必修一细胞呼吸实用教案

1、 3探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于 菌。 检测酵母菌在细胞呼吸中是否产生CO2可使用 或溴麝香草酚蓝，其中后者颜色(yns)变化过程为由蓝变 再变 。 检测是否产生酒精可使用橙色的 溶液，其在酸性条件下与酒精发生反应，变为 。兼性厌氧型澄清(chngqng)石灰水绿黄重铬酸钾(zhn sun ji)灰绿色第1页/共52页第一页，共53页。 互动探究现在地球上绝大多数生物互动探究现在地球上绝大多数生物(shngw)的呼吸方式以哪种为主？的呼吸方式以哪种为主？为什么？为什么？ 提示有氧呼吸。因为细胞呼吸的目的是为细胞生命活动提供能量，有氧呼提示有氧呼吸。因为细胞呼

2、吸的目的是为细胞生命活动提供能量，有氧呼吸比无氧呼吸放能效率高得多，所以有氧呼吸得到较大发展，成为主要方式。吸比无氧呼吸放能效率高得多，所以有氧呼吸得到较大发展，成为主要方式。第2页/共52页第二页，共53页。 要点归纳要点归纳 “探究酵母菌细胞呼吸方式探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验分析的实验分析(fnx) 实验探究过程实验探究过程第3页/共52页第三页，共53页。第4页/共52页第四页，共53页。 实验(shyn)结论：酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳第5页/共52

3、页第五页，共53页。 感悟拓展感悟拓展 实验中的关键步骤实验中的关键步骤 (1)将装置将装置(甲甲)连通橡皮球，让空气间断而持续地依次通过连通橡皮球，让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶，既保个锥形瓶，既保证证O2的充分供应，又使进入的充分供应，又使进入A瓶的空气先经过瓶的空气先经过NaOH的锥形瓶，洗除空气的锥形瓶，洗除空气中的中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸(hx)产生的产生的CO2所致。所致。 (2)B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄瓶中的氧

4、消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸(hx)产生的产生的CO2通入澄清的石灰水。通入澄清的石灰水。第6页/共52页第六页，共53页。1在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的颜色反应，下列描述不正确的是() A二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊 B二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 C乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色(chn s) D乙醇在酸性条件下能与橙色(chn s)的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色 答案C第7页/共52页第七页，共53页。 在一个普通的锥形瓶中，加入含有(hn yu)酵母菌的葡萄糖溶液，如图所示，则下

5、列有关坐标中，正确的是()第8页/共52页第八页，共53页。 AB C D 答案(d n)B第9页/共52页第九页，共53页。 一、有氧呼吸一、有氧呼吸(hx) 1反应式：反应式： C6H12O66O26H2O 6CO212H2O能量。能量。第10页/共52页第十页，共53页。 2过程(guchng)第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段场所场所线粒体内线粒体内膜膜反应物反应物 、H2OH、O2生成物生成物丙酮酸、丙酮酸、 、 .CO2、H、 . 、 .能量能量少量少量少量少量大量大量细胞质基质(j zh)线粒体基质(j zh)葡萄糖丙酮酸HATPATPH2OATP第11页/共52页

6、第十一页，共53页。 二、无氧呼吸 1反应式 分解成酒精的反应式为： C6H12O6 2C2H5OH2CO2少量能量(nngling)。 转化成乳酸的反应式为： C6H12O6 2C3H6O3少量能量(nngling)。第12页/共52页第十二页，共53页。 互动互动(h dn)探究探究1.参与有氧呼吸的酶分布场所有哪些？参与有氧呼吸的酶分布场所有哪些？ 2有氧呼吸第一、二阶段的相同点有哪些？有氧呼吸第一、二阶段的相同点有哪些？ 3呼吸作用分阶段进行有什么意义？呼吸作用分阶段进行有什么意义？ 提示提示1.细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。 2都产生都产生H

