5.3细胞呼吸的原理和应用课件-高一上学期生物人教版（2019）必修1

第三节

细胞呼吸的原理与应用第1课时

细胞呼吸的方式

O2CO2呼吸：人体从周围环境吸入空气，利用其中的O2，呼出CO2。它是一种宏观的气体交换过程。

呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。呼吸作用:活细胞内分解有机物，释放能量发生场所：实质：呼吸作用≠呼吸

细胞呼吸是否都需要氧气呢？生物在有氧和无氧的条件下是否都能进行细胞呼吸呢？认识酵母菌酵母菌是一种单细胞真菌，（真核生物），其在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。在有氧的条件下才能长期存活在有氧无氧的条件下都能长期存活在无氧的条件下才能长期存活生物异化类型酵母菌需氧型厌氧型兼性厌氧型探究酵母菌细胞呼吸的方式一、细胞呼吸方式酵母菌进行无氧呼吸产生了酒精。日常生活中，做馒头、面包、酿酒等过程实质都是酵母菌呼吸作用。为什么加了酵母的面粉蒸出的馒头多孔松软?1酵母菌呼吸作用产生二氧化碳，使得馒头松软多孔。为什么加了酵母的面粉放置时间久了会有酒味?酵母菌起了什么作用?2多孔添加了酵母菌探究过程提出问题1、酵母菌在有氧条件下生成什么？2、酵母菌在无氧条件下生成什么？作出假设酵母菌在无氧条件下会产生酒精，在有氧条件下会产生CO2设计实验材料：酵母菌用具：方法步骤：4.实验步骤：取20g新鲜的食用酵母菌，分两等份，分别放入锥形瓶A和锥形瓶B中；分别向瓶中注入240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液；搭建有氧呼吸装置和无氧呼吸装置；培养、观察、检测、记录为酵母菌的生命活动提供营养物质探究酵母菌细胞呼吸的方式一、细胞呼吸方式一、配置酵母菌培养液

葡萄糖溶液需要煮沸又冷却后再加入锥形瓶，目的是：煮沸：杀死葡萄糖溶液中的细菌，排除其他微生物对实验结果的影响（杀菌）；加热煮沸后可排出溶液中的O2（除O2）冷却：防止温度过高将酵母菌杀死呼吸装置：有氧装置无氧装置酵母菌培养液澄清的石灰水有氧装置吸收空气中的CO2，排除空气中的CO2对实验结果的干扰。检测CO2的产生。通入空气，以保证O2的充分供应。如何确定通入A瓶的空气不含CO2？如何改进装置？有氧呼吸装置改进质量分数为10%的NaOH溶液酵母菌培养液澄清的石灰水接橡皮泵澄清的石灰水以检测进入酵母菌培养液中的气体CO2是否除尽。

目的是使酵母菌先将瓶中的O2

消耗完，确保通入澄清石灰水中的CO2是酵母菌无氧呼吸产生的。B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。无氧装置酵母菌培养液澄清的石灰水将实验装置放到25-35℃的环境中培养酵母菌8-10小时的原因是：25-35℃的条件下，酵母菌容易繁殖；培养8-10小时，酵母菌达到一定数量，此时再进行实验，效果才明显。如何设置实验组呢？实验组组A：有氧条件组B：无氧条件（对比实验）①本实验的自变量和因变量分别是什么？自变量:因变量:无关变量:细胞呼吸的产物有无氧气影响实验结果的其他因素酒精、CO2如酵母菌培养液的浓度和体积、温度、PH等探究酵母菌的呼吸方式本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？本实验的两组都是实验组对比实验（相互对照实验）设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验。科学方法探究酵母菌细胞呼吸的方式2.对比实验对比实验：对照实验：实验组1：实验组2：对照组：实验组：结果未知结果未知结果已知结果未知思考对比实验与对照实验的区别？2.对比实验科学方法条件澄清石灰水/出现的时间酸性重铬酸钾有氧无氧浑浊程度高／快不变灰绿色浑浊程度低／慢出现灰绿色实验现象加入重铬酸钾A:有氧条件下；B:无氧条件下(1)、酵母菌在

条件下都能进行细胞呼吸。⑤实验结论：有氧和无氧(2)、产物：有氧条件：大量的

和

。

无氧条件：产生

，还产生少量的

二氧化碳（CO2）水（H2O）酒精（C2H5OH）二氧化碳（CO2）二、有氧呼吸细胞呼吸有氧呼吸无氧呼吸包括科学家根据大量的实验结果得出结论绝大多数生物的主要呼吸方式酵母菌、许多真菌和细菌能够进行1.有氧呼吸概念。2.有氧呼吸的场所？主要场所？主要场所适于进行有氧呼吸的特点有哪些？3.有氧呼吸可以分为几个阶段？每个阶段分别在哪里、发生了什么变化（请用方程式的方式表示）？4.总结有氧呼吸的总反应式5.同有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸具有哪些不同的特点？请结合课本92-93页观看视频，找出下面问题的答案1.概念：2.反应的主要场所：线粒体外膜内膜嵴基质（液态）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，生成大量ATP的过程。线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。二、有氧呼吸酶C6H12O6

＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量二、有氧呼吸6CO2+20[H]+能量(少量)

2丙酮酸+6H2O酶酶12H2O+能量(大量)24[H]+6O2C6H12O6酶

2丙酮酸+4[H]+能量(少量)

有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解，并且释放大量能量的过程。（

）有机物在细胞内【思考】为什么葡萄糖不能在线粒体中氧化分解？线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体，葡萄糖不能进入线粒体。线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶。判断二、有氧呼吸a.C原子的运动轨迹C6H12O62C3H4O36CO

2b.O原子的运动轨迹C6H12O62C3H4O3+6H2O

6CO26O212H2OC6H12O6+6O2

+6H2O6CO2+12H2O+能量酶大部分以热能的形式散失，少量储存在ATP中。p93思考.讨论思考：以上反应式中的能量能否写成ATP？不能①有氧呼吸过程温和；②有机物中的能量，经过一系列的化学反应，逐步释放；③这些能量，有相当一部分储存在ATP中。与有机物在体外燃烧相比，有氧呼吸具有不

同的特点：

有氧呼吸和有机物体外燃烧的本质是一致的，都是有机物氧化分解释放能量的过程。思考·讨论（书本P93）1.与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中；能量能够缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定状态。二、有氧呼吸5、常见考点（1）有氧呼吸的场所：细胞质基质和线粒体（2）线粒体能分解葡萄糖吗？不能线粒体葡萄糖+无反应丙酮酸+线粒体CO2＋H２O＋能量（3）无线粒体一定不能进行有氧呼吸吗？不一定真核细胞：不能，如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫原核细胞：能，如好氧细菌利用细胞质和细胞膜完成有氧呼吸1、无氧呼吸的概念2、无氧呼吸的场所？3、无氧呼吸可以分为几个阶段？每个阶段分别在哪里、发生了什么变化（请用方程式的方式表示）？4、总结无氧呼吸的总反应式。5、无氧呼吸过程能量发生了什么变化？6.总结什么叫细胞呼吸？细胞呼吸对生物有什么意义？请阅读课本94页，找出下面问题的答案细胞质基质无氧呼吸1.概念：

细胞在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。2.场所：无氧呼吸最常用物质3.无氧呼吸过程：第一阶段:细胞质基质第二阶段:细胞质基质C6H12O6→2C3H4O3＋4[H]＋少量能量酶2C3H4O3＋4[H]→2C2H5OH（酒精）＋2CO2酶2C3H4O3＋4[H]→2C3H6O3（乳酸）酶酶的不同，决定了丙酮酸被还原的产物不同。C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量（少）C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+能量（少）（1）产生酒精（2）产生乳酸高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等形象记忆：马吃甜玉米大多数植物（苹果果实、水稻根）、酵母菌4.总反应式三、无氧呼吸极少部分储存在ATP中5.无氧呼吸中的能量利用：无氧呼吸分解有机物不彻底，释放的能量很少。有机物中稳定的化学能大部分储存在未完全分解的有机物（酒精或乳酸）中释放少量的能量大部分以热能的形式散失阅读P94中间小字部分，思考细胞呼吸有什么意义，有哪些物质转换?丙酮酸葡萄糖甘油氨基酸6.细胞呼吸的意义（1）为生物体提供能量（2）生物体代谢的枢纽有氧呼吸和无氧呼吸的区别有氧呼吸无氧呼吸场所氧气参与分解程度产物能量ATP生成阶段线粒体（主）和细胞质基质细胞质基质需要不需要CO2＋H2O乳酸或（酒精＋CO2）热能（主）＋ATP中的化学能乳酸/酒精中的化学能（主）＋热能＋ATP中的化学能彻底氧化分解不彻底氧化分解第一、第二、第三阶段第一阶段呼吸方式1.判断正误.（1）如果产生的气体使澄清的石灰水变浑浊，则酵母菌进行有氧呼吸。（

）(2)在有氧和无氧条件下的实验分别是对照组和实验组。（

）(3)葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物质。（

）(4)没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸。（

）(5)有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解，并且释放大量能量的过程。（

）2．有氧呼吸全过程的三个阶段中，相同的产物是(

)A．ATP

B．H2O和CO2C．H2O和丙酮酸 D．乳酸和ATP3．细胞呼吸