高中生物细胞中能量的转换和利用第3节细胞呼吸-能量的转化和利用教案苏教版必修1-苏.pdf

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第三节 细胞呼吸——能量的转化和利用
课标内容要求 核心素养对接
1．生命观念——结构与功能观：线粒体结构与细胞呼吸的
1．说明生物通过细胞呼吸将
关系。
储存在有机分子中的能量转
2．科学思维——分析与综合：分析有氧呼吸的三个阶段，
化为生命活动可以利用的能
及无氧呼吸与有氧呼吸的异同，理解细胞呼吸的实质。
量。
3．科学探究——根据实验目的，设计探究酵母菌细胞呼吸
2．探究酵母菌的呼吸方式。
方式的实验装置，实施方案，观察实验结果，得出正确结论。

一、细胞有氧呼吸是大多数生物获取能量的主要途径
1．细胞呼吸
(1)概念：细胞呼吸主要是指糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解为 CO 或
2
其他物质，同时释放出能量并生成 ATP 的过程。
(2)特点：细胞呼吸是连续的代谢过程，由一系列生化反应组成，其中每一步生化反应的
顺利完某某需要特定的酶参与。
(3)类型：生物细胞呼吸包括细胞有氧呼吸和无氧呼吸两类。
2．有氧呼吸
(1)概念：细胞有氧呼吸(aerobic respiration)是指在氧的参与下，细胞内的有机物彻
底氧化分解产生二氧化碳和水，同时释放能量，生成大量 ATP 的过程。细胞有氧呼吸主要发
生在线粒体内。
(2)过程：
①第一阶段：又称糖酵解过程。
a．场所：细胞质基质
b．是否需要氧参与：不需要
酶
c．生化反应：C H O ――→2 丙酮酸(C H O )＋4[H](还原型辅酶 I，NADH)＋少量能量
6 12 6 3 4 3
②第二阶段：
a．场所：线粒体基质
b．是否需要氧参与：不需要氧直接参与
c．生化反应：丙酮酸在多种酶的催化下，先转化成乙酰辅酶A，再形成柠檬酸，柠檬酸
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进一步分解。上述过程生成 CO ，同时产生大量[H]并释放少量能量。部分水也参与了这一阶
2
段的反应。
d．重要性：这一阶段把糖类、蛋白质和脂肪等物质代谢联系起来，也是能量代谢的枢纽。
③第三阶段：
a．场所：线粒体内膜
b．是否需要氧参与：需要
多种酶
c．生化反应：24[H]＋6O ――→ 12H O＋大量能量
2 2
(3)以葡萄糖为底物，细胞有氧呼吸的总反应式：
酶
C H O ＋6H O＋6O ――→6CO ＋12H O＋能量。
6 12 6 2 2 2 2
(4)意义：细胞有氧呼吸是大多数生物特别是人和高等动植物获取能量的主要途径。
二、细胞无氧呼吸也为生命活动提供能量
1．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(C H OH)和 CO 或分解为乳酸(C H O )等物质，同时释放较少能量的过程，被称为无氧呼吸。
2 5 2 3 6 3
2．场所：细胞质基质。
3．探究酵母菌细胞呼吸的方式
(1)酵母菌细胞呼吸的方式

(2)呼吸产物的检测
检测产物 试剂 现象
CO 澄清石灰水 石灰水变混浊
2
CO 溴麝香草酚蓝溶液 由蓝色变为黄绿色
2
酒精 酸性条件下的重铬酸钾溶液 橙色变绿色

(3)实验结论
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①酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
有氧条件：大量的二氧化碳和水
②产物
无氧条件：产生酒精，还产生少量的二氧化碳
4．以葡萄糖为底物，那么细胞无氧呼吸反应式
酶
(1)C H O ――→2C H OH＋2CO ＋能量。
6 12 6 2 5 2
酶
(2)C H O ――→2C H O ＋能量。
6 12 6 3 6 3
5．意义：在缺氧的条件下为生物供能。
三、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。
2．细胞呼吸释放的能量，一部分以热的形式散失，一部分主要储存在ATP 中，供给生物
体的各种生命活动。
3．ATP 为细胞的生命活动提供了动力。
4．生物体的各种运动，一些生物的放电、发光现象，物质的主动运输，细胞的分裂和生
长等，都需要消耗 ATP 所提供的能量。

判断对错(正确的打“√〞，错误的打“×〞)
1．酒精在中性或酸性条件下与重铬酸钾溶液反应产生灰绿色。 ( )
2．有氧呼吸全部在线粒体中进行。 ( )
3．有氧呼吸的三个阶段均可产生 ATP，但第三阶段产生的最多。 ( )
4．氧气作为反应物参与有氧呼吸的第二、三阶段。 ( )
5．有氧呼吸的第三阶段既消耗水又产生水。 ( )
6．无氧呼吸发生的场所是细胞质基质。 ( )
7．不同生物无氧呼吸的产物相同。( )
8．无氧呼吸两个阶段都可以产生 ATP。 ( )
提示：1.× 酒精在酸性条件下与重铬酸钾溶液反应产生灰绿色。
2．× 有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行。
3．√
4．× 氧气参与有氧呼吸的第三阶段。
5．× 有氧呼吸的第二阶段消耗水，第三阶段产生水。
6．√
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7．× 不同生物无氧呼吸的产物不一定相同，如酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和二氧化
碳，乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸。
8．× 无氧呼吸只在第一阶段产生 ATP。

细胞有氧呼吸是大多数生物获取能量的主要途径
1．有氧呼吸的过程
有氧呼吸过程 第一阶段 第二阶段 第三阶段
场所 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜
反应物 葡萄糖(C H O ) 丙酮酸(C H O )＋H O [H]＋O
6 12 6 3 4 3 2 2
乙酰辅酶 A、柠檬酸
中间产物
等
产物 丙酮酸＋[H] 少量能量 CO ＋[H] 少量能量 H O 大量能量
2 2
是否需氧 不需氧 不需氧 需氧
产生 ATP 数量 少量(2 mol) 少量(2 mol) 大量(28 mol)
酶 酶 酶
C H O ――→2C H O ＋4[H] 2C H O ＋6H O――→