3.3 细胞呼吸-能量的转化和利用 课件 2023-2024学年高一生物苏教版（2019）必修1（共34张PPT）
文档属性
| 名称 | 3.3 细胞呼吸-能量的转化和利用 课件 2023-2024学年高一生物苏教版（2019）必修1（共34张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-22 16:51:57 | ||
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文档简介
(共34张PPT)
第三节
细胞呼吸——能量的转化和利用
细胞中能量的转换和利用
章
三
第
1.生物体生命活动的主要能源物质是什么？
2.生物体新陈代谢所需能量的直接来源是什么？
葡萄糖
ATP
思考：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动
所需要的直接能量ATP？
情境引入
氧气
二氧化碳
氧气如何在细胞中被利用？
情境引入
动物细胞呼吸会产生CO2并释放能量吗？
1.一位同学设计了如图3-3-1所示的实验装置并实施了实验。玻璃钟罩中放置一只小白鼠,钟罩底部涂抹凡士林,使钟罩和玻璃板结合得紧密、不透气。用软胶管和玻璃管连接A、B、C三个锥形瓶，确保连接处的密封性。A瓶内盛有氢氧化钾溶液,B瓶和C瓶内都盛有澄清的石灰水,C瓶出口处的软管连接小型空气泵。
积极思维
事实：
动物细胞呼吸会产生CO2并释放能量吗？
2.他开启空气泵抽气前,先观察和记录三个锥形瓶中溶液的颜色开启空气泵后,空气会从A瓶进入,气体依次经过B瓶和钟罩,最后从C瓶被抽出。
积极思维
动物细胞呼吸会产生CO2并释放能量吗？
3.在重复实验时,他在玻璃钟罩内放置了一个温度计,发现钟罩内的温度有所上升。
积极思维
思考：
1.比较 在实验中,设置A瓶、B瓶和C瓶的目的分别是什么
2.推测 说出在实验过程中A瓶、B瓶和C瓶里溶液颜色的变化情况，并说明理由。
3.分析 钟罩内温度的上升能说明什么
除去空气中的CO2
检测是否除尽CO2
检测生成的CO2
现象：在重复实验时，在玻璃钟罩内放置了一个温度计，发现钟罩内的温度有所上升
产生能量
热能（维持体温）
用于生命活动（与ATP的合成相关联）
积极思维
1、细胞呼吸概念
（1）底物
（2）场所
（3）产物
（4）实质
（5）类型
糖类、脂质、蛋白质等有机物
活细胞
CO2+H2O或一些不彻底的氧化产物
分解有机物、释放能量
有氧呼吸和无氧呼吸
细胞呼吸主要是糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解为CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。
讲授新课
一、细胞有氧呼吸是大多数生物获取能量的主要途径
细 胞
C6H12O6
2丙酮酸（C3H4O3）
酶
6CO2
4[H]
少量能量
少量能量
酶
6H2O
20[H]
12H2O
6O2
酶
大量能量
线粒体基质
细胞质基质
Ⅱ
Ⅰ
Ⅲ
线粒体内膜
2、有氧呼吸示意图
讲授新课
3、有氧呼吸概念
指细胞在O2 的参与下，细胞内的有机物彻底氧化分解产生CO2和H2O ，同时释放能量，生成大量ATP的过程。
（1）场所
（2）条件
（3）最常用底物
（4）产物
（5）放能情况
线粒体（主要）、细胞质基质
需O2和酶
葡萄糖
CO2、H2O
大量
讲授新课
阶段 项目 第一阶段 （糖酵解） 第二阶段 （柠檬酸循环） 第三阶段
场 所
反应物
生成物
ATP产生量
葡萄糖
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
丙酮酸+H2O
［H］+O2
丙酮酸+［H］
CO2+［H］
H2O
少量
少量
大量
有氧呼吸的三个阶段
总结归纳
能产生[H]的阶段是______________________
有CO2生成的阶段是_____________________
有水参与的阶段是_______________________
有水生成的阶段是_______________________
能释放能量的阶段是_____________________
释放能量最多的阶段是___________________
第一、二阶段
第二阶段
第二阶段
第三阶段
第一、二、三阶段
第三阶段