7、和释放少量能量，都不需要氧的参与。和释放少量能量，都不需要氧的参与。 3可使能量逐步释放，对保持生物体的体温稳定有重要意义。可使能量逐步释放，对保持生物体的体温稳定有重要意义。第13页/共52页第十三页，共53页。 要点归纳要点归纳(gun) 1有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解第14页/共52页第十四页，共53页。 2有氧呼吸(hx)和无氧呼吸(hx)的比较类型类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸必需必需条件条件氧和酶氧和酶不需氧，但必须有酶不需氧，但必须有酶催化催化场所场所细胞质基质细胞质基质(阶段阶段)线粒体线粒体(和和阶段阶段)细胞质基质细胞质基质(和和两阶段两阶

8、段)物质物质变化变化第15页/共52页第十五页，共53页。类型类型有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸能量能量释放释放产生大量能量产生大量能量产生少量能量产生少量能量特点特点有机物彻底分解，能量完有机物彻底分解，能量完全释放全释放有机物没彻底分有机物没彻底分解，能量没完全解，能量没完全释放释放联系联系第一阶段完全相同第一阶段完全相同实质相同：分解有机物，释放能量实质相同：分解有机物，释放能量第16页/共52页第十六页，共53页。 3.过程分析(fnx) (1)无氧呼吸的第二阶段是第一阶段产生的H将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸的过程。 (2)有氧呼吸H2O即是反应物，又是生成物，且H2O中

9、的氧全部来自于O2。 (3)有氧呼吸的三个阶段共同的产物是ATP，无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。第17页/共52页第十七页，共53页。 感悟感悟(gnw)拓展拓展 1不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因在于催化反应的酶不同。不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因在于催化反应的酶不同。 2原核生物无线粒体，有些原核生物原核生物无线粒体，有些原核生物(如硝化细菌、蓝藻如硝化细菌、蓝藻)仍可进行有氧呼仍可进行有氧呼吸。吸。 3只能进行无氧呼吸的真核生物只能进行无氧呼吸的真核生物(如蛔虫如蛔虫)，其细胞内无线粒体。，其细胞内无线粒体。第18页/共52页第十八页，共53页。2下列有关呼吸作用的叙述中，错误的

10、是() A蛔虫进行无氧呼吸 B哺乳动物的红细胞只能进行无氧呼吸 C长跑时，人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物 D发酵和无氧呼吸并不是同一(tngy)概念第19页/共52页第十九页，共53页。 解析各种生物在长期的进化过程中，其呼吸作用方式也与生存环境产生了解析各种生物在长期的进化过程中，其呼吸作用方式也与生存环境产生了适应。蛔虫由于生活在人的消化道内，消化道内缺氧，故只能适应。蛔虫由于生活在人的消化道内，消化道内缺氧，故只能(zh nn)进行无氧呼吸；哺乳动物成熟的红细胞由于无细胞器，也只能进行无氧呼吸；哺乳动物成熟的红细胞由于无细胞器，也只能(zh nn)进行无氧呼吸；高等动物的

11、无氧呼吸产物是乳酸，不产生酒精无进行无氧呼吸；高等动物的无氧呼吸产物是乳酸，不产生酒精无CO2生成；生成；无氧呼吸对于微生物习惯上叫发酵，对于高等动物叫糖酵解，对于植物就叫无氧呼吸对于微生物习惯上叫发酵，对于高等动物叫糖酵解，对于植物就叫无氧呼吸，但在工业发酵中，发酵的概念得到扩充，也可指代有氧发酵。无氧呼吸，但在工业发酵中，发酵的概念得到扩充，也可指代有氧发酵。 答案答案C第20页/共52页第二十页，共53页。 让一只白鼠吸入有放射性的18O2，该白鼠体内最先出现含18O的化合物是() A二氧化碳B水 C丙酮酸 D乳酸(r sun) 答案B 解析白鼠从外界吸入氧(18O2)是用来参与体内能源

12、物质(如C6H12O6)的氧化分解过程(即有氧呼吸)，根据有氧呼吸第三阶段的变化可知，氧气中的氧元素(18O)全部与H结合生成了水 (H218O)。 第21页/共52页第二十一页，共53页。 自主梳理 1ATP产生(chnshng)速率与O2供给量之间的关系第22页/共52页第二十二页，共53页。 (1)A点表示在无氧条件下，细胞可进行无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。 (2)AB段表示随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生速率随之增加。 (3)BC段表示O2供应量超过一定范围(fnwi)后，ATP的产生速率不再加快，此时的限制因素可能是酶、A

