细胞呼吸的原理和应用第1课时课件【备课精讲精研精析】高一上学期生物人教版必修1

高中生物 必修一第五章 细胞的能量供应和利用第第3 3节节 细胞呼吸的原细胞呼吸的原理和应用理和应用复复 习习 提提 问问1.生物体生命活动的主要能源物质是什么？2.生物体生命活动所需的直接能源物质是什么？糖类糖类ATPATP 那么，糖类糖类中储存的能量如何转化为生命活动所需要的直接能量ATPATP的呢？ATPATP的主要来源的主要来源细胞呼吸细胞呼吸 概念：概念：有机物在有机物在细胞细胞内经过一系列的内经过一系列的氧化分解，氧化分解，生生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。的过程。实质：实质：生物氧化（氧化分解有机物并释放出能量。）生物氧化（氧化分解有机物并释放出能量。）特征：特征：（1）温和条件下逐步进行；）温和条件下逐步进行；（2）需酶的作用；）需酶的作用；（3）能量分段释放。）能量分段释放。一、细胞呼吸一、细胞呼吸“呼吸呼吸”和和“呼吸作用呼吸作用”有什么区别有什么区别？“呼吸呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程，而化碳的过程，而“呼吸作用呼吸作用”是指细胞内有机物氧是指细胞内有机物氧化分解释放能量的过程。化分解释放能量的过程。思考思考 “呼吸呼吸”是是“呼吸作用呼吸作用”的前提和基础，没有呼的前提和基础，没有呼吸过程吸入的氧气，就不能进行（有氧）呼吸作用；吸过程吸入的氧气，就不能进行（有氧）呼吸作用；而而“呼吸作用呼吸作用”是是“呼吸呼吸”的继续。的继续。“呼吸呼吸”和和“呼吸作用呼吸作用”有什么联系有什么联系？思考思考 物质燃烧也是物质的氧化分解，燃烧和细物质燃烧也是物质的氧化分解，燃烧和细胞呼吸有何异同呢？胞呼吸有何异同呢？想一想想一想比较项目呼吸作用有机燃料的燃烧相同点实质都是氧化分解有机物释放能量的过程不同点条件释放能量特点发光发热现象酶的催化点燃逐步释放快速连续释放没有剧烈发热发光现象 有剧烈的发热发光现象释放的能量相同吗？释放的能量相同吗？细胞呼吸的方式：细胞呼吸的方式：细胞呼吸是否都需要氧细胞呼吸是否都需要氧？生物在有氧和无氧条件？生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸下是否都能进行细胞呼吸呢？呢？实验：探究酵母菌细胞呼吸方式实验：探究酵母菌细胞呼吸方式酵母菌酵母菌：一种：一种单细胞单细胞的真的真菌（菌（真核生物真核生物），在有氧），在有氧和无氧条件下都能生存，和无氧条件下都能生存，属于属于兼性厌氧菌兼性厌氧菌。人们通常用酵母和面，放置一段时间后就会成为发面，发面可以用来做包子馒头等。为了促进发面，有时还会向其中加入一点蔗糖。发面时，早期并没有酒味，而后期会有酒味。我们喝的啤酒、白酒、米我们喝的啤酒、白酒、米酒、医院里的酒精、化妆品中酒、医院里的酒精、化妆品中的甘油，都是用酵母菌生产的。的甘油，都是用酵母菌生产的。实验：探究酵母菌细胞呼吸方式实验：探究酵母菌细胞呼吸方式1、实实验原理验原理1）酵母菌 酵酵母母菌菌属属于于单细胞真菌，是兼性厌氧型生生物物。通通常常以以出芽生生殖殖的的方方式式繁繁殖殖。进进行行有有氧氧呼呼吸吸能能产产生生大大量量的的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。2）细胞呼吸产物的检测使澄清石灰水变浑浊使澄清石灰水变浑浊使溴麝香草酚蓝水溶液由使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝蓝变变绿绿再变再变黄黄（2）酒精的检测）酒精的检测 在在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液与酒精发酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液与酒精发生反应，变成灰绿色生反应，变成灰绿色（1）CO2的检测的检测组装实验装置组装实验装置1.1连通橡皮球连通橡皮球(或气泵或气泵)，让空气间歇性地依次通过，让空气间歇性地依次通过3 3个锥形瓶个锥形瓶(约约50 50 min)min)。再将实验装置放到。再将实验装置放到25-3525-35的环境中培养的环境中培养8-10h8-10h。B B瓶应封口放置一段时间，等瓶内瓶应封口放置一段时间，等瓶内O O2 2消耗完，再连通盛有澄清石灰水消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。