1.根据有氧呼吸过程图完成以下问题
练一练
2.有氧呼吸所释放的能量有几个去向？
1mol葡萄糖释放2870KJ的能量，其中约有997KJ的能量储存在ATP中（约为32mol），其余主要以热能的形式散失
（1）储存在ATP中
（2）以热能的形式散失（保持体温）
练一练
以葡萄糖为底物，细胞有氧呼吸的总反应式为：
写出有氧呼吸的总反应式，并思考H2O中的氧和氢分别来自哪里？CO2中的氧来自哪里？
C6H12O6+6H2O+6O2
6CO2+12H2O+
酶
能量
总结归纳
C6H12O6
酶
2C2H5OH（乙醇）+2CO2+能量(少量)
C6H12O6
酶
2C3H6O3（乳酸）+能量(少量)
无氧呼吸的总反应式：
葡萄糖
丙酮酸+[H]
无O2
乙醇+CO2
酶
（高等植物、酵母菌）
乳酸
酶
（人、动物、乳酸菌、马铃薯块茎、玉米胚）
酶
少量能量
第一阶段
第二阶段
4、无氧呼吸反应式
讲授新课
二、细胞无氧呼吸也为生命活动提供能量
5、无氧呼吸概念
在无氧或缺氧的条件下，细胞通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为乙醇（C2H5OH）和CO2，或分解为乳酸（C3H6O3）等物质，同时释放较少能量的过程。
细胞质基质
需酶、无氧或缺氧
葡萄糖
乙醇+CO2或乳酸
少量
（1）场所
（2）条件
（3）最常用底物
（4）产物
（5）放能情况
讲授新课
★跑步是一种良好的锻炼身体的方式。但锻炼超过一定强度后，就会产生乳酸。
讲授新课
探究酵母菌的呼吸方式
酵母菌是单细胞真菌,细胞直径一般为 2 ~ 6 um,肉眼看不见。母菌是兼性厌氧生物,在有氧和无氧条件下都能够生存。在无氧环境下,酵母菌能将糖发酵成酒精和二氧化碳,常用于酿酒和发面。
走近实验室
通过对酵母菌呼吸方式的探究,说明酵母菌既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸
实验目的
实验器材和试剂
干酵母：试管、U型管;葡萄糖等。
走近实验室
1.阅读下列背景资料:
一位同学为了探究酵母菌的呼吸类型,设计和实施了酵母菌细胞呼吸实验(图3-3-3)。他得出结论:母菌既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸。
实验指导
走近实验室
2.问题与假设:
小组分析该同学的探究活动后,尝试提出有关酵母菌呼吸方式的问题。针对问题,作出假设。
3.设计与实验:
根据假设,考虑器材、试剂和实验方法等,在小组充分讨论的基础上,制订实验方案，并切实按照实验方案实施实验。
结论：既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸
检测CO2：溴麝香草酚蓝溶液（蓝色→黄绿色）
检测酒精：重铬酸钾溶液（橙红色→绿色）
结论与分析
检测酒精原理：交警用经硫酸化处理的三氧化铬(CrO3)(与重铬酸钾检测酒精的原理类似)硅胶检查司机呼出的气体，据硅胶颜色的变化可确认司机是否为酒后驾车
★利用酒精检测仪可以用来查酒驾
讲授新课
细胞有氧呼吸和无氧呼吸有哪些主要区别？
积极思维
1.研究发现,发生在细胞中的有氧呼吸和无氧呼吸,在反应场所、是否需要氧、最终产物和释放能量多少等方面,存在明显的区别。2.在细胞无氧呼吸中,1mol葡萄糖氧化分解产生乙醇或乳酸时只释放少量能量,并生成少量ATP;在细胞有氧呼吸中,1 mol葡萄糖完全氧化分解时释放大量能量,并生成大量 ATP(图3-3-5)。
事实
细胞有氧呼吸和无氧呼吸有哪些主要区别？
积极思维
1.比较 细胞有氧呼吸和无氧呼吸主要有哪些区别
2.分析 在细胞无氧呼吸过程中,由丙酮酸分解为乙醇或乳酸的阶段有没有释放能量
思考
比较有氧呼吸和无氧呼吸
比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所 ________（主要）____________ ______________
条件
产物
能量
相同点 联系 第一阶段的反应完全相同，并且都在_____________内进行
实质 分解_________，释放能量，合成________。
线粒体
细胞质基质
细胞质基质
酶，有氧
CO2、H2O
乙醇和CO2或乳酸
大量，合成32ATP
少量，合成2ATP
细胞质基质
有机物
ATP
不需氧气、需酶
总结归纳