13、DP、磷酸等。第23页/共52页第二十三页，共53页。 2酵母菌细胞呼吸类型的判断 (1)若只产生(chnshng)CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸(图中A点)。第24页/共52页第二十四页，共53页。 (2)若产生CO2的物质的量比吸收O2的物质的量多，则两种呼吸同时存在(图中AC段)。 (3)若产生CO2的物质的量与吸收O2的物质的量相等，则只进行有氧呼吸(图中C点以后)。 (4)B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率(sl)相等(用CO2释放量表示)，此时CO2的总释放量最低。D点表示O2浓度超过一定值(10%)以上时，无氧呼吸消失，细胞只进行有氧呼吸。第25页/共52页第二十五页，共53页

14、。 3影响细胞呼吸的环境因素及其在实践中的应用 (1)呼吸速率与温度(wnd)的关系(如图)第26页/共52页第二十六页，共53页。 最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，细胞呼吸受抑制。 生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果(shugu)，在大棚蔬菜的栽培过程中，夜间适当降低温度，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量。第27页/共52页第二十七页，共53页。 (2)呼吸速率(sl)与O2浓度的关系(如图)第28页/共52页第二十八页，共53页。 O2浓度低时，无氧呼吸占优势；随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有

15、氧呼吸不断加强；但当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。 生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗的原理(yunl)来延长蔬菜、水果的保鲜时间，中耕松土增加根的有氧呼吸；在医疗上选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口，可抑制厌氧病原菌的繁殖。 第29页/共52页第二十九页，共53页。 (3)呼吸速率与含水量的关系(如图) 在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢(jin mn)。 在作物种子储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。第30页/共52页第三十页，共53页。 感悟拓展

16、感悟拓展 1种子、蔬菜和水果在储藏时都应在低温、低氧条件下，不同的是种子还种子、蔬菜和水果在储藏时都应在低温、低氧条件下，不同的是种子还应保持干燥，而蔬菜和水果应保持一定湿度。低温以不破坏植物组织应保持干燥，而蔬菜和水果应保持一定湿度。低温以不破坏植物组织(zzh)为标准，一般为零上低温。为标准，一般为零上低温。 2不同种类的植物呼吸速率不同；同一植物不同器官呼吸速率不同；同一不同种类的植物呼吸速率不同；同一植物不同器官呼吸速率不同；同一植物不同的生长发育时期呼吸速率不同。植物不同的生长发育时期呼吸速率不同。 3高等动物和人无氧呼吸的产物是高等动物和人无氧呼吸的产物是C3H6O3(乳酸乳酸)，

17、不产生，不产生CO2。第31页/共52页第三十一页，共53页。3制作啤酒的工艺流程实际上是应用(yngyng)酵母菌的细胞呼吸，将小麦和酵母菌放入发酵罐，之后进行怎样处理方能制造出大量的啤酒() A马上密闭，保持3040的温度 B一直通风，不密闭，保持3040 C先通风后密闭，保持60以上 D选通风后密闭，保持3040第32页/共52页第三十二页，共53页。 解析将酵母菌放入发酵罐以后，先通风，此时酵母菌进行有氧呼吸解析将酵母菌放入发酵罐以后，先通风，此时酵母菌进行有氧呼吸(hx)，代谢旺盛，酵母菌进行出芽生殖而大量繁殖，待酵母菌数量相当多时再密闭，代谢旺盛，酵母菌进行出芽生殖而大量繁殖，待酵

18、母菌数量相当多时再密闭，利用酵母菌发酵原理，用小麦发酵产生酒精。利用酵母菌发酵原理，用小麦发酵产生酒精。3040温度范围内，酵母温度范围内，酵母菌酶的活性最高。菌酶的活性最高。 答案答案D第33页/共52页第三十三页，共53页。 将酵母菌由供氧条件(tiojin)转变为厌氧条件(tiojin)培养，下列过程中加快的一组是() A葡萄糖的利用 B二氧化碳的放出 CATP的形成 D丙酮酸的氧化 答案A第34页/共52页第三十四页，共53页。 解析酵母菌是一种兼性厌氧型生物。有氧呼吸是一种高效的呼吸方式，将解析酵母菌是一种兼性厌氧型生物。有氧呼吸是一种高效的呼吸方式，将葡萄糖彻底氧化葡萄糖彻底氧化(

