《细胞呼吸的原理和应用》生物教学课件

生物（人教版）高中生物必修一第3节细胞呼吸的原理和应用第1课时【学习目标】1.描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化。2.比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同，阐明细胞呼吸的实质。线粒体的结构与功能（完成探究案1.2.3.4）1.细胞呼吸的场所：线粒体外膜内膜嵴基质细胞质基质、线粒体（主要）线粒体外膜内膜基质含有与有氧呼吸相关的酶向内折叠形成嵴，增大内膜表面积也含有与有氧呼吸相关的酶一般地说，线粒体均匀地分布在细胞质中。但是，活细胞中的线粒体往往可以定向地运动到代谢比较旺盛的部位。肌细胞内的肌质体就是由大量变形的线粒体组成的，肌质体显然有利于对肌细胞的能量供应。有氧呼吸过程2.1能+6H2O酶C6H12O6

2C3H4O3能酶

6CO2+

6O2+24[H]细胞质基质线粒体基质线粒体内膜12H2O+酶能4[H]+第一阶段糖变酸葡萄糖的初步分解第二阶段

丙酮酸的彻底分解你搅拌我搅拌，冒出气泡CO2第三阶段氢氧见化作纯水御春寒注：这里的[H]是一种十分简化的表示方式，这一过程实际上是指氧化型辅酶I（NAD十)转化成还原型辅酶I(NADH)。人为将有氧呼吸划分为三个阶段有氧呼吸过程（完成探究案5）2.2C6H12O62C3H4O3+4[H]+少量能量

（丙酮酸）酶6CO2+20[H]+少量能量酶2C3H4O3+6H2O12H2O+大量能量24[H]+6O2酶（场所：细胞质基质）1.葡萄糖的初步分解（场所：线粒体基质）2.丙酮酸的彻底分解（场所：线粒体内膜）3.[H]的氧化有氧呼吸的总反应式2.3约34%ATP酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量（2870KJ）约66%热能有氧呼吸:是指细胞在O2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CO2和H2O，释放能量，生成大量ATP的过程。区别：1.有氧呼吸过程温和。2.有机物中的能量经过一系列化学反应逐步释放。3.有氧呼吸释放的部分能量储存在ATP中。【阅读P93，完成探究案6】有氧呼吸与有机物体外燃烧的有何异同？相同：有氧呼吸和有机物体外燃烧的本质是一致的，都是有机物氧化分解释放能量的过程。P93思考·讨论1.在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放2870kJ的能量，可使977.28kJ的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大约是多少，这些能量大约能使多少ADP转化为ATP？转化效率大约是：977.28/2870=34%转化为ATP的ADP为：977.28/30.54=32mol2.与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？

燃烧是一种迅速释放能量的过程,而有氧呼吸过程则是逐步缓慢释放能量,这种方式保证有机物中的能量得到最充分的利用,主要表现在两个方面:可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中;能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定状态。P93思考.讨论（完成探究案7）无氧呼吸过程（完成探究案9）3.1能酶C6H12O6

2C3H4O3+4[H]酶

2C2H5OH+2CO2细胞质基质

2C3H6O3酶第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全一样第二阶段丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳或者转化为乳酸C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+少量能量例：高等动物（如肌细胞）、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）。C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量酒精发酵例：大多数植物（如水稻根、苹果果实）、酵母菌。无氧呼吸的总反应式（完成探究案8）3.4注：微生物的无氧呼吸叫做发酵。但工业上的发酵并非完全无氧，比如醋酸发酵。乳酸发酵无氧呼吸：是指细胞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，释放出少量能量的过程。同样是分解葡萄糖，无氧呼吸中葡萄糖的大部分能量仍存留在酒精或乳酸中，如1mo葡萄糖分解成乳酸后，只释放出196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量储存在ATP中，近69%的能量都以热能形式散失了。正因为如此，大部分生物体在长期缺氧状态下，无法生存。此外酒精和乳酸的大量积累对生物体也是有害的。但无氧呼吸可作为特殊情况下有氧呼吸的补充，是生物适应性的表现。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。无氧呼吸的定义3.5注：只能进行无氧呼吸的真核生物(如蛔虫)，其细胞内一般无线粒体。P94有氧呼吸与无氧呼吸的比较3.6项目有氧呼吸无氧呼吸不同点条件

场所

分解程度

产物

能量释放

相同点反应条件

本质

过程第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同意义为生物体的各项生命活动提供能量P94有氧呼吸与无氧呼吸的比较3.6项目有氧呼吸无氧呼吸不同点条件氧气、多种酶无氧、需要多种酶场所细胞质基质(第一阶段)、线粒体(第二、三阶段)细胞质基质分解程度葡萄糖被彻底分解葡萄糖分解不彻底产物CO2、H2O乳酸或酒精和CO2能量释放大量少量，未释放能量储存在酒精或乳酸中相同点反应条件需酶和适宜温度本质氧化分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动所需过程第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同意义为生物体的各项生命活动提供能量小结：何为细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。也称呼吸作用。细胞呼吸的意义3.7为什么说细胞呼吸在生命活动的能量供应中有重要作用？为什么说呼吸作用过程是各种有机物相互转化的枢纽？生物体内的糖类，脂质，蛋白质等有机物都富含能量，但这些能量不能直接供各种生命活动利用，需要通过呼吸作用分解有机物，释放能量，转化到能量通货“ATP”中，由ATP直接推动各种生命活动的进行，如细胞分裂，矿质元素的吸收，有机物之间的转化等。呼吸作用的过程中会产生各种各样的中间产物，这些中间产物是合成另外一些新物质的原料。呼吸作用能把生物体内的糖代谢，脂质代谢，蛋白质代谢等连成一个整体，成为体内各种有机物相互转化的枢纽。蛋白质、糖类和脂质代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。2.提示:有氧呼吸第一阶段与无氧呼吸第一阶段完全相同,都不需要氧气,都与线粒体无关。联想到地球的早期以及原核细胞的结构,可以大胆作出这样的推测:在生物进化史上先出现无氧呼吸,而后才出现有氧呼