细胞呼吸的原理和应用课件【高效备课精研】高一上学期生物人教版必修1

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1课时 有氧呼吸学习目标学习目标通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型；通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型；描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸中物质与能量的变化。吸中物质与能量的变化。问题探讨问题探讨通气可以给酵母菌通气可以给酵母菌提供呼吸所需要的氧气提供呼吸所需要的氧气，利于酵，利于酵母菌进行旺盛的有丝分裂。密封为了避免空气进入，母菌进行旺盛的有丝分裂。密封为了避免空气进入，便于酵母菌便于酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精在无氧条件下分解有机物产生酒精。在在有氧条件有氧条件下，酵母菌分解营养物质下，酵母菌分解营养物质释放的释放的能量多能量多，这些能量可以为酵母菌细胞，这些能量可以为酵母菌细胞进行物进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力质代谢和细胞分裂提供充足的动力。密封发酵时，酵母菌将密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精有机物转化为酒精的同时，能为的同时，能为自己的生命活动提供能量自己的生命活动提供能量。细胞呼吸细胞呼吸1.定义：细胞呼吸是指定义：细胞呼吸是指有机物有机物在细胞内经过一系列的在细胞内经过一系列的 ，生成，生成 ，释放出，释放出 并生成并生成ATP的过程。的过程。2.实质：实质：细胞呼吸是否需要氧气细胞呼吸是否需要氧气？生物生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？氧化分解氧化分解二氧化碳或其他产物二氧化碳或其他产物能量能量氧化分解有机物，释放能量氧化分解有机物，释放能量细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌酵母菌是一种是一种单细胞真菌单细胞真菌，依赖外来的有机物进行，依赖外来的有机物进行异养异养生活，生活，以以出芽生殖出芽生殖的方式产生后代。在有氧和无氧条件下都能生存的方式产生后代。在有氧和无氧条件下都能生存,属属于于 型生物。型生物。兼性厌氧兼性厌氧细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式 探究探究:1.提出问题提出问题2.作出假设作出假设3.设计实验设计实验5.得出结论得出结论6.表达交流表达交流4.进行实验进行实验酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是什么酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是什么？假设酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。假设酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式3.设设计实验计实验自变量、因变量分别是什么？自变量、因变量分别是什么？怎样鉴定因变量怎样鉴定因变量？变变量量自变量自变量:因变量因变量:无关变量无关变量:细胞呼吸的条件细胞呼吸的条件细胞呼吸的产物细胞呼吸的产物 有氧有氧无氧无氧影响实验结果的可变因素影响实验结果的可变因素 酒精、酒精、CO2保证酵母菌在整个实验过程中正常生活保证酵母菌在整个实验过程中正常生活（1）实）实验目的验目的相同且适宜相同且适宜CO2的检测：的检测：1.通入澄清的石灰水：通入澄清的石灰水：2.溴麝香草酚蓝水溶液：溴麝香草酚蓝水溶液：（2）实）实验原理验原理CO2多少：多少：细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式酒精的检测：酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液橙色的重铬酸钾溶液在在酸性酸性下下与酒精发生反应：与酒精发生反应：澄清澄清浑浊浑浊蓝蓝 绿绿黄黄橙色橙色灰绿色灰绿色石灰水石灰水浑浊程度浑浊程度或产生或产生浑浊的快慢浑浊的快慢或或由蓝由蓝绿绿黄所需黄所需时间长短时间长短（3）设）设计实验装计实验装置置吸收通入吸收通入空气中的空气中的CO2细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式为什么为什么B锥形瓶封口放置一段时间后，再与第二个锥形瓶连锥形瓶封口放置一段时间后，再与第二个锥形瓶连接接？