第3节 细胞呼吸作用

第3节细胞呼吸的原理和应用-人教版高中生物必修1《分子与细胞》（2019版）教案一、教学目标1.了解细胞呼吸的概念。

2.了解细胞呼吸的三个阶段及其特点。

3.掌握细胞呼吸的化学反应方程式。

4.了解细胞呼吸的能量转化过程及其应用。

二、教学重点1.细胞呼吸的化学反应方程式。

2.细胞呼吸的能量转化过程及其应用。

三、教学难点1.细胞呼吸的实际应用。

四、教学内容1. 细胞呼吸的概念细胞呼吸是指生物体内的细胞通过氧气与有机物质之间的化学反应，产生能量，并将产生的能量转化为ATP分子的过程。

2. 细胞呼吸的三个阶段及其特点细胞呼吸可以分为三个阶段：2.1 糖解作用糖解作用也称为糖分解作用，是发生在细胞质中的有氧呼吸的第一步。

其中，葡萄糖被分解为两个分子的三碳糖（丙酮酸和磷酸甘油酸）。

在这个过程中，糖分子中的部分能量会被释放，并且一部分能量将被储存在NADH和FADH2分子中。

2.2 肯德尔循环肯德尔循环也称为三羧酸循环，是细胞呼吸的第二步。

在这个过程中，丙酮酸和磷酸甘油酸进入线粒体的内质网，被氧气氧化。

在此过程中，它们转化为二氧化碳和水，并产生大量的ATP。

2.3 氧化磷酸作用氧化磷酸作用也称为氧化磷酸化作用，是有氧呼吸的最后一步。

在线粒体的内质网上，氧气参与反应，将NADH和FADH2转化为ATP。

在此过程中，三个分子的ADP通过与线粒体中的磷酸酯化为三个分子的ATP。

3. 细胞呼吸的化学反应方程式细胞呼吸的化学反应方程式如下所示：C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP4. 细胞呼吸的能量转化过程及其应用在细胞呼吸过程中，糖分子被氧气氧化，产生大量的ATP能量。

这些能量可以通过光合作用转化为有机物质，并传递到食物链中的不同生物，从而维持生态平衡。

此外，细胞呼吸的能量也可以被应用到许多实际场景中，如发电、发动机等。

五、教学方法1.授课法。

2.板书法。

六、教学评估1.作业评估。

2.课堂交互评估。

细胞呼吸的原理及应用一、有氧呼吸1．概念：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。

2．主要场所——线粒体：3．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丙酮酸、水O2、[H]生成物丙酮酸、[H]、ATP CO2、[H]、ATP H2O、ATP能量少量能量少量能量大量能量酶4．有氧呼吸反应式：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。

――→5．特点(1)必要条件：有氧参与，多种酶催化。

(2)过程特点：能量是逐步释放的，有机物彻底氧化分解。

6．能量转化：1 moL葡萄糖彻底氧化分解后释放出2 870 kJ的能量，其中1_161 kJ的能量储存在ATP中，其余的能量以热能形式散失掉。

二、无氧呼吸1．类型：对于微生物而言，根据产物的不同，可分为酒精发酵和乳酸发酵。

2．两种类型的比较：酒精发酵乳酸发酵场所细胞质基质第一阶段葡萄糖[H]＋丙酮酸＋少量能量――→酶过程第二阶段丙酮酸酒精＋CO 2――→酶丙酮酸乳酸――→酶反应式C 6H 12O 62C 2H 5OH ＋2CO 2――→酶＋少量能量C 6H 12O 62C 3H 6O 3＋少量能――→酶量能量转化1 mol 葡萄糖分解成乳酸后只释放196.65 kJ 能量，其中有61.08 kJ 储存在ATP 中三、细胞呼吸原理的应用[连线]一、有氧呼吸1．教材问题探讨分析(1)仔细观察教材P93图5－8，分析线粒体与其功能相适应的结构特点有哪些？提示：线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，大大增加了内膜表面积，在内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。

(2)观察教材P93图5－9，并阅读教材文字叙述，讨论并交流下列问题：①试从元素角度分析有氧呼吸过程中各物质的来源、去向，写出反应式并用箭头进行标注。

提示：②分析糖类(葡萄糖)为什么必须分解成丙酮酸后才能进行有氧呼吸的第二、三阶段？提示：因为线粒体膜上不含有运输葡萄糖的载体蛋白，葡萄糖不能进入线粒体(或线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶)。

