5.3 细胞呼吸的原理和应用（第2课时） 高一生物 （2019人教版必修1）

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）课标要求 1.通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型。2.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。3.比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同，阐明细胞呼吸的实质。4.探讨细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。学习目标 1.根据资料，探索有氧呼吸发生的场所及过程，能理解有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行的先后顺序，同时提高对实验结果分析的科学探究能力。2.运用细胞呼吸的相关原理对生产、生活或社会相关热点话题进行解释。细胞呼吸有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸的反应物和产物：（主要）细胞呼吸细胞呼吸的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量的过程。C6H12O6O2能量CO2H2O+二、有氧呼吸最常利用：葡萄糖A组组B组组C组组细胞质基质线粒体细胞匀浆加入等量葡萄糖有氧呼吸场所分析细胞质基质可以分解葡萄糖；线粒体不能直接分解葡萄糖；线粒体促进了葡萄糖的分解。二、有氧呼吸大量的科学研究表明：有氧呼吸的场所包括细胞质基质和线粒体。先由细胞质基质完成葡萄糖的初步分解，之后由线粒体完成剩下的部分。内内膜膜的的某某些些部部位位向向线线粒粒体体的的内内腔腔折折叠叠形形成成嵴嵴，嵴使内膜的，嵴使内膜的表面积大大增加。表面积大大增加。外膜外膜内膜内膜线粒体基质线粒体基质嵴嵴为什么不说线粒体是有氧呼吸的场所呢？为什么不说线粒体是有氧呼吸的场所呢？二、有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸主要场所场所（1 1）双层膜）双层膜外膜：使线粒体与周围的细胞质基质分开外膜：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：有许多种与有氧呼吸有关的酶（2 2）基质：线粒体基质中含有少量）基质：线粒体基质中含有少量DNADNA和和RNARNA，含有许多含有许多种与有氧呼吸有关的酶种与有氧呼吸有关的酶阅读P92-93页内容，完成下面的表格吧！有氧呼吸有氧呼吸场所所反反应物物产物物 释能能第一第一阶段段第二第二阶段段第三第三阶段段有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较细胞质细胞质基质基质主要是主要是葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量丙酮酸丙酮酸H H2 2O OCOCO2 2、HH少量少量HH、O O2 2H H2 2O O大量大量 线粒体线粒体（内膜）（内膜）线粒体线粒体（基质）（基质）二、有氧呼吸请写出有氧呼吸三个阶段的反应式及对应场所，并总结写出总反应式请写出有氧呼吸三个阶段的反应式及对应场所，并总结写出总反应式有氧呼吸的过程C6H12O6酶酶2丙酮酸(C3H4O3)+H+能量（少量）能量（少量）场所：细胞质基质场所：细胞质基质葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解6CO2+H+能量（少量）能量（少量）场所：线粒体基质场所：线粒体基质丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解2 2丙酮酸丙酮酸酶酶12H2O+能量（大量）能量（大量）场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜HH的氧化的氧化H+6O2+6H2O酶酶C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO 6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶总方程式总方程式有氧呼吸三个阶段都释放有氧呼吸三个阶段都释放能量能量,那么这些能量释放出那么这些能量释放出来以后来以后,有哪些去路有哪些去路?请解决93页思考讨论“有氧呼吸的能量利用特点”在细胞内，1mol 葡萄糖彻底氧化可放出2870 kJ 的能量，但其中只有977.28 kJ左右的能量储存在ATP中，其余的则以热能形式散失了。有氧呼吸的能量利用特点思考：这种散失对生物体有何意义？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?约34%32mol1.概念：是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，生成大量ATP的过程。（书p93）细胞内的有机物氧化分解，释放能量2.实质：（书p90）二、有氧呼吸【细节突破】：观察有氧呼吸图解，请思考并回答以下问题【细节突破】：观察有氧呼吸图解，请思考并回答以下问题1.产生H的阶段？消耗H的阶段？2.产生CO2的阶段？消耗O2的阶段？3.反应式前后水分子能否抵消？一、二三二三不能，反应物中的水是有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中被消耗，不能，反应物中的水是有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中被消耗，产物中的水是第三阶段在线粒体内膜中产生。产物中的水是第三阶段在线粒体内膜中产生。4.三个阶段的酶相同吗？不同【细节突破】：观察有氧呼吸图解，请思考并回答以下问题【细节突破】：观察有氧呼吸图解，请思考并回答以下问题5.有氧呼吸产生的CO2中C元素、H2O中H元素分别来源于哪里？6.有氧呼吸产生的CO2和H2O 中的O分别来自反应物中的什么物质?COCO2 2中的中的C C来自葡萄糖，来自葡萄糖，产物产物H H2 2O O中的中的H H来自葡萄糖和水来自葡萄糖和水COCO2 2中的中的O O来自葡萄糖来自葡萄糖和和H H2 2O O，产物，产物H H2 2O O中的中的O O来自来自O O2 2 C C6 6H H1212O O6 6+6+6O O2 2+6H+6H2 2O O 6C 6CO O2 2+12H+12H2 2O O+能量酶有氧呼吸的特点a.过程温和（常温、常压、一定的pH等）；b.有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放；c.释放出的能量有相当一部分储存在ATP中。（教材P93 思考讨论）2、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？保证有机物中的能量得到最充分的利用。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。（与有机物体外燃烧相比）