3︰1
酶
C6H12O6 +6H2O+6O2
12H2O+6CO2+能量(大量)
物质比较
C6H12O6
酶
2C2H5OH(酒精) ＋2CO2＋能量(少量)
2molCO2
2870KJ
196.65KJ
直接用于各种需能反应
6molCO2
1moL
6mol O2
能量比较
C6H12O6
1moL
有O2
无O2
其余能量都以热能的形式散失
977KJ
≈32molATP
61.08KJ
≈2molATP
总结归纳
细胞呼吸产生能量的利用
1.细胞呼吸是维持生物体生命活动的基本保证。
细胞呼吸
能
量
热能散失
能量转移
C6H12O6
CO2＋H2O
讲授新课
ATP
细胞呼吸产生能量的利用
2.为体内其他化合物合成提供原料
O NH2
‖ ▕
CH3—C—COOH→CH3—CH—COOH
丙酮酸
丙氨酸
讲授新课
本节练习
1.甘薯、甘蔗和洋葱等是常见的农作物。正常情况下,这些农作物的叶肉细胞有氧呼吸产生能量的共同去路是( )
A.用于合成块根细胞中储存的淀粉
B.用于合成茎细胞中积累的蔗糖
C.用于合成鳞片叶细胞中的脂肪
D.用于合成蛋白质等细胞结构物质
一、思辨题
本节练习
2.生物体内的许多生命活动都需要能量。下列生命活动由细胞代谢供能的是( )
A.叶绿体基质中,三碳化合物的还原过程
B.类囊体膜上,H O在光下分解,产生[H]并释放O
C.叶绿体基质中,CO 被固定形成三碳化合物的过程
D.线粒体内膜上,在多种酶的催化下，[H]与O 结合生成H O
一、思辨题
本节练习
1.很多人喜欢自己制作馒头。在制作馒头前,一般先把面粉、温水、母菌按比例混合形成面团,不断揉搓面团后再放置一段时间,进行发酵。发酵得好,才能制作出松软的馒头。掰开馒头,中间有很多小孔。若发酵时间过长,则会产生淡淡的酒味。
(1)试分析面团发酵过程中酵母菌所进行的细胞呼吸方式。
一、应用题
本节练习
(2)细胞无氧呼吸的产物有乳酸和乙醇两种类型。有人将这两类无氧呼吸的过程总结为下图。尝试分析:在细胞无氧呼吸过程中,物质和能量发生了什么样的变化
本节练习
2.水涝时农作物会受到危害。根据细胞呼吸的原理,解释水涝时农作物受到危害的原因尝试提出一些能使水涝中受害农作物恢复正常的措施。
3.有人提出:在种子萌发中,从吸水膨胀到胚根和胚突破种皮之前,细胞主要进行无氧呼吸。尝试设计一个探究实验,论证上述观点。
谢谢您的聆听
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第三节
细胞呼吸——能量的转化和利用
细胞中能量的转换和利用
章
三
第
1.生物体生命活动的主要能源物质是什么？
2.生物体新陈代谢所需能量的直接来源是什么？
葡萄糖
ATP
思考：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动
所需要的直接能量ATP？
情境引入
氧气
二氧化碳
氧气如何在细胞中被利用？
情境引入
动物细胞呼吸会产生CO2并释放能量吗？
1.一位同学设计了如图3-3-1所示的实验装置并实施了实验。玻璃钟罩中放置一只小白鼠,钟罩底部涂抹凡士林,使钟罩和玻璃板结合得紧密、不透气。用软胶管和玻璃管连接A、B、C三个锥形瓶，确保连接处的密封性。A瓶内盛有氢氧化钾溶液,B瓶和C瓶内都盛有澄清的石灰水,C瓶出口处的软管连接小型空气泵。
积极思维
事实：
动物细胞呼吸会产生CO2并释放能量吗？
2.他开启空气泵抽气前,先观察和记录三个锥形瓶中溶液的颜色开启空气泵后,空气会从A瓶进入,气体依次经过B瓶和钟罩,最后从C瓶被抽出。
积极思维
动物细胞呼吸会产生CO2并释放能量吗？
3.在重复实验时,他在玻璃钟罩内放置了一个温度计,发现钟罩内的温度有所上升。
积极思维
思考：
1.比较 在实验中,设置A瓶、B瓶和C瓶的目的分别是什么
2.推测 说出在实验过程中A瓶、B瓶和C瓶里溶液颜色的变化情况，并说明理由。
3.分析 钟罩内温度的上升能说明什么
除去空气中的CO2
检测是否除尽CO2
检测生成的CO2
现象：在重复实验时，在玻璃钟罩内放置了一个温度计，发现钟罩内的温度有所上升
产生能量
热能（维持体温）
用于生命活动（与ATP的合成相关联）
积极思维
1、细胞呼吸概念
（1）底物
（2）场所
（3）产物
（4）实质
（5）类型
糖类、脂质、蛋白质等有机物
活细胞
CO2+H2O或一些不彻底的氧化产物
分解有机物、释放能量