（使酵母菌消耗瓶内的氧气，造成无氧环境）（使酵母菌消耗瓶内的氧气，造成无氧环境）有氧装置有氧装置无氧装置无氧装置细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式4.进行实验进行实验1.称取等量的两份食用酵母菌（称取等量的两份食用酵母菌（10g）；）；2.配制质量分数为配制质量分数为5%葡萄糖溶液作为酵母菌的培养液；葡萄糖溶液作为酵母菌的培养液；3.搭建如图的有氧呼吸（左）和无氧呼吸（右）装置；搭建如图的有氧呼吸（左）和无氧呼吸（右）装置；4.培养、观察、检测、记录培养、观察、检测、记录细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式4.进行实验进行实验实验开始：实验开始：A装置（装置（35)实验开始：实验开始：B装置（装置（35)细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式 A装置（装置（35C)B装置（装置（35C)实验进行实验进行3小时小时细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式溴麝香草酚蓝水溶液：溴麝香草酚蓝水溶液：蓝蓝绿绿黄黄细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式用用溶有重铬酸钾溶有重铬酸钾的的浓硫酸浓硫酸检测酒精检测酒精溶有重铬酸钾溶有重铬酸钾的浓硫酸的浓硫酸+A装置装置的的2ml酵酵母菌滤液母菌滤液+B装置装置的的2ml酵酵母菌滤液母菌滤液灰绿色灰绿色不变灰绿色不变灰绿色细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式实实验现象：验现象：条件条件澄清石灰水澄清石灰水/出现的时间出现的时间重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸溶液有氧有氧无氧无氧变浑浊快变浑浊快不出现灰绿色不出现灰绿色变浑浊慢变浑浊慢出现灰绿色出现灰绿色 2 2、酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，产生，产生了少量了少量CO2，同时，同时也产生了酒精也产生了酒精。1 1、酵母菌、酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸在有氧条件下进行有氧呼吸，产生，产生大量大量CO2，不产生，不产生酒精酒精。5.得出结论得出结论细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式1、只检测、只检测CO2能不能确定酵母菌的呼吸方式？能不能确定酵母菌的呼吸方式？不能。因为有氧和无氧条件下均可产生不能。因为有氧和无氧条件下均可产生CO2。2、本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？本本实验的两组都是实验组实验的两组都是实验组科学方法对比实验（相互对照实验对比实验（相互对照实验）设置两个或两个以上的实验组，通过对几个实验组结果的设置两个或两个以上的实验组，通过对几个实验组结果的分析比较，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫分析比较，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验。作对比实验。1.如图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，下列相关叙述正确的如图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，下列相关叙述正确的是是A.装置甲为对照组，装置乙为实验组装置甲为对照组，装置乙为实验组B.B瓶应封口放置一段时间后再连通下瓶应封口放置一段时间后再连通下一个一个锥形瓶锥形瓶C.可用溴麝香草酚蓝溶液检测是否有酒精产生可用溴麝香草酚蓝溶液检测是否有酒精产生D.通过检测是否有通过检测是否有CO2产生可确定酵母菌细胞呼吸的方式产生可确定酵母菌细胞呼吸的方式B2.如图为酵母菌细胞呼吸实验的示意图，下列相关叙述正确的如图为酵母菌细胞呼吸实验的示意图，下列相关叙述正确的是是A.取酵母菌培养液加斐林试剂后出现砖红色沉淀取酵母菌培养液加斐林试剂后出现砖红色沉淀B.实验中增加酵母菌数量不能提高酒精最大产量实验中增加酵母菌数量不能提高酒精最大产量C.物质物质a可使溴麝香草酚蓝溶液的颜色由蓝变黄再变绿可使溴麝香草酚蓝溶液的颜色由蓝变黄再变绿D.