19、ynghu)分解，释放出大量的能量供给生命活动需要，分解，释放出大量的能量供给生命活动需要，而酵母菌无氧呼吸将葡萄糖分解为酒精和二氧化而酵母菌无氧呼吸将葡萄糖分解为酒精和二氧化(ynghu)碳，释放出少碳，释放出少量的能量，因此，酵母菌必须大量分解葡萄糖才能满足生命活动的需求。量的能量，因此，酵母菌必须大量分解葡萄糖才能满足生命活动的需求。第35页/共52页第三十五页，共53页。命题热点命题热点1呼吸作用中物质变化的数量比较呼吸作用中物质变化的数量比较【例【例1】下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为】下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，时，CO2释放量和释放量和O2吸收量的变

20、化。下列吸收量的变化。下列(xili)相关叙述正确的是相关叙述正确的是()第36页/共52页第三十六页，共53页。 A氧浓度(nngd)为a时，最适于贮藏该植物器官 B氧浓度(nngd)为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍 C氧浓度(nngd)为c时，无氧呼吸最弱 D氧浓度(nngd)为d时，无氧呼吸的强度与有氧呼吸相等 答案B第37页/共52页第三十七页，共53页。 解析本题以柱状图的形式考查不同氧浓度下植物器官有氧呼吸和无氧呼吸解析本题以柱状图的形式考查不同氧浓度下植物器官有氧呼吸和无氧呼吸的情况。解题关键是分析清楚不同氧浓度下，无氧呼吸与有氧呼吸的状况。的情况。解题关键是分析清楚

21、不同氧浓度下，无氧呼吸与有氧呼吸的状况。以以CO2释放量相对值计，释放量相对值计，a浓度：氧吸收为浓度：氧吸收为0，只有无氧呼吸；，只有无氧呼吸；b浓度：有氧浓度：有氧呼吸为呼吸为3，无氧呼吸为，无氧呼吸为5；c浓度：有氧呼吸为浓度：有氧呼吸为4，无氧呼吸为，无氧呼吸为2；d浓浓 度：有度：有氧呼吸为氧呼吸为7，无氧呼吸为，无氧呼吸为0。由此判断，。由此判断，c浓度最适于储藏浓度最适于储藏(chcng)；b浓浓度无氧呼吸消耗葡萄糖为，是有氧呼吸度无氧呼吸消耗葡萄糖为，是有氧呼吸(0.5)的的5倍；倍；d点无氧呼吸最弱，为点无氧呼吸最弱，为0。第38页/共52页第三十八页，共53页。 命题热点命

22、题热点2实验探究细胞呼吸实验探究细胞呼吸(hx)的过程的过程 探究影响酵母菌呼吸探究影响酵母菌呼吸(hx)作用因素的实验作用因素的实验 温度温度影响酶的活性，影响影响酶的活性，影响CO2的释放速度；葡萄糖浓度和产物酒精的的释放速度；葡萄糖浓度和产物酒精的生成；生成；O2的有无；其它微生物的影响。的有无；其它微生物的影响。 酵母菌实践上的作用：酿酒酵母菌实践上的作用：酿酒无氧条件产生酒精，和面蒸馒头无氧条件产生酒精，和面蒸馒头有氧有氧条件产生条件产生CO2。第39页/共52页第三十九页，共53页。 【例【例2】如图是某同学为了研究】如图是某同学为了研究(ynji)酵母菌的无氧呼吸所制作的一个实酵

23、母菌的无氧呼吸所制作的一个实验装置。开始时在洁净的锥形瓶中装满质量分数为验装置。开始时在洁净的锥形瓶中装满质量分数为2%的葡萄糖溶液，并在的葡萄糖溶液，并在其中加入适量的酵母菌。发酵过程中液体会进入移液管，从移液管的刻度上其中加入适量的酵母菌。发酵过程中液体会进入移液管，从移液管的刻度上可以读出进入移液管的液体量，表中是该同学在不同的温度条件下进行实验可以读出进入移液管的液体量，表中是该同学在不同的温度条件下进行实验时所记录的数据时所记录的数据(单位：单位：mL)。第40页/共52页第四十页，共53页。时间时间 数据数据温度温度第第1分钟分钟第第2分钟分钟第第3分钟分钟第第4分钟分钟第第5分钟

