第三節(jié)細(xì)胞呼吸——能量的轉(zhuǎn)化和利用第三章

細(xì)胞中能量的轉(zhuǎn)換和利用蘇教版必修一學(xué)習(xí)目標(biāo)壹說出細(xì)胞呼吸的本質(zhì)貳理解探究酵母菌的呼吸方式的實驗原理，學(xué)會設(shè)計實驗探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式叁掌握有氧呼吸和無氧呼吸的基本過程及其主要區(qū)別課前導(dǎo)入跑步是一種良好的鍛煉身體的方式。但鍛煉超過一定強(qiáng)度后，就會產(chǎn)生乳酸。積極思維

動物細(xì)胞呼吸會產(chǎn)生CO2和釋放能量嗎？實驗原理A氫氧化鉀溶液B石灰水C石灰水在實驗中，設(shè)置A瓶、B瓶和C瓶的目的分別是什么？說出在實驗過程中A瓶、B瓶和C瓶里溶液顏色的變化情況，并說明理由。鐘罩內(nèi)溫度的上升能說明什么？根據(jù)以上現(xiàn)象請說出：什么是細(xì)胞呼吸？A瓶：除去裝置通入O2中的CO2，防止其對實驗結(jié)果產(chǎn)生干擾B瓶：檢測通入的O2中是否有殘留的CO2C瓶：檢驗小鼠細(xì)胞呼吸是否產(chǎn)生CO2

A瓶：無顏色變化B瓶：無顏色變化，說明CO2完全除去；若變渾濁，則通入的O2中有殘余的CO2C瓶：溶液變渾濁，小鼠呼吸產(chǎn)生CO2鐘罩內(nèi)溫度的上升說明，細(xì)胞呼吸的過程中產(chǎn)生了熱能。細(xì)胞呼吸主要是指糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等有機(jī)物在活細(xì)胞內(nèi)氧化分解為CO2或其他物質(zhì)，同時釋放出能量并生成ATP的過程。動物細(xì)胞呼吸會產(chǎn)生CO2，和釋放能量嗎？一、細(xì)胞有氧呼吸是大多數(shù)生物獲取能量的主要途徑細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸主要是指糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等有機(jī)物在活細(xì)胞內(nèi)氧化分解為CO2或其他物質(zhì)，同時釋放能量并生成ATP的過程。儲存在有機(jī)物中的能量直接利用的能量（ATP）細(xì)胞呼吸實質(zhì)：概念：類型：無氧呼吸有氧呼吸一、細(xì)胞有氧呼吸是大多數(shù)生物獲取能量的主要途徑細(xì)胞內(nèi)CO2有氧呼吸O2呼吸（現(xiàn)象）呼吸器官血液循環(huán)血液循環(huán)呼吸器官CO2氣體運(yùn)輸O2？高等動物的呼吸現(xiàn)象與細(xì)胞呼吸一、細(xì)胞有氧呼吸是大多數(shù)生物獲取能量的主要途徑(1)概念：是指在____的參與下，細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物徹底氧化分解產(chǎn)生

_____和_____，同時釋放_____，生成大量______的過程。(2)特點：有氧呼吸是連續(xù)的代謝過程，由一系列生化反應(yīng)組成，

其中每一步生化反應(yīng)的順利完成都需要__________參與。(3)主要場所：________。ATP特定的酶線粒體氧

CO2

水

能量

（

）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)有氧呼吸一、細(xì)胞有氧呼吸是大多數(shù)生物獲取能量的主要途徑外膜內(nèi)膜DNA/RNA核糖體嵴基質(zhì)①增大膜面積②分布有氧呼吸的酶分布有氧呼吸的酶線粒體不是進(jìn)行有氧呼吸必需的，如原核生物無線粒體，但能進(jìn)行有氧呼吸。有氧呼吸發(fā)生在質(zhì)膜上。一、細(xì)胞有氧呼吸是大多數(shù)生物獲取能量的主要途徑(3)過程：有氧呼吸C6H12O6酶2C3H4O3＋4[H]＋能量(少量)第一階段：糖酵解細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)4[H]丙酮酸少量能量葡萄糖酶NADH還原性輔酶Ⅰ一、細(xì)胞有氧呼吸是大多數(shù)生物獲取能量的主要途徑(3)過程：有氧呼吸線粒體檸檬酸循環(huán)第二階段：線粒體基質(zhì)20[H]檸檬酸循環(huán)C-C乙酰輔酶ACO2少量ATPC-C-C丙酮酸酶2C3H4O3+6H2O6CO2＋20[H]＋能量（少量）酶(3)過程：第二階段：一、細(xì)胞有氧呼吸是大多數(shù)生物獲取能量的主要途徑資料閱讀乙酰輔酶A和檸檬酸循環(huán)乙酰輔酶A是輔酶A的乙酰化形式。檸檬酸循環(huán)是三大營養(yǎng)物質(zhì)分解代謝的最終共同途徑。CO2+H2O合成ATP檸檬酸循環(huán)乙酰輔酶A蛋白質(zhì)糖脂肪這一階段把糖、脂肪和蛋白質(zhì)等物質(zhì)代謝聯(lián)系起來，也是能量代謝的樞紐。意義：一、細(xì)胞有氧呼吸是大多數(shù)生物獲取能量的主要途徑有氧呼吸(3)過程：24[H]線粒體4[H]（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）20[H]24[H]+6O212H2O+能量（大量）

