【课件】细胞呼吸的原理和应用课件-2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

细胞呼吸的原理和应用1.探究酵母菌细胞呼吸的方式2.有氧呼吸3.无氧呼吸4.影响细胞呼吸的因素本节目标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。也被称为呼吸作用。“细胞呼吸”与我们所了解的“呼吸”是一回事吗？“呼吸”是指机体与外界坏境之间进行气体交换的过程。而“细胞呼吸”是指细胞内有机物分解并释放能量的过程。酵母菌为单细胞真菌。在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，是探究呼吸方式的理想材料。一、探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌细胞呼吸产生酒精酵母菌细胞呼吸产生CO2一、探究酵母菌细胞呼吸的方式1.提出问题2.作出假设3.设计实验4.进行实验5.得出结论、交流讨论1.酵母菌在什么条件（有氧/无氧）下产生酒精？2.酵母菌在有氧和无氧条件下产生的CO2是否一样多？1.怎样控制有氧和无氧条件？2.怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无CO2产生？如何比较CO2产生的多少？3.怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？一、探究酵母菌细胞呼吸的方式1.怎样控制有氧和无氧条件？10%NaOH目的：

去除空气中CO2，保证澄清石灰水变浑浊是酵母菌有氧条件产生CO2所致。有氧呼吸装置接气泵或橡皮球10%NaOH酵母菌培养液澄清石灰水A无氧呼吸装置酵母菌培养液澄清石灰水B使酵母菌将培养液上方O2消耗尽，确保检测出的CO2是无氧呼吸产生的。B瓶需封口放置一段时间后再连通盛有澄清石灰水锥形瓶一、探究酵母菌细胞呼吸的方式2.怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无CO2产生？如何比较CO2产生的多少？3.怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？CO2可使澄清的石灰水变混浊（混浊程度与CO2产量有关）CO2也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄（变黄时间长短与CO2产量有关）橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。提供充足的营养物质，验证厌氧时先通气，后密封，产物酒精；验证有氧呼吸时，足够的营养，通风。一、探究酵母菌细胞呼吸的方式观察项目有氧装置无氧装置澄清石灰水变浑浊程度溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化时间酸性重铬酸钾检验情况浑浊程度高浑浊程度低颜色变化用时短蓝→绿→黄颜色变化用时长蓝→绿→黄无颜色变化橙色→灰绿色(酸性)实验结论：①酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸②有氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生大量CO2③无氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生少量CO2和酒精1、关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验，说法不正确的是A.酵母菌常被用作研究细胞呼吸的实验材料，其主要原因是酵母菌属于兼性厌氧生物B.在有氧呼吸的装置中，可将空气直接通入酵母菌的培养液C.酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄D.酵母菌呼吸产生的酒精在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色B（1）A瓶加入的试剂是

，目的是__________

（2）C瓶和E瓶加入的试剂是

，其作用是

。（3）D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶,其原因是______________________________________________________NaOH溶液排除空气中CO2对实验结果的干扰澄清石灰水检测CO2的产生放置一段时间让酵母菌将瓶中的氧气消耗完，确保通入澄清石灰水的CO2是酵母菌的无氧呼吸所产生的2.下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置图，请分析：二、有氧呼吸细胞呼吸有氧呼吸无氧呼吸根据是否需要氧气（主要形式）线粒体结构①双层膜（外膜、内膜）②内膜折叠形成嵴，大大增加内膜的表面积，为有氧呼吸有关酶提供附着位点③基质内有DNA、有氧呼吸有关的酶C6H12O6能ATP热能

2丙酮酸(C3H4O3)酶4[H]细胞质基质二、有氧呼吸（以葡萄糖为底物）线粒体C6H12O6酶2丙酮酸+4[H]+能量(少量)场所：细胞质基质细胞膜[H]指的是还原性辅酶Ⅰ（NADH）C6H12O6能ATP热能

2丙酮酸(C3H4O3)酶4[H]细胞质基质二、有氧呼吸线粒体6CO26H2O酶20[H]能热能ATP细胞膜酶6CO2+20[H]+能量(少量）2C3H4O3+6H2O场所：线粒体基质（以葡萄糖为底物）C6H12O6能ATP热能

2丙酮酸(C3H4O3)酶4[H]细胞质基质二、有氧呼吸线粒体6CO26H2O酶20[H]能热能ATP细胞膜6O2酶12H2O能ATP热能12H2O+能量(大量)酶24[H]+6O2场所：线粒体内膜（以葡萄糖为底物）二、有氧呼吸（以葡萄糖为底物）酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量细胞在氧的参与下，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，产生大量ATP的过程。有氧呼吸场所反应物产物释能第一阶段第二阶段第三阶段细胞质基质葡萄糖丙酮酸[H]少量丙酮酸、H2OCO2、[H]少量[H]、O2H2O大量线粒体基质线粒体内膜二、有氧呼吸（以葡萄糖为底物）三个阶段都有能量的释放，但以第三阶段释放的能量最多；只有第三阶段才需要氧气，作用是氧化[H]，生成水2丙酮酸（C3H4O3）C6H12O6

酶少量能量4[H]