的锥形瓶。无氧呼吸装无氧呼吸装置图置图有氧呼吸装置图有氧呼吸装置图接橡皮泵质量分数为质量分数为10%10%的的NaOHNaOH溶液溶液酵母菌酵母菌培养液培养液澄清的澄清的石灰水石灰水酵母菌酵母菌培养液培养液澄清的澄清的石灰水石灰水无氧呼吸装置图无氧呼吸装置图AB 完成教材完成教材P91图旁图旁 思考题思考题注：注：注：注：质量分数为5%的葡萄糖溶液需要煮沸杀菌，然后冷却到常温，才可加入酵母菌。第一组装置中的第一个锥形瓶中盛放的试剂是NaOH溶液,其目的是？第二组装置中B瓶放置一段时间后,才能与装有澄清石灰水的锥形瓶连接,其目的是？使进入使进入A中的空气先经中的空气先经NaOH处理后处理后,排除空气中排除空气中CO2对实验结对实验结果的干扰。果的干扰。让酵母菌将B瓶中的氧气消耗掉,确保产物CO2均来自无氧呼吸。分析实验设计分析实验设计1.3自变量自变量：氧气的有无。：氧气的有无。因变量因变量：细胞呼吸的产物：细胞呼吸的产物-产产生生COCO2 2的多少以及酒精的多少以及酒精的有的有无。无。无关变量无关变量：影响实验结果的其他因素。：影响实验结果的其他因素。（如酵母菌的菌种，培养液的浓度和体积，温度、（如酵母菌的菌种，培养液的浓度和体积，温度、PHPH等等培养条件等）培养条件等）无氧呼吸装置无氧呼吸装置图图有氧呼吸装置图有氧呼吸装置图接橡皮泵质量分数为质量分数为10%10%的的NaOHNaOH溶液溶液酵母菌酵母菌培养液培养液澄清的澄清的石灰水石灰水酵母菌酵母菌培养液培养液澄清的澄清的石灰水石灰水无氧呼吸装置图无氧呼吸装置图AB分析实验设计分析实验设计对比试验对比试验：指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比：指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因较分析，来探究某种因素对实素对实验对象验对象的影响。的影响。在本实验中，设在本实验中，设置了有氧和无氧两种条件来探究酵母菌在不同氧气条件下细胞置了有氧和无氧两种条件来探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出：氧气条件对细胞呼吸的影响。对比实验也是科学探可以看出：氧气条件对细胞呼吸的影响。对比实验也是科学探究中常用的方法之一。究中常用的方法之一。无氧呼吸装置无氧呼吸装置图图有氧呼吸装置图有氧呼吸装置图接橡皮泵质量分数为质量分数为10%10%的的NaOHNaOH溶液溶液酵母菌酵母菌培养液培养液澄清的澄清的石灰水石灰水酵母菌酵母菌培养液培养液澄清的澄清的石灰水石灰水无氧呼吸装置图无氧呼吸装置图AB产物及鉴定产物及鉴定1.4根根据据石石灰灰水水混混浊浊程程度度或或溴溴麝麝香香草草酚酚蓝蓝水水溶溶液液变变成成黄黄色色的的时间长短，可以检测酵母菌培养液中时间长短，可以检测酵母菌培养液中COCO2 2的产生情况。的产生情况。各各取取2 2 mLmL酵酵母母菌菌培培养养液液的的滤滤液液，分分别别注注入入2 2支支干干净净的的试试管管中中。向向试试管管中中分分别别加加入入适适量量酸酸性性重重铬铬酸酸钾钾并并轻轻轻轻振振荡荡，观察试管中溶液的颜色是否由橙色变为灰绿色。观察试管中溶液的颜色是否由橙色变为灰绿色。无氧呼吸装置无氧呼吸装置图图有氧呼吸装置图有氧呼吸装置图接橡皮泵质量分数为质量分数为10%10%的的NaOHNaOH溶液溶液酵母菌酵母菌培养液培养液澄清的澄清的石灰水石灰水酵母菌酵母菌培养液培养液澄清的澄清的石灰水石灰水无氧呼吸装置图无氧呼吸装置图AB思考：怎思考：怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无二氧化样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无二氧化碳产生碳产生？如如何比较产生二氧化碳产生的多少？何比较产生二氧化碳产生的多少？COCO2 2的检测：的检测：1.1.通入澄清的石灰水：通入澄清的石灰水：澄清澄清浑浊浑浊2.2.