酶第三階段O2線粒體內(nèi)膜檸檬酸循環(huán)C-C-C丙酮酸酶C-C乙酰輔酶A一、細(xì)胞有氧呼吸是大多數(shù)生物獲取能量的主要途徑有氧呼吸過程總覽葡萄糖丙酮酸酶多種酶參與釋放釋放釋放少量能量少量能量大量能量在多種酶的催化下,[H]經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)，與O2結(jié)合H2OCO2第一階段第三階段第二階段一、細(xì)胞有氧呼吸是大多數(shù)生物獲取能量的主要途徑C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸總反應(yīng)式2丙酮酸+6H2O6CO2＋20[H]＋能量（少量）C6H12O6酶2丙酮酸＋4[H]＋能量（少量）

24[H]+6O212H2O+能量（大量）酶酶ⅠⅡⅢⅠⅡⅡⅢⅢ二、細(xì)胞無氧呼吸也為生命活動提供能量無氧呼吸1.概念一般是指在______________的條件下，細(xì)胞通過_________的催化作用，把__________等有機(jī)物分解為____________________和__________或分解為___________________等物質(zhì)，同時釋放出____________的過程。無氧或缺氧酶葡萄糖較少能量乳酸（C3H6O3）CO2乙醇（C2H5OH）2.場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)最常利用的物質(zhì)3.兩個類型

產(chǎn)生酒精的叫做酒精發(fā)酵；

產(chǎn)生乳酸的叫做乳酸發(fā)酵；二、細(xì)胞無氧呼吸也為生命活動提供能量無氧呼吸4.過程：葡萄糖丙酮酸2C2H5OH（酒精）+2CO22C3H6O3

（乳酸）酶少量能量[H]葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中；乙醇脫氫酶乳酸脫氫酶C6H12O6C3H4O3無氧呼吸只在第一階段釋放少量能量，生成少量ATP；熱能散失少量ATP無氧呼吸過程中產(chǎn)生了[H]，并隨之用于第二階段，沒有積累；二、細(xì)胞無氧呼吸也為生命活動提供能量無氧呼吸5.實例：Ⅰ.植物絕大多數(shù)器官、酵母菌等微生物C6H12O6

2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量酶Ⅱ應(yīng)用：釀酒工業(yè)（乙醇發(fā)酵）（1）酒精發(fā)酵（能量只產(chǎn)生于第一階段即：糖酵解）二、細(xì)胞無氧呼吸也為生命活動提供能量無氧呼吸5.實例：Ⅰ.動物、胡蘿卜的葉、玉米的胚、甜菜的根、馬鈴薯的塊莖、乳酸菌等C6H12O6

2C3H6O3（乳酸）+少量能量酶Ⅱ.應(yīng)用：酸奶制作、泡菜制作（乳酸發(fā)酵）該過程不產(chǎn)生二氧化碳?。?）乳酸發(fā)酵（能量只產(chǎn)生于第一階段即：糖酵解）走進(jìn)實驗室

探究酵母菌的呼吸方式實驗原理酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌，依賴外來的有機(jī)物進(jìn)行異養(yǎng)生活，以出芽生殖為主要方式產(chǎn)生后代。酵母菌進(jìn)行有氧呼吸能產(chǎn)生大量的CO2和H2O，在進(jìn)行無氧呼吸時能產(chǎn)生酒精和CO2。走進(jìn)實驗室

探究酵母菌的呼吸方式設(shè)計實驗分析變量自變量：因變量：無關(guān)變量：細(xì)胞呼吸的條件細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物有氧無氧溫度、底物溶液濃度等酒精、CO2實驗思路分別給酵母菌提供有氧和無氧的條件，一段時間后檢測其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳。走進(jìn)實驗室

探究酵母菌的呼吸方式設(shè)計實驗

一位同學(xué)為了探究酵母菌的呼吸類型，設(shè)計和實施了酵母菌細(xì)胞呼吸的實驗（如圖）。走進(jìn)實驗室

探究酵母菌的呼吸方式設(shè)計實驗2.問題與假設(shè)：小組分析該同學(xué)的探究活動后，嘗試提出有關(guān)酵母菌呼吸方式的問題。針對問題，作出假設(shè)。3.設(shè)計與實驗：根據(jù)假設(shè)，考慮器材、試劑和實驗方法等，在小組充分討論的基礎(chǔ)上，制訂實驗方案，并切實按照實驗方案實施實驗。走進(jìn)實驗室