有氧呼吸和无氧呼吸
细胞呼吸主要是糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解为CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。
讲授新课
一、细胞有氧呼吸是大多数生物获取能量的主要途径
细 胞
C6H12O6
2丙酮酸（C3H4O3）
酶
6CO2
4[H]
少量能量
少量能量
酶
6H2O
20[H]
12H2O
6O2
酶
大量能量
线粒体基质
细胞质基质
Ⅱ
Ⅰ
Ⅲ
线粒体内膜
2、有氧呼吸示意图
讲授新课
3、有氧呼吸概念
指细胞在O2 的参与下，细胞内的有机物彻底氧化分解产生CO2和H2O ，同时释放能量，生成大量ATP的过程。
（1）场所
（2）条件
（3）最常用底物
（4）产物
（5）放能情况
线粒体（主要）、细胞质基质
需O2和酶
葡萄糖
CO2、H2O
大量
讲授新课
阶段 项目 第一阶段 （糖酵解） 第二阶段 （柠檬酸循环） 第三阶段
场 所
反应物
生成物
ATP产生量
葡萄糖
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
丙酮酸+H2O
［H］+O2
丙酮酸+［H］
CO2+［H］
H2O
少量
少量
大量
有氧呼吸的三个阶段
总结归纳
能产生[H]的阶段是______________________
有CO2生成的阶段是_____________________
有水参与的阶段是_______________________
有水生成的阶段是_______________________
能释放能量的阶段是_____________________
释放能量最多的阶段是___________________
第一、二阶段
第二阶段
第二阶段
第三阶段
第一、二、三阶段
第三阶段
1.根据有氧呼吸过程图完成以下问题
练一练
2.有氧呼吸所释放的能量有几个去向？
1mol葡萄糖释放2870KJ的能量，其中约有997KJ的能量储存在ATP中（约为32mol），其余主要以热能的形式散失
（1）储存在ATP中
（2）以热能的形式散失（保持体温）
练一练
以葡萄糖为底物，细胞有氧呼吸的总反应式为：
写出有氧呼吸的总反应式，并思考H2O中的氧和氢分别来自哪里？CO2中的氧来自哪里？
C6H12O6+6H2O+6O2
6CO2+12H2O+
酶
能量
总结归纳
C6H12O6
酶
2C2H5OH（乙醇）+2CO2+能量(少量)
C6H12O6
酶
2C3H6O3（乳酸）+能量(少量)
无氧呼吸的总反应式：
葡萄糖
丙酮酸+[H]
无O2
乙醇+CO2
酶
（高等植物、酵母菌）
乳酸
酶
（人、动物、乳酸菌、马铃薯块茎、玉米胚）
酶
少量能量
第一阶段
第二阶段
4、无氧呼吸反应式
讲授新课
二、细胞无氧呼吸也为生命活动提供能量
5、无氧呼吸概念
在无氧或缺氧的条件下，细胞通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为乙醇（C2H5OH）和CO2，或分解为乳酸（C3H6O3）等物质，同时释放较少能量的过程。
细胞质基质
需酶、无氧或缺氧
葡萄糖
乙醇+CO2或乳酸
少量
（1）场所
（2）条件
（3）最常用底物
（4）产物
（5）放能情况
讲授新课
★跑步是一种良好的锻炼身体的方式。但锻炼超过一定强度后，就会产生乳酸。
讲授新课
探究酵母菌的呼吸方式
酵母菌是单细胞真菌,细胞直径一般为 2 ~ 6 um,肉眼看不见。母菌是兼性厌氧生物,在有氧和无氧条件下都能够生存。在无氧环境下,酵母菌能将糖发酵成酒精和二氧化碳,常用于酿酒和发面。
走近实验室
通过对酵母菌呼吸方式的探究,说明酵母菌既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸
实验目的
实验器材和试剂
干酵母：试管、U型管;葡萄糖等。
走近实验室
1.阅读下列背景资料:
一位同学为了探究酵母菌的呼吸类型,设计和实施了酵母菌细胞呼吸实验(图3-3-3)。他得出结论:母菌既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸。
实验指导
走近实验室
2.问题与假设:
小组分析该同学的探究活动后,尝试提出有关酵母菌呼吸方式的问题。针对问题,作出假设。
3.设计与实验:
