细胞呼吸为生命活动提供能量课件 【知识精讲+高效备课】 高一上学期生物浙科版必修1

3.4细胞呼吸为生命活动提供能量食品发酵与那一生理过程有关？细胞呼吸醋泡菜酸奶酒发酵食品呼吸：呼吸是指人体从周围环境中吸入空气，利用其中的氧气，呼出二氧化碳的气体交换过程。是指在细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物，并且释放出能量的过程(P89)。根据细胞呼吸过程中是否有氧参与,我们把细胞呼吸分为需氧呼吸和厌氧呼吸。需氧呼吸是细胞呼吸的主要方式(P91)。细胞呼吸：葡萄葡萄酒酵母是什么让葡萄能变成葡萄酒？葡萄为何能够变成葡萄酒？在酵母菌厌氧呼吸过程中，葡萄中葡萄糖在各种酶的催化作用下被氧化分解为酒精和二氧化碳。葡萄糖酒精

酶（厌氧呼吸）酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧或无氧的条件下都能生存。酵母菌在有氧时进行需氧呼吸,产生CO2和H20;在无氧时进行厌氧呼吸,产生酒精和CO2。酵母菌酵母菌我们如何设计实验验证：酵母菌的呼吸方式呢？实验目的：验证酵母菌在有氧时进行需氧呼吸,产生CO2和H20;在无氧时进行厌氧呼吸,产生酒精和CO2。思路：取相同浓度，相同体积的酵母菌溶液于两个锥形瓶中，加入相同浓度且等量的葡萄糖溶液，分别为其营造有氧和无氧而其他条件均适宜的环境当中，一段时间后，检测产物！如何营造有氧与无氧环境？如何检测产物？酵母菌思路：如何营造有氧与无氧环境？如何营造无氧环境？在密封条件下，有氧呼吸一段时间消耗点里面的氧气用植物油对葡萄糖-酵母混合液进行液封！等……如何营造有氧环境？向葡萄糖-酵母混合液通入氧气；向葡萄糖-酵母混合液通入不含CO2的空气！等……思路：CO2的检测方法：检测试剂：0.1%的溴麝香草酚蓝CO2可以使溴麝香草酚蓝由蓝变绿再变黄（变黄时间长短）酒精检测方法：检测试剂：5%酸性重铬酸钾溶液重铬酸钾在酸性条件下呈橙色，遇到酒精后变成灰绿色CO2可以使澄清石灰水变浑浊（浑浊程度）澄清石灰水请根据以上实验思路，设计一个“验证酵母菌呼吸方式实验记录表”组别无氧组有氧组CO2CO2酒精酒精检测物质检测试剂现象请参照课本P89-P91设计实验装置进行实验实验用具：锥形瓶，烧杯，橡胶塞（与锥形瓶配套、可插玻璃管），试管，玻璃管（直管、弯管），橡胶管，气泵，夹子，注射器等试剂与材料：新鲜酵母，酵母菌培养液，5%的葡萄糖溶液，0.1%的溴麝香草酚蓝溶液，澄清石灰水，5%的酸性重铬酸钾溶液，10%的氢氧化钠溶液，植物油请画出你设计的实验装置澄清石灰水或溴麝香草酚蓝酵母菌培养液+5%的葡萄糖溶液①组：无氧组（一）取2ml酸性重铬酸钾请画出你设计的实验装置酵母菌培养液+5%的葡萄糖溶液植物油澄清石灰水或溴麝香草酚蓝①组：无氧组（二）取2ml酸性重铬酸钾请画出你设计的实验装置酵母菌培养液+5%的葡萄糖溶液澄清石灰水或溴麝香草酚蓝氧气取2ml酸性重铬酸钾②组：有氧组（一）请画出你设计的实验装置酵母菌培养液+5%的葡萄糖溶液澄清石灰水或溴麝香草酚蓝不含CO2的空气②组：有氧组（二）请画出你设计的实验装置酵母菌培养液+5%的葡萄糖溶液澄清石灰水或溴麝香草酚蓝

空气怎么知道通入的空气CO2是否除尽了呢？②组：有氧组（二）（改进）请画出你设计的实验装置酵母菌培养液+5%的葡萄糖溶液

澄清石灰水溶液检验CO2是否除尽并进一步除去未除尽的CO2澄清石灰水或溴麝香草酚蓝空气②组：有氧组（二）（再改进）酸性重铬酸钾取2ml验证酵母菌呼吸方式实验记录表组别有氧组无氧组CO2CO2酒精酒精检测物质检测试剂现象澄清石灰水澄清石灰水溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝酸性重铬酸钾酸性重铬酸钾澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊由蓝变绿再变黄由蓝变绿再变黄无变化由橙色变灰绿色酵母菌在有氧或无氧的条件下都能生存。酵母菌在有氧时进行需氧呼吸,产生CO2和H20;在无氧时进行厌氧呼吸,产生酒精和CO2。结论：讨论：②该实验的自变量是什么？因变量是什么？①该实验是否存在实验对照，如果存在，又是如何设置的？需氧呼吸和厌氧呼吸的具体过程是怎样的呢？