24、分钟4000.10.20.3100.21.01.93.14.0200.41.32.23.34.5350.71.22.84.45.05500.10.20.30.4第41页/共52页第四十一页，共53页。 (1)实验开始时应对葡萄糖溶液做煮沸处理，其目的(md)是_。 (2)该实验中酵母菌呼吸的反应式是_。 (3)表中数据表示酵母菌细胞呼吸产生的_的量，20时它产生的平均速率是_mL/min。 (4)最有利于酵母菌发酵的实验温度是_，在此温度条件下预计在第5分钟到第6分钟之间移液管中增加的液体量比第4分钟到第5分钟之间增加的量_(多或少)，可能的原因是_。第42页/共52页第四十二页，共53页。

25、答案答案(d n)(1)除去氧气和灭菌除去氧气和灭菌 (2)C6H12O6 2C2H5OH2CO2能量能量 (3)CO2 (4)35少葡萄糖因消耗而减少少葡萄糖因消耗而减少第43页/共52页第四十三页，共53页。 解析解析(1)酵母菌的无氧呼吸需要在无氧的环境中进行，所以需要在实验开酵母菌的无氧呼吸需要在无氧的环境中进行，所以需要在实验开始时对葡萄糖溶液做煮沸处理，这样就是为了除去始时对葡萄糖溶液做煮沸处理，这样就是为了除去(ch q)葡萄糖溶液中葡萄糖溶液中残留的氧气和杂菌。残留的氧气和杂菌。 (2)酵母菌的无氧呼吸产生的是酒精和二氧化碳，而不是乳酸。酵母菌的无氧呼吸产生的是酒精和二氧化碳，

26、而不是乳酸。第44页/共52页第四十四页，共53页。 (3)为了测得酵母菌的无氧呼吸强度，最好的方法就是通过为了测得酵母菌的无氧呼吸强度，最好的方法就是通过(tnggu)检测检测二氧化碳的排放量来推测，所以表中记录的数据表示酵母菌细胞呼吸时产生二氧化碳的排放量来推测，所以表中记录的数据表示酵母菌细胞呼吸时产生的二氧化碳的量，而在的二氧化碳的量，而在20时时5分钟之内总共释放二氧化碳的量从表中可知分钟之内总共释放二氧化碳的量从表中可知是是4.5 mL，所以在，所以在20时二氧化碳产生的平均速率为时二氧化碳产生的平均速率为0.9 mL/min。 (4)从表中可知从表中可知35时二氧化碳释放量最多，

27、所以最有利于酵母菌的发酵，时二氧化碳释放量最多，所以最有利于酵母菌的发酵，但由于随着反应的进行葡萄糖会逐渐被消耗减少，所以二氧化碳的释放量会但由于随着反应的进行葡萄糖会逐渐被消耗减少，所以二氧化碳的释放量会逐渐减少。逐渐减少。第45页/共52页第四十五页，共53页。1(2009广东，4)利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的CO2浓度较高，有利于()A降低呼吸强度 B降低水分吸收C促进果实成熟 D促进光合作用答案A解析本题考查CO2在物质(wzh)储藏方面的作用。储藏种子和果蔬，主要是防止有机物呼吸消耗，CO2是呼吸作用的产物，产物浓度高，可降低呼吸作用强度。第46页/共52页第四十六页，共53页。 2(2008广东(gung dng)高考)下列过程存在无氧呼吸的是() A植物叶片在光下放出O2 B动物细胞内的糖分解为H2O和CO2 C酵母细胞不产生酒精的呼吸过程 D苹果贮藏期间果肉积累酒精 答案D 解析植物叶片在光下放出O2的过程是光合作用；动物细胞内的糖分解为H2O和CO2的过程是有氧呼吸；酵母菌的无氧呼吸过程一定会产生酒精；苹果贮藏期 间果肉通过无氧呼吸产生酒精和CO2。第47页/共52页第四十七页，共53页。