根据假设,考虑器材、试剂和实验方法等,在小组充分讨论的基础上,制订实验方案，并切实按照实验方案实施实验。
结论：既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸
检测CO2：溴麝香草酚蓝溶液（蓝色→黄绿色）
检测酒精：重铬酸钾溶液（橙红色→绿色）
结论与分析
检测酒精原理：交警用经硫酸化处理的三氧化铬(CrO3)(与重铬酸钾检测酒精的原理类似)硅胶检查司机呼出的气体，据硅胶颜色的变化可确认司机是否为酒后驾车
★利用酒精检测仪可以用来查酒驾
讲授新课
细胞有氧呼吸和无氧呼吸有哪些主要区别？
积极思维
1.研究发现,发生在细胞中的有氧呼吸和无氧呼吸,在反应场所、是否需要氧、最终产物和释放能量多少等方面,存在明显的区别。2.在细胞无氧呼吸中,1mol葡萄糖氧化分解产生乙醇或乳酸时只释放少量能量,并生成少量ATP;在细胞有氧呼吸中,1 mol葡萄糖完全氧化分解时释放大量能量,并生成大量 ATP(图3-3-5)。
事实
细胞有氧呼吸和无氧呼吸有哪些主要区别？
积极思维
1.比较 细胞有氧呼吸和无氧呼吸主要有哪些区别
2.分析 在细胞无氧呼吸过程中,由丙酮酸分解为乙醇或乳酸的阶段有没有释放能量
思考
比较有氧呼吸和无氧呼吸
比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所 ________（主要）____________ ______________
条件
产物
能量
相同点 联系 第一阶段的反应完全相同，并且都在_____________内进行
实质 分解_________，释放能量，合成________。
线粒体
细胞质基质
细胞质基质
酶，有氧
CO2、H2O
乙醇和CO2或乳酸
大量，合成32ATP
少量，合成2ATP
细胞质基质
有机物
ATP
不需氧气、需酶
总结归纳
3︰1
酶
C6H12O6 +6H2O+6O2
12H2O+6CO2+能量(大量)
物质比较
C6H12O6
酶
2C2H5OH(酒精) ＋2CO2＋能量(少量)
2molCO2
2870KJ
196.65KJ
直接用于各种需能反应
6molCO2
1moL
6mol O2
能量比较
C6H12O6
1moL
有O2
无O2
其余能量都以热能的形式散失
977KJ
≈32molATP
61.08KJ
≈2molATP
总结归纳
细胞呼吸产生能量的利用
1.细胞呼吸是维持生物体生命活动的基本保证。
细胞呼吸
能
量
热能散失
能量转移
C6H12O6
CO2＋H2O
讲授新课
ATP
细胞呼吸产生能量的利用
2.为体内其他化合物合成提供原料
O NH2
‖ ▕
CH3—C—COOH→CH3—CH—COOH
丙酮酸
丙氨酸
讲授新课
本节练习
1.甘薯、甘蔗和洋葱等是常见的农作物。正常情况下,这些农作物的叶肉细胞有氧呼吸产生能量的共同去路是( )
A.用于合成块根细胞中储存的淀粉
B.用于合成茎细胞中积累的蔗糖
C.用于合成鳞片叶细胞中的脂肪
D.用于合成蛋白质等细胞结构物质
一、思辨题
本节练习
2.生物体内的许多生命活动都需要能量。下列生命活动由细胞代谢供能的是( )
A.叶绿体基质中,三碳化合物的还原过程
B.类囊体膜上,H O在光下分解,产生[H]并释放O
C.叶绿体基质中,CO 被固定形成三碳化合物的过程
D.线粒体内膜上,在多种酶的催化下，[H]与O 结合生成H O
一、思辨题
本节练习
1.很多人喜欢自己制作馒头。在制作馒头前,一般先把面粉、温水、母菌按比例混合形成面团,不断揉搓面团后再放置一段时间,进行发酵。发酵得好,才能制作出松软的馒头。掰开馒头,中间有很多小孔。若发酵时间过长,则会产生淡淡的酒味。
(1)试分析面团发酵过程中酵母菌所进行的细胞呼吸方式。
一、应用题
本节练习
(2)细胞无氧呼吸的产物有乳酸和乙醇两种类型。有人将这两类无氧呼吸的过程总结为下图。尝试分析:在细胞无氧呼吸过程中,物质和能量发生了什么样的变化
本节练习
2.水涝时农作物会受到危害。根据细胞呼吸的原理,解释水涝时农作物受到危害的原因尝试提出一些能使水涝中受害农作物恢复正常的措施。
3.有人提出:在种子萌发中,从吸水膨胀到胚根和胚突破种皮之前,细胞主要进行无氧呼吸。尝试设计一个探究实验,论证上述观点。
谢谢您的聆听
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