第3节ATP的主要来源—细胞呼吸细胞呼吸：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。

（1）细胞呼吸的实质：细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。

（2）细胞呼吸的意义：为细胞的生命活动提供能量；为各种物质间的相互转化提供了丰富的中间产物及多样的途径。

一、探究酵母菌细胞呼吸的方式1.实验原理（1）酵母菌：一种单细胞真菌，其代谢类型是异养兼性厌氧型，其细胞呼吸方式为有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸。

（2）细胞呼吸产物的检测①CO2的检测：使澄清的石灰水变浑浊，浑浊程度越高，产生的CO2越多；使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，变成黄色的时间越短，产生CO2越多。

②酒精的检测：在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液会与酒精发生化学反应，变成灰绿色。

（注：创造酸性环境条件时，使用95%～97%的浓硫酸。

）2.实验装置图：（1）甲装置：检测有氧呼吸装置。

A瓶中的NaOH溶液可以吸收通入气体中的CO2，保证C 瓶中的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。

（2）乙装置：检测无氧呼吸的装置，接E瓶前，先将D瓶封口放置一段时间，使D瓶中的氧气先消耗掉，以确保E瓶澄清石灰水变浑浊是酵母菌无氧呼吸产生的CO2所致。

3.产物检测与实验现象4．(1)实验装置：甲组探究酵母菌的有氧呼吸，乙组探究酵母菌的无氧呼吸。

实验设计需遵循对照原则，此实验为何不设置对照组？提示：此实验为对比实验，对比实验不设对照组，而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对照得出实验结论。

(2)无关变量控制①通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。

②B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的。

③实验所用的葡萄糖溶液为什么需煮沸？提示煮沸的主要目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。

细胞呼吸总结知识点一、细胞呼吸的概念和作用细胞呼吸是一种生物化学过程，通过此过程将有机物质（如葡萄糖）在细胞内氧化分解，释放出能量，从而维持细胞的生命活动。

细胞呼吸的作用主要有两个方面：1. 产生能量：细胞呼吸是生物细胞生存所需要的基本能量来源，通过分解有机物质产生大量的三磷酸腺苷（ATP），为细胞提供能量。

2. 产生二氧化碳和水：细胞呼吸还可以将有机物质分解成二氧化碳和水，这是一种有机物质的降解过程。

二、细胞呼吸的基本过程细胞呼吸包括糖解和呼吸链两个阶段，分别发生在细胞质和线粒体的不同位置。

具体过程如下：1. 糖解糖解是指在细胞质中进行的一系列反应，将葡萄糖分解成丙酮酸，产生少量ATP和NADH。

糖解的反应包括糖原磷酸酶、糖原酰基转移酶和磷酸化酶等多个酶的参与，最终产生两个丙酮酸分子。

2. 呼吸链呼吸链是指在线粒体内膜上进行的一系列氧化还原反应，产生大量ATP。

在呼吸链中，NADH和FADH2在电子传递过程中释放出电子，依次经过多个电子传递子，最终与氧气结合生成水，同时释放出大量能量，合成ATP。

三、细胞呼吸的调控细胞呼吸的过程受到多种物质的调控，主要有ATP、ADP和乳酸等。

其中，ATP是能量的终产物，当细胞内ATP浓度过高时，可以抑制细胞呼吸过程，而当ATP浓度较低时，可以促进细胞呼吸的进行。

另外，ADP也可以通过激活蛋白激酶来促进细胞呼吸的进行。

此外，乳酸是细胞呼吸中的重要调控物质，当细胞内氧气供应不足时，会产生乳酸，从而干扰细胞呼吸的正常进行。

四、细胞呼吸与其他生物化学过程的关系细胞呼吸与糖类、脂肪和蛋白质代谢等生物化学过程密切相关，它们之间相互作用，在生物体内共同维持着细胞的稳态。

糖类、脂肪和蛋白质是细胞呼吸的底物，通过不同途径可以参与到细胞呼吸的过程中，产生ATP。

同时，细胞内的糖酵解、乳酸发酵等过程也受到细胞呼吸过程的影响，它们之间相互交织，共同维持着生物体的新陈代谢。

五、细胞呼吸与疾病的关系细胞呼吸与疾病之间也有着密切的联系。

第3节细胞呼吸的原理和应用
一．课标教学内容要求：说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。

二．教学目标：1.描述线粒体适用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.比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同，阐明细胞呼吸的实质。