溴麝香草酚蓝水溶液：溴麝香草酚蓝水溶液：蓝蓝 绿绿黄黄COCO2 2多少：石灰水变多少：石灰水变浑浊的程度浑浊的程度或或产生产生浑浊的快慢浑浊的快慢或或由由蓝蓝绿绿黄黄所需时间长短所需时间长短酒精的检测：酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在橙色的重铬酸钾溶液在酸性酸性下与酒下与酒精发生反应：精发生反应：橙色橙色灰绿色灰绿色3 3、产物检测与实验现象、产物检测与实验现象条件澄清石灰水的变化/出现变化的时间重铬酸钾-浓硫酸溶液甲组（有氧）变浑浊/快无变化乙组（无氧）变浑浊/慢出现灰绿色实验总结实验总结酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸无氧呼吸有氧呼吸 有氧呼吸（消耗O2产生CO2）C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 无氧呼吸(不消耗O2产生CO2)C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸，酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸，均能产生二氧化碳。在有氧的条件下，酵母菌产生的均能产生二氧化碳。在有氧的条件下，酵母菌产生的二氧化碳多于在无氧的条件下产生的二氧化碳。二氧化碳多于在无氧的条件下产生的二氧化碳。随堂练习【巩固巩固1 1】下下图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置图，请据图分析图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置图，请据图分析回答下列问题。回答下列问题。(1)A瓶加入的试剂是_，其目的是_。NaOH溶液排除空气中CO2(2)C瓶和E瓶加入的试剂是_ _，其作用是_ _。澄清石灰水(或溴麝香草酚蓝水溶液)检测CO2的产生D瓶封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完。再连通E瓶，就可以确保通入澄清石灰水(或溴麝香草酚蓝水溶液)的CO2是酵母菌的无氧呼吸所产生的(3)D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，其原因是_ _ 。(4)(4)图图中中装装置置有有无无错错误误之之处处，如如果果有有请请在在图图中中加加以以改正。改正。2.2.如图为如图为“探究酵母菌的呼吸方式探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置的实验装置,有关叙述正有关叙述正确的是（确的是（）A.A.该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验,其中乙组作其中乙组作为对照组为对照组B.B.反应完毕若向反应完毕若向B B瓶和瓶和E E瓶中加入酸性重铬酸钾溶液瓶中加入酸性重铬酸钾溶液,则则E E瓶内瓶内的溶液会变黄的溶液会变黄C.C.可根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短可根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短,来定量检测来定量检测COCO2 2的产生速率的产生速率D.CD.C瓶和瓶和F F瓶中溶液都变混浊瓶中溶液都变混浊,澄清石灰水的作用不同澄清石灰水的作用不同2.选选C解析解析:该实验需设置有氧和无该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验氧两种条件的对比实验,甲、乙组互甲、乙组互为对照组为对照组;反应完毕若向反应完毕若向B瓶和瓶和E瓶中瓶中加入酸性重铬酸钾溶液加入酸性重铬酸钾溶液,由于只有无由于只有无氧呼吸才会产生酒精氧呼吸才会产生酒精,所以所以E瓶内的瓶内的溶液会变灰绿色溶液会变灰绿色;C瓶和瓶和F瓶中澄清石瓶中澄清石灰水的作用都是用来检测灰水的作用都是用来检测CO2。1）、怎样鉴定酵母菌无氧呼吸有无酒精产生？怎样鉴定酵母菌无氧呼吸有无酒精产生？2 2）、这一原理怎样检测汽车司机是否喝了酒？）、这一原理怎样检测汽车司机是否喝了酒？联系生活二、细胞呼吸的过程二、细胞呼吸的过程有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸细胞呼吸细胞呼吸：有氧呼吸有氧呼吸 有氧呼吸是细胞呼吸的主要类型，有氧呼吸是细胞呼吸的主要类型，是活细胞是活细胞在在氧气氧气的参与下，把某些的参与下，把某些有机物彻底氧化分解有机物彻底氧化分解，产生产生二氧化碳和水二氧化碳和水，同时，同时释放大量能量释放大量能量的过程。的过程。外膜外膜内膜内膜嵴嵴基质基质细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体人为将有氧呼吸划分为三人为将有氧呼吸划分为三个阶段（以葡萄糖为底物）个阶段（以葡萄糖为底物）C C6 6H H1212