胞：不能，如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫原核细胞：能，如好氧细菌利用细胞质和细胞膜完成有氧呼吸3. 元素转移OOOOOAEROBIC BREATHING有氧呼吸有氧呼吸过程温和。有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放。这些能量有相当一部分储存在 ATP 中。4. 同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸具有哪些不同的特点？OXYGEN-FREE BREATHING无氧呼吸酵母菌细菌（如乳酸菌）马铃薯块茎、水稻根、苹果果实等植物器官的细胞动物骨骼肌的肌细胞等阅读课本 P94，了解无氧呼吸的原料、代表例子、过程、反应式等。最常利用的物质也是葡萄糖。葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2 C3H4O3 + 4 [H] + 少量能量 (ATP)场所：细胞质基质丙酮酸的不彻底分解酶场所：细胞质基质2 C3H4O3 + 4 [H] 酶无氧呼吸与有氧呼吸一样2 C3H4O3 + 4 [H] 2C3H6O3 (乳酸)例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等例：大多数植物、酵母菌无氧呼吸有机物中稳定的化学能释放的能量更多以热能散失，少量转变成ATP 中活跃的化学能，其余化学能储存在酒精或乳酸中。OXYGEN-FREE BREATHING无氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸两个个阶段的比较细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸、[H]少量无细胞质基质丙酮酸、[H]2. 无氧呼吸第二阶段有能量释放吗？没有，只在第一阶段释放。3. 产生乳酸的同时有CO2产生吗？没有葡萄糖4. 人体产生的CO2主要来自什么物质？5. 为什么无氧呼吸分解葡萄糖释放的能量少？1. 细胞质基质能单独分解丙酮酸吗？不能，缺少 [H]更多的是以化学能的形式储存在酒精或乳酸中。OXYGEN-FREE BREATHING无氧呼吸OXYGEN-FREE BREATHING无氧呼吸酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫作发酵。产生酒精的叫作酒精发酵，产生乳酸的叫作乳酸发酵。在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，能在肝脏中再次转化为葡萄糖。两种呼吸方式的对比细胞质基质、线粒体需氧、酶等不需氧、需酶较多较少① 第一阶段相同③ 都是氧化分解有机物，释放能量，生成 ATP二氧化碳和水酒精和二氧化碳或乳酸细胞质基质② 需要多种酶的催化第1、2阶段第1阶段还原O2还原丙酮酸场所条件[H]的产生[H]的利用产物释放能量、生成ATP联系CELLBREATHING细胞呼吸有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。所有生物的生存，都离不开细胞呼吸释放的能量。有氧呼吸（大多数）和无氧呼吸。CELLBREATHING细胞呼吸1. 为生物体提供能量。2. 生物体代谢的枢纽。阅读 P94中间小字部分，思考细胞呼吸有什么意义，有哪些物质转换？细胞呼吸是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽。PRACTICAL APPLICATION实际·应用了解了细胞呼吸的原理，你知道在实际的生活中，哪些方面用到了细胞呼吸？小组之间讨论，举几个生活实例。CELLBREATHING降低细胞呼吸的应用低温贮存利用 N2 或 CO2 降低 O2 的浓度降低细胞呼吸，延长保存期限。干燥贮存低温、干燥贮存降低 O2 浓度CELLBREATHING细胞呼吸的应用透气性好，细胞呼吸正常，并能抑制破伤风杆菌等厌氧病菌的繁殖。包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料。CELLBREATHING细胞呼吸的应用破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖。遇到这种情况，需及时清理伤口、敷药并注射破伤风抗毒血清。CELLBREATHING细胞呼吸的应用利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的情况下，可以生产各种酒。CELLBREATHING细胞呼吸的应用中耕松土、适时排水，就是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用，以利于作物的生长。如果作物的氧气不足，根的细胞会进行无氧呼吸产生酒精，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。CELLBREATHING细胞呼吸的应用花盆里的土壤板结后，空气不足，会影响根系生长，需要及时松土透气，以保证根系细胞呼吸对氧气的需要。CELLBREATHING细胞呼吸的应用无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠无氧呼吸来获取能量，会引起肌肉酸胀乏力的感觉。提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。影响细胞呼吸的外界因素过高的CO2 抑制细胞呼吸应用：增加 CO2 的浓度保存影响酶的活性应用：干燥保存低温保存影响细胞呼吸的外界因素应用：低氧保存呼吸酶的数量限制探究酵母菌细胞呼吸方式呼吸方式细胞呼吸的应用 有氧呼吸：无氧呼吸：SUMMARY 知识总结影响因素温度、水分、CO2、O2 等对因素PRACTICE当堂检测判断题（1）无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行（ ）（2）无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段完全相同（ ）（3）无氧呼吸的两个阶段都能产生ATP（ ）PRACTICE当堂检测选择题1. 下列关于无氧呼吸的叙述，正确的是（ ）A. 原核生物只进行无氧呼吸B. 醋酸杆菌在无氧条件下生成食醋C. 无氧呼吸发生在细胞质基质中D. 无氧呼吸第二阶段生成少量ATPPRACTICE当堂检测2. 下图是探究酵母菌呼吸类型的装置，如果装置一中红色液滴向左移，装置二中红色液滴向右移，证明酵母菌(　　)A．只进行有氧呼吸B．只进行无氧呼吸C．可能死亡D．既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸PRACTICE当堂检测3. 下列关于有氧呼吸过程的叙述,正确的是　(　　)A. 全过程必须有氧参与，并且始终在线粒体中进行B. 第一阶段是葡萄糖分解生成丙酮酸，产生大量的[H]和ATPC. 第二阶段是丙酮酸分解生成CO2和H2O，产生少量的ATPD. 第三阶段是[H]和氧结合产生H2O，同时生成大量的ATPPRACTICE当堂检测4. 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 在线粒体和细胞质基质中被消耗A．①③ B．①④ C．②③ D．②④PRACTICE当堂检测5. 有氧呼吸中产生能量最多的是（ ） A．形成二氧化碳时 B．形成［H］时C．形成水时 D．形成丙酮酸时