3.探讨细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。

三. 核心素养体现：生命观念、科学思维、科学探究
四. 核心概念：物质与能量观
五. 教学重点：有氧呼吸过程中物质与能量的变化
六. 教学难点：有氧呼吸过程中物质与能量的变化
七. 教学过程
九．板书设计：
第3节细胞呼吸的原理和应用
一．线粒体结构
二．分析归纳有氧呼吸过程
三．无氧呼吸
四．总结应用细胞呼吸
十．习题巩固：
1．在有氧呼吸的全过程中，CO2的形成发生在（）
A．第一阶段 B．第二阶段C．第三阶段D．各个阶段2．有氧呼吸和无氧呼吸的相同点是（）
A.都需要氧气
B.都是在线粒体中进行
C.都能产生二氧化碳和水
D.都能产生中间产物丙酮酸
3．在呼吸作用过程中，若有CO2放出，则可推断此过程一定（）
A．是有氧呼吸 B．是无氧呼吸 C．不是酒精发酵 D．不是乳酸发酵
十一.归纳总结
1.列表比较有氧呼吸无氧呼吸的异同。

细胞呼吸作用
细胞呼吸作用是指细胞内能量产生的过程，通过氧气和有机物质进行反应，产生能量(ATP)和二氧化碳。

细胞呼吸作用主要
由糖代谢的三个部分组成，即糖酵解、柠檬酸循环和氧化磷酸化。

糖酵解是细胞呼吸作用的第一个步骤，发生在细胞质中。

糖酵解将葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，同时产生少量的ATP
和NADH。

这个过程没有氧气参与，因此称为无氧糖酵解。

无氧糖酵解途径主要是为了提供细胞在缺氧状态下的能量需求。

柠檬酸循环是细胞呼吸作用的第二个步骤，发生在线粒体内。

柠檬酸循环将丙酮酸经过一系列反应逐步氧化，最终完全分解为CO2和能量(ATP)。

整个过程中通过产生电子载体–NADH
和FADH2，将电子转运到下一个步骤，即氧化磷酸化过程。

柠檬酸循环的产物是无机盐、CO2和能量(ATP)。

氧化磷酸化是细胞呼吸作用的第三个步骤，也是最关键的步骤，发生在线粒体内。

通过氧化磷酸化，将NADH和FADH2中
的电子和氧气结合，生成大量的能量(ATP)和水。

氧化磷酸化
是细胞呼吸作用中最重要的能量产生过程，产生的ATP是供
应细胞需要的能量。

通过细胞呼吸作用，细胞能够高效地利用有机物质（如葡萄糖）和氧气产生大量的能量(ATP)。

这些能量被用于各种细胞活动，包括物质转运、细胞分裂、合成分子等。

细胞呼吸作用是维持细胞正常功能的重要过程，也是生命活动所必需的。

【高中生物】高二生物必修三细胞呼吸作用知识点归纳【导语】直面高二的挑战，认清高二的自己，明确高二的目标，意义重大。

因为，高二的这个岔路口，分出的是渐行渐远的两条路，指向的是人生意义上的两个截然相反的阶段性终端。

逍遥右脑为正在奋斗的你整理了《高二生物必修三细胞呼吸作用知识点归纳》希望你喜欢！【一】1、呼吸作用(不是呼吸)：指生物体的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其它产物，并且释放出能量的过程。

2、有氧呼吸：指细胞在有氧的参与下，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。

3、无氧呼吸：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。

4、发酵：微生物的无氧呼吸。

【二】1、有氧呼吸：①场所：先在细胞质的基质，后在线粒体。

②过程：第一阶段、(葡萄糖)C6H12O6→2C3H4O3(丙*酸)+4[H]+少量能量(细胞质的基质);第二阶段、2C3H4O3(丙*酸)→6CO2+20[H]+少量能量(线粒体);第三阶段、24[H]+O2→12H2O+大量能量(线粒体)。

2、无氧呼吸(有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来)：①场所：始终在细胞质基质②过程：第一阶段、和有氧呼吸的相同;第二阶段、2C3H4O3(丙*酸)→C2H5OH(酒精)+CO2(或C3H6O3乳酸)②高等植物被淹产生酒精(如水稻)，(苹果、梨可以通过无氧呼吸产生酒精);高等植物某些器官(如马铃薯块茎、甜菜块根)产生乳酸，高等动物和人无氧呼吸的产物是乳酸。

3、有氧呼吸与无氧呼吸的区别和联系①场所：有氧呼吸第一阶段在细胞质的基质中，第二、三阶段在线粒体②O2和酶：有氧呼吸第一、二阶段不需O2，;第三阶段：需O2，第一、二、三阶段需不同酶;无氧呼吸--不需O2，需不同酶。

③氧化分解：有氧呼吸--彻底，无氧呼吸--不彻底。

④能量释放：有氧呼吸(释放大量能量高38ATP)---1mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放出2870kJ的能量，其中有1161kJ左右的能量储存在ATP中;无氧呼吸(释放少量能量2ATP)--1mol葡萄糖分解成乳酸共放出196.65kJ能量，其中61.08kJ储存在ATP中。