高中生物第五章第3节第1课时 细胞呼吸的探究实验、过程及应用

第3节ATP的主要来源——细胞呼吸第1课时细胞呼吸的探究实验、过程及应用随着生活水平的提高，人们越来越注重身体健康，有氧运动成了人们的首选。人体通过什么活动吸入氧气？生命活动需要能量1.说出线粒体的结构和功能。（重点）2.说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。3.进行对酵母菌细胞呼吸方式的探究。一、细胞呼吸的概念

生物体内糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放能量，产生ATP的总过程，叫做细胞呼吸。（又叫生物氧化）热能体内：有机物能量+O2分解CO2+H2O+细胞呼吸问题探讨：1.细胞呼吸与物质的燃烧有什么共同点?共同点：都是物质的氧化分解过程；都能产生二氧化碳等产物，并且释放能量。体外：物质+O2燃烧无机物+2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？不能。否则组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底地破坏。3.在无氧条件下，细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗？在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是，无氧呼吸释放的能量比有氧呼吸要少许多。1.探究酵母菌呼吸的方式酵母菌是一种单细胞真菌，属真核生物。在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧型生物。通过定性测定酵母菌在有氧和无氧的条件下细胞呼吸的产物，可以确定酵母菌细胞的呼吸方式。二、细胞呼吸的方式细胞呼吸有氧呼吸无氧呼吸葡萄糖C6H12O6生物体主要的供能物质2.细胞呼吸的方式：有氧呼吸、无氧呼吸外膜内膜基质嵴①主要场所：线粒体（1）有氧呼吸不是惟一场所，第一阶段在细胞质基质中进行。细胞有氧呼吸的过程示意图②有氧呼吸全过程：第一阶段：葡萄糖的初步分解场所：细胞质基质第二阶段：丙酮酸彻底分解场所：线粒体基质第三阶段：[H]的氧化场所：线粒体内膜酶线粒体内膜释放少量能量丙酮酸+水 还原性氢+二氧化碳酶线粒体基质还原性氢([H])＋氧气酶细胞质基质水释放大量能量释放少量能量葡萄糖 丙酮酸＋还原性氢([H])有氧呼吸场所反应物产物释能第一阶段第二阶段第三阶段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、水CO2、[H]少量[H]、O2H2O大量线粒体基质线粒体内膜有氧呼吸产生的能量其余1709kJ主要以热能的形式散失掉。1mol葡萄糖释放能量2870kJ有1161kJ转移至ATP能量效率高达40％C6H12O6+

6O2

+6H2O6CO2+

12H2O+能量酶有氧呼吸是细胞在有氧的条件下，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，生成大量ATP的过程。③化学反应式：④概念：【点拨】有氧呼吸三个阶段需注意的四个问题(1)三个阶段所需酶不同。(2)CO2的产生是在第二阶段，H2O的产生在第三阶段。(3)H2O的消耗在第二阶段，O2的消耗仅发生在第三阶段。(4)三个阶段都有能量释放，第三阶段释放能量最多。【例1】有氧呼吸全过程的物质变化可分三个阶段：C6H12O6→丙酮酸+[H]；丙酮酸→CO2+[H]；[H]+O2→H2O，有关以上叙述正确的是（）A.第一、二阶段无ATP生成，第三阶段生成大量ATPB.第三阶段只要有氧存在，极易进行，无需酶的催化C.有氧呼吸的最终产物只有水D.只要存在相应的酶，原核生物无线粒体，也能进行有氧呼吸D【解题关键】有氧呼吸的本质是彻底氧化有机物产生水和二氧化碳，并释放氧气的过程，其三个阶段反应场所和所需酶的种类均不同。【解析】本题主要考查有氧呼吸的相关内容。具体分析如下：有氧呼吸三个阶段均产生ATP，A项错；有氧呼吸的第三阶段既需要氧的参与，又需要酶的催化，B项错；有氧呼吸的最终产物为水和二氧化碳，C项错；原核生物虽无线粒体，但只要含有有氧呼吸相关的酶，就可进行有氧呼吸，如硝化细菌，D项正确。①苹果储存久了，会有什么气味散发出来？②剧烈运动后上肢和下肢骨骼肌往往会产生什么感觉？（2）无氧呼吸第一阶段：葡萄糖的初步分解第二阶段：丙酮酸不彻底分解C6H12O6酶+4[H]+少量能量2CH3COCOOH2CH3COCOOH+4[H]酶2C3H6O3(乳酸)场所：细胞质基质场所：细胞质基质2CH3COCOOH+4[H]2C2H5OH(酒精)+2