试剂甲为酸性条件的重铬酸钾溶液，葡萄糖不能与之反应发生颜色变化试剂甲为酸性条件的重铬酸钾溶液，葡萄糖不能与之反应发生颜色变化B有氧有氧呼吸呼吸外膜外膜线粒体的结构示意图线粒体的结构示意图内膜内膜基质基质嵴嵴(1)(1)场所：场所：主要在线粒体主要在线粒体嵴增大内膜面积嵴增大内膜面积 内膜和线粒体内膜和线粒体基质充满了与基质充满了与有氧呼吸有关有氧呼吸有关的酶的酶细胞C6H12O6能量（少量）能量（少量）2丙酮酸丙酮酸 （2C3H4O3）4H酶酶6H2O能量（少量）能量（少量）20H酶酶6CO212H2O+能量（大量）能量（大量）酶酶6O2细胞质基质细胞质基质第一阶段第一阶段第三阶段第三阶段第二阶段第二阶段（2 2）过）过程程有氧有氧呼吸呼吸线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜有氧有氧呼吸呼吸第一阶第一阶段：段：C6H12O62C3H4O3+4H+少量能量少量能量酶酶细胞质基质细胞质基质第二阶段：第二阶段：2C3H4O3+6H2O6CO2+20H+少量能量少量能量酶酶线粒体基质线粒体基质第三阶段：第三阶段：24H+6O212H2O+大量能量大量能量酶酶线粒体内膜线粒体内膜葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解 H的氧化的氧化有氧有氧呼吸呼吸酶酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量能量（3）总反应式）总反应式思考：此过程中氧原子转移途径？思考：此过程中氧原子转移途径？1moL能量能量（2870kJ）997.28KJATP其余以其余以热能热能形式散失形式散失34.75%绝大多数以绝大多数以热能形式散热能形式散失失有氧有氧呼吸呼吸（4 4）有）有氧呼吸概念氧呼吸概念下下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：列分别属于有氧呼吸的第几阶段：产生产生CO2的阶段（）的阶段（）产生产生H2O的阶段（）的阶段（）氧气参与的阶段（）氧气参与的阶段（）产生产生ATP的阶段（的阶段（）产生产生ATP最多的阶段（）最多的阶段（）产生产生H的阶段（的阶段（）二二三三三三一、二、三一、二、三三三一、二一、二 细胞在细胞在_的参与下，通过的参与下，通过_的催化作用，把的催化作用，把_等有等有机物机物_，产生，产生_和和_，释放，释放_,_,生成生成_的过程。的过程。氧氧多种多种酶酶葡萄糖葡萄糖彻底氧化彻底氧化分解分解CO2H2O能量能量大量大量ATP有氧有氧呼吸呼吸能量利用特点能量利用特点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？体来说具有什么意义？可使有机物中的能量逐步转移到可使有机物中的能量逐步转移到ATPATP中；能量缓慢有序地释放，中；能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定状态。有利于维持细胞的相对稳定状态。有氧呼吸特点：有氧呼吸特点：有氧呼吸过程温和有氧呼吸过程温和，常温常压，多种酶的催化。，常温常压，多种酶的催化。有机物中的有机物中的能量逐级释放能量逐级释放，保证有机物中的能量得到充分利用。保证有机物中的能量得到充分利用。释放的能量释放的能量大部分以热能的形式散失，小部分储存在大部分以热能的形式散失，小部分储存在ATP中中。1.在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（）与氢结合生成水与氢结合生成水 与碳结合生成二氧化碳与碳结合生成二氧化碳在线粒体中被消耗在线粒体中被消耗 在线粒体和细胞质基质中被消耗在线粒体和细胞质基质中被消耗A.B.C.D.A2.有氧呼吸中产生能量最多的是（有氧呼吸中产生能量最多的是（）A.形成二氧化碳时形成二氧化碳时 B.形成形成H时时C.形成水时形成水时 D.形成丙酮酸时形成丙酮酸时C3.在真核生物有氧呼吸的下列反应中，不在线粒体中进行的是在真核生物有氧呼吸的下列反应中，不在线粒体中进行的是 A.H与氧气生成水与氧气生成水 B.C6H12O6分解为丙酮酸和分解为丙酮酸和H C.丙酮酸分解为丙酮酸分解为CO2和和H D.ADP与磷酸结合生成与磷酸结合生成ATPB易错提醒易错提醒 葡萄糖不能进入线粒体葡萄糖不能进入线粒体，需，需要在细胞质基质中分解为丙要在细胞质基质中分解为丙酮酸和酮酸和H后，丙酮酸才能进后，丙酮酸才能进入线粒体中进一步分解。入线粒体中进一步分解。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 无氧呼吸学习目标学习目标比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同，阐明细胞呼吸的实比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同，阐明细胞呼吸的实质；质；探讨细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。探讨细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。高等动物和人体在剧烈运动时，高等