2酒精（C2H5OH）+2CO22乳酸（C3H6O3）细胞质基质三、无氧呼吸注意：无氧呼吸两个阶段的反应都发生在细胞质基质中无氧呼吸只有第一阶段释放少量能量酒精发酵的过程伴随CO2的产生，乳酸发酵过程不产生CO2酶酶（以葡萄糖为底物）三、无氧呼吸C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量2丙酮酸（C3H4O3）C6H12O6

酶少量能量4[H]

2酒精（C2H5OH）+2CO22乳酸（C3H6O3）细胞质基质酶酶例：大多数植物细胞、酵母菌C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+少量能量例：动物细胞、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不完全分解，释放少量能量，生成少量ATP的过程。（以葡萄糖为底物）有氧呼吸无氧呼吸不同点场所条件产物能量产能阶段相同联系实质有氧呼吸、无氧呼吸的区别与联系细胞质基质、线粒体细胞质基质氧气、酶酶CO2和H2O酒精和CO2（或乳酸）释放大量能量释放少量能量分解有机物，释放能量第一阶段反应场所和过程完全相同三个阶段都释放能量仅第一阶段释放能量1.为什么不同的生物无氧呼吸的产物不同？大多数细菌的细胞质基质中含有与有氧呼吸有关的酶可以进行有氧呼吸。细胞质基质中所含呼吸酶的种类不同真核生物如蛔虫、真核细胞如酵母菌、哺乳动物成熟的红细胞、癌细胞可进行无氧呼吸2.细菌(原核生物)没有线粒体，可以进行有氧呼吸吗？3.真核生物/真核细胞都能进行有氧呼吸吗？

细胞呼吸产生的丙酮酸可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。细胞呼吸的意义为生物体的生命活动提供能量生物体代谢的枢纽1.细胞呼吸可以把蛋白质、糖类和脂质的代谢联系起来2.无氧呼吸过程中没有氧气参与，所以有[H]的积累3.水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳4.人体产生二氧化碳的细胞呼吸方式一定是有氧呼吸5.和有氧呼吸相比，无氧呼吸的两个阶段释放的能量较少6.在有氧和无氧的条件下，葡萄糖中能量的去向都是大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中7.细胞呼吸分解有机物释放的能量大部分以热能的形式散失，只有少部分用于合成ATP√××√××√1.下图表示生物体内部分物质之间的变化，下列说法正确的是A.过程a只能在植物的叶肉细胞内进行B.过程c的每个阶段都有[H]生成C.过程b能在酵母菌缺氧时进行D.过程d只有乳酸菌能进行C2.下图是细胞代谢过程中某些物质的变化过程示意图，下列叙述正确的是A.在乳酸菌细胞中，能进行过程①②④B.过程①④都需要O2的参与才能正常进行C.植物细胞中均不会发生②D.真核细胞中催化过程①②③酶均位于细胞质基质中D3.细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是A.植物细胞能进行过程①③或过程①④B.真核细胞的细胞质基质能进行过程①②C.动物细胞内，过程②比①释放的能量多D.乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H]B4.下列关于真核细胞无氧呼吸的叙述，正确的是A.无氧呼吸产生的能量大多数用于合成ATPB.无氧呼吸第一阶段是糖酵解产生丙酮酸和CO2C.成熟苹果的果肉细胞缺氧时主要进行乳酸发酵D.人体骨骼肌细胞产生的乳酸可运至肝细胞再生成葡萄糖D5.马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生B6.下列关于植物呼吸作用的叙述，正确的是A.高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸B.是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别C.呼吸作用的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜D.种子库中贮藏的风干种子不进行呼吸作用C四、影响细胞呼吸的因素水氧气二氧化碳温度影响细胞呼吸的因素：氧气、温度、二氧化碳、水O2（%）BACOCO2释放量四、影响细胞呼吸的因素——O2O2是有氧呼吸必需原料，且对无氧呼吸有抑制作用①A点时，只进行无氧呼吸②A＜O2%＜B时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸③B点后，只进行有氧呼吸④C点时，有机物消耗最少，利于储存粮食、水果。C点：储藏点O2浓度水果保鲜松土透气抑制厌氧菌繁殖发酵O2温度通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率①最适温度:细胞呼吸最强。②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。③低于最适温度:呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。温度呼吸速率四、影响细胞呼吸的因素——温度大棚夜间降温零上低温仓储CO2（%）O呼吸速率四、影响细胞呼吸的因素——CO2CO2是细胞呼吸终产物，积累过多会抑制细胞呼吸适当增加CO2浓度利于果蔬保鲜呼吸速率含水量四、影响细胞呼吸的因素——H2O在一定范围内，细胞呼吸速率，随含水量的增加而加快；超过一定范围，细胞呼吸速率随含水量的增加而减慢。零上低温、低氧、干燥零上低温、低氧、湿润关于真核细胞线粒体的起源——“内共生学说”2.用透气消毒纱布包扎伤口，目的是保证伤口处细胞的有氧呼吸3.无氧和零下低温环境有利于水果保鲜4.及时排涝，能防止水稻根细胞受酒精毒害1.某超市有一批过保质期的酸奶出现涨袋现象。酸奶中可能含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等。(1)是乳酸菌无氧呼吸产生气体造成的(2)如果有酒味，可能是酵母菌无氧呼吸造成的√×

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√1.下列生产措施或生活现象涉及的细胞呼吸知识，不正确的是