细胞呼吸的原理和应用第1课时高一上学期生物人教版必修1

复习回顾：1、ATP的功能？2、ATP的中文名称？3、ATP的元素？4、ATP的结构简式？5、A的含义？P的含义？－的含义？~的含义？6、ATP与ADP、AMP的关系？7、ATP与ADP的相互转化反应式？8、ATP合成途径？9、主动运输时，载体蛋白的功能？10、吸能反应总与ATP的什么过程相关联

放能反应总与ATP的什么过程相关联学习目标:1.通过研究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型。2.描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构。3.说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化第3节细胞呼吸原理和应用（第一课时）发酵生产葡萄酒的车间问题探讨

通气让酵母菌进行有氧呼吸,有利于酵母菌快速繁殖;密封让酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精。有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放能量多，为细胞增殖提供充足的动力。密封发酵时，酵母菌将有机物分解为酒精时，也能为自身的生命活动提供少量能量。1、都是培养酵母菌，为什么有的通气有的需要

密封？

2、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？3、在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对自身有什么意义？

酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。讨论酵母菌是一种单细胞真菌，我们生活中做馒头、面包、酿酒等，都是利用酵母菌的呼吸作用。在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。酵母菌代谢类型同化类型异化类型自养型异养型需氧型厌氧型兼性厌氧型呼吸作用：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。呼吸作用的实质是细胞内有机物的氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。【注意】呼吸≠呼吸作用“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程。探究∙实践探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌什么条件下产生CO2？什么条件下产生酒精？3.设计实验2.作出假设1.提出问题有氧CO2无氧CO2

酒精产生产

生+一、细胞呼吸的方式实验思路：分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或CO2分析变量自变量:因变量:无关变量:细胞呼吸的条件有氧、无氧细胞呼吸的产物CO2、酒精影响实验结果的可变因素（温度、葡萄糖溶液浓度、酵母菌活性等）解决问题：1、怎样控制有氧和无氧条件？请设计出简易实验装置并思考：

有氧条件

装置连接

无氧条件

装置连接2）B瓶为什么要封口放置一段时间，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？接气泵A10%NaOH酵母菌培养液澄清石灰水B酵母菌培养液澄清石灰水1）NaOH的作用是什么？思考：吸收通入空气中CO2，排除空气中CO2的干扰。让酵母菌耗尽瓶内O2，造成无氧环境，确保产物是无氧呼吸产生的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？

在酵母菌生长的适宜温度下进行试验，以保证酵母菌高效活性①使澄清石灰水变浑浊（根据浑浊程度检测CO2产生的多少）②溴麝香草酚蓝：蓝→变绿→再变黄

（根据其变黄色时间的长短，检测CO2产生的多少）酒精+重铬酸钾（浓硫酸溶液）：橙色→灰绿色（1）检测CO2

（2）检测酒精(1)配制酵母菌培养液：酵母菌+葡萄糖溶液

取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A（500mL）和锥形瓶B（500mL）中，分别向瓶中注入240mL质量分数为5%的煮沸冷却后的葡萄糖溶液。4.进行实验葡萄糖溶液的作用？添加前如何处理？思考讨论：酵母菌为酵母菌提供营养物质煮沸后冷却5、实验现象及结论结论：

酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。①有氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生大量CO2

②无氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生酒精和少量CO2。条件澄清石灰水/出现的时间重铬酸钾--浓硫酸溶液有氧无氧变混浊／快不变灰绿色变混浊／慢出现灰绿色现象：有氧呼吸：细胞在_______的参与下，通过_________的催化作用，把_________等有机物_________________，产生______和_______，释放________，生成___________的过程。氧多种酶葡萄糖能量彻底氧化分解大量ATPCO2H2O

细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸。细胞呼吸分类：对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须有氧的参与。有氧呼吸的主要场所是线粒体。二、有氧呼吸酶C6H12O6

＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量二、有氧呼吸主要场所线粒体结构：（1）线粒体增大膜面积的方式：

。（2）线粒体增大膜面积的意义：

。（3）有氧呼吸的酶分布在：

。（4）线粒体的功能：

。内膜向内折叠成嵴增大有氧呼吸酶的附着位点线粒体内膜和线粒体基质进行有氧呼吸的主要场所外膜内膜嵴线粒体基质二、有氧呼吸有氧呼吸过程:将有氧呼吸划分为三个阶段，每一阶段都需要酶催化，并有ATP生成。1个分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量[H]，并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的。2C3H4O3+4[H]+少量能量C6H12O6酶[H]指的是还原型辅酶Ⅰ（NADH）第一阶段1.热能形式散失（大部分）2.合成ATP（少部分）少量能量二、有氧呼吸有氧呼吸过程:丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]，并释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与，是在线粒体基质中进行的。2C3H4O3+6H2O20[H]+6CO2+少量能量酶第二阶段1.热能形式散失（大部分）2.合成ATP（少部分）少量能量二、有氧呼吸有氧呼吸过程:上述两个阶段产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量。这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。第三阶段24[H]+6O212H2O+大量能量酶1.热能形式散失（大部分）2.合成ATP（少部分）大量能量归纳：有氧呼吸过程C6H12O62C3H4O32C3H4O3+4[H]+少量能量C6H12O6酶细胞质基质少量能量场所：物质变化：产生能量：第一阶段：场所：物质变化：产生能量：第二阶段：6CO2+20[H]+少量能量2丙酮酸+6H2O酶线粒体基质少量能量场所：物质变化：产生能量：第三阶段：线粒体内膜酶12H2O+大量能量24[H]+6O2大量能量6H2O6CO24[H]20[H]6O212H2O有氧呼吸场所反应物产物释能是否需氧第一阶段第二阶段第三阶段细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸、[H]少量丙酮酸、水CO2、[H]少量[H]、O2H2O大量线粒体基质线粒体内膜否否是有氧呼吸三个阶段的比较二、有氧呼吸1．在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（）。

①与氢结合生成水②与碳结合生成二氧化碳

③在线粒体中被消耗④在线粒体和细胞质基质中被消耗

A．①③B．①④C．②③D．②④2．有氧呼吸中产生能量最多的是（）。

A．形成二氧化碳时B．形成［H］时

C．形成水时D．形成丙酮酸时3．下列有关有氧呼吸的叙述中，正确的是（）。

A．此过程的第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸，产生少量［H］和ATPB．此过程的第二阶段是丙酮酸分解成水和二氧化碳，产生少量的ATPC．此过程的第三阶段是葡萄糖氧化成水和二氧化碳，产生大量的ATPD．此过程必须有氧分子参与，始终在线粒体中进行检ACA有氧呼吸的能量利用特点1.在细胞内，1mol的葡萄糖彻底氧化分解可以释放出约为2870kJ的能量，可使977.28kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大约是多少？这些能量大约能使多少ADP转化为ATP?

转化效率=977.28kJ/2870kJ

=34%产生ATP的mol数=977.28kJ/30.54kJ

=32mol第1阶段：2mol第2阶段：2mol第3阶段：28mol糖类等有机物中稳定的化学能