探究酵母菌的呼吸方式結(jié)論與分析檢測方法

現(xiàn)象CO2澄清的石灰水澄清石灰水變混濁溴麝香草酚藍(lán)溶液藍(lán)色→黃綠色酒精在酸性條件下，使用橙色的重鉻酸鉀溶液橙色→綠色結(jié)論：既能進(jìn)行有氧呼吸，又能進(jìn)行無氧呼吸二、細(xì)胞無氧呼吸也為生命活動提供能量思考C6H12O6葡萄糖C3H4O3丙酮酸C2H5OH（酒精）+CO2或C3H6O3（乳酸）CO2+H2OADP+PiATPADP+PiATP無氧有氧細(xì)胞有氧呼吸與無氧呼吸過程示意圖在無氧呼吸過程中，丙酮酸分解為乙醇或乳酸的階段有沒有釋放能量？細(xì)胞有氧呼吸和無氧呼吸主要有哪些區(qū)別？沒有二、細(xì)胞無氧呼吸也為生命活動提供能量有氧呼吸和無氧呼吸的異同點總結(jié)：

有氧呼吸

無氧呼吸不同點條件產(chǎn)物場所釋放能量

相同點O2、酶、適宜的溫度僅第一階段釋放少量能量，生成ATP釋放大量能量，生成ATP，且三個階段均釋放能量不需要O2、酶、適宜的溫度H2O和CO2酒精和CO2或乳酸細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①第一階段完全相同②均是氧化分解有機(jī)物，釋放能量三、細(xì)胞呼吸產(chǎn)生能量的利用細(xì)胞呼吸能量以熱能的形式散失主要儲存在ATP中，供給生物體的各項生命活動。肌細(xì)胞收縮螢火蟲發(fā)光電鰻放電細(xì)胞分裂課堂小測1.下列關(guān)于細(xì)胞呼吸方式的敘述不正確的是（

）A.酵母在有氧和無氧條件下均能生成CO2，只是生成量不同B.酵母菌的呼吸方式有有氧呼吸和無氧呼吸兩種C.人體成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸D.細(xì)菌等原核生物中有線粒體，可進(jìn)行有氧呼吸解析：酵母菌有氧呼吸生成大量CO2，無氧呼吸生成少量CO2，A正確；酵母菌的呼吸方式有有氧呼吸和無氧呼吸兩種，B正確；人體成熟的紅細(xì)胞沒有線粒體，只能進(jìn)行無氧呼吸，C正確；細(xì)菌等原核生物中無線粒體，D錯誤。D課堂小測2.下列關(guān)于呼吸作用的敘述，正確的是（

）A.有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水B.乳酸菌無氧呼吸的終產(chǎn)物是酒精和CO2C.無氧呼吸第一階段有[H]產(chǎn)生，第二階段有[H]的消耗D.相同質(zhì)量脂肪比糖原有氧氧化釋放的能量少解析：乳酸菌無氧呼吸的終產(chǎn)物是乳酸，A項錯誤；有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體內(nèi)膜上與氧結(jié)合生成水，屬于有氧呼吸的第三階段，B項錯誤；無氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，而第二階段轉(zhuǎn)化成酒精和二氧化碳或乳酸，所以有[H]的消耗，C項正確；由于脂肪中碳?xì)浔壤?，所以相同質(zhì)量脂肪比糖原有氧氧化釋放的能量多，D項錯誤。C課堂小測3.為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料進(jìn)行實驗。下列關(guān)于該實驗的敘述，正確的是（

）A.酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實驗的自變量B.酵母菌可利用的氧氣量是本實驗的無關(guān)變量C.可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標(biāo)D.不同方式的細(xì)胞呼吸消耗等量葡萄糖所釋放的能量相等解析：在探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式實驗中，酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是無關(guān)變量，A項錯誤；酵母菌可利用的氧氣量是該實驗的自變量，B項錯誤；1分子葡萄糖經(jīng)需氧呼吸可產(chǎn)生6分子CO2，1分子葡萄糖經(jīng)厭氧呼吸可產(chǎn)生2分子酒精和2分子CO2，故可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標(biāo)，C項正確；消耗等量的葡萄糖，需氧呼吸釋放的能量比厭氧呼吸釋放的能量多，D項錯誤。C課堂小測4.下列有關(guān)細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用的敘述，錯誤的是（

）A.南方稻區(qū)早稻浸種后催芽過程中，常用40℃左右溫水淋種并時常翻種，可以為種子的呼吸作用提供水分、適宜的溫度和氧氣B.農(nóng)作物種子入庫貯藏時，在無氧和低溫條件下呼吸速率降低，貯藏壽命顯著延長C.油料作物種子播種時宜淺播，原因是油料種子萌發(fā)時呼吸作用需要大量氧氣D.柑橘在塑料袋中密封保存，可以減少水分散失、