需氧呼吸（P91）：需氧呼吸主要在线粒体中进行。ATP绝大部分是在线粒体中产生的，线粒体被称为细胞的“动力车间”。需氧呼吸第一阶段发生在细胞溶胶①需氧呼吸第一阶段在细胞溶胶中也会产生ATP②光合作用也会产生ATP回顾：线粒体线粒体由内、外两层膜构成外膜平整内膜向内凹陷形成嵴有助于增大内膜的表面积。嵴的周围充满了液态的基质。线粒体内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶需氧呼吸（P91）需氧呼吸是由一系列化学反应组成的一个连续完整的代谢过程，每一步化学反应都需要特定的酶参与才能完成。在这个过程中，某一步反应的产物将是下一步反应的底物。根据产物的性质和反应在细胞中发生的部位，将这个连续的过程划分为3个阶段。说明每一阶段的反应涉及到的酶的种类是不同的细胞呼吸定义是指在细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物，并且释放出能量的过程呼吸类型需氧呼吸无氧呼吸乳酸发酵酒精发酵阶段反应式：

场所+反应式+放能情况

总反应式(元素转移)（比值）

葡萄糖中的能量去向大部分：少部分：大部分：少部分：大部分：少部分：需氧呼吸

酶葡萄糖大部分能量大部分热能的形式散失需氧呼吸大部分热能的形式散失

酶需氧呼吸

酶大部分热能的形式散失对于1个葡萄糖分子来说，从糖酵解开始，一般可以产生32个ATP分子，而其中的28个ATP分子是在电子传递链中产生的（P92）。（线粒体内膜上存在电子传递链，该阶段的反应线粒体内膜的电子传递链上进行）需氧呼吸

酶

酶

酶

酶①请写出需氧呼吸的总反应式？

③反应式中葡萄糖：氧气：二氧化碳的比值是？

酶请结合需氧呼吸总反应式分析，影响需氧呼吸的主要因素有哪些？②氧气浓度①含水量③温度④二氧化碳浓度需氧呼吸

酶

酶

酶怎么转移过去的？细胞呼吸第一阶段（糖酵解）细胞呼吸第二阶段细胞呼吸第三阶段电子传递链

厌氧呼吸厌氧呼吸只有2个阶段第一阶段与需氧呼吸第一阶段相同第二阶段因生物种类、细胞种类的不同而不同；在不同酶的催化作用下，形成不同的产物，如乳酸或乙醇；乳酸发酵乙醇发酵

酶大部分热能的形式散失厌氧呼吸（乳酸发酵）厌氧呼吸（乳酸发酵）

酶乳酸脱氢酶所以，葡萄糖分子中的大部分能量储存在乳酸当中不合成ATP

酶大部分热能的形式散失厌氧呼吸（酒精发酵）厌氧呼吸（酒精发酵）

酶

酶丙酮酸脱羧酶

不合成ATP所以，葡萄糖分子中的大部分能量储存在酒精当中厌氧呼吸：

常见的进行乳酸发酵的生物：人和动物骨骼肌细胞、玉米胚乳、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜的根等酶酶常见的进行酒精发酵的生物：酵母菌、苹果影响厌氧呼吸速率的主要因素：

②氧气浓度①温度如何判断呼吸方式（疑难破P185）？

酶

酶酶在需氧呼吸中，葡萄糖被彻底氧化分解，产生二氧化碳，储存在有机物中的能量全部被释放出来。在厌氧呼吸中，葡萄糖分解产生的乳酸或乙醇，都含有可利用的能量。因此，厌氧呼吸产生的ATP比需氧呼吸产生的ATP少得多。但是，在无氧或缺氧条件下，细胞通过厌氧呼吸的方式可以快速地利用葡萄糖产生ATP,以维持生命(P94)。

例如：人体肌肉细胞靠厌氧呼吸维持短时间的活动所产生的乳酸会被运至肝脏再生成葡萄糖。酵母菌乙醇发酵时产生的乙醇，在有氧条件下可以继续被利用，但是浓度过高会对酵母菌产生毒性

细胞呼吸的应用

请结合细胞呼吸相关内容对该现象进行解释！情景一：被生锈的铁钉扎伤后要及时去医院清理伤口，并注射破伤风疫苗；在对伤口进行包扎时要选用透气性好的纱布！情景二：农作物生长过程中需要适时松土；在储藏粮食时，往往通过降低温度，减少氧气含量等措施以延长保存时间！

为什么说：糖类是生命活动的主要能源物质？人和动物的细胞也可以利用脂肪和蛋白质作为能源！糖类、脂肪和蛋白质这三类物质的水解产物——单糖、甘油和脂肪酸以及氨基酸等通过多种途径进入细胞呼吸过程被氧化分解，释放出所储存的能量(P95)。细胞呼吸第一阶段（糖酵解）细胞呼吸第二阶段细胞呼吸第三阶段电子传递链单糖脂肪酸甘油氨基酸有机酸氨基多糖脂肪蛋白质食物细胞呼吸与分解代谢ATP细胞呼吸第一阶段（糖酵解）细胞呼吸第二阶段细胞呼吸第三阶段电子传递链细胞呼吸与合成代谢葡萄糖糖合成反应多糖单糖脂肪酸甘油脂肪氨基酸氨基蛋白质细胞、组织、器官、生物体细胞呼吸产生ATP呼吸速率单位数量的活体组织，在单位时间内消耗的氧气量或释放的二氧化碳量(P93)/(P96)。温度氧气浓度呼吸作用的相对速率呼吸作用的相对速率曲线I曲线IIABCDEF课后小练P97大气中氧气浓度CO2释放的相对值厌氧呼吸需氧呼吸大气中氧气浓度CO2释放的相对值ABCA.酵母菌只进行厌氧呼吸B.2/3的葡萄糖用于厌氧呼吸C.产生ATP的场所只有线粒体基质和线粒体内膜D.消耗[H]的场所只有线粒体内膜有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液,当通入不同浓度的O2时,其产生的酒精和CO2的量如图所示,在氧浓度为a时(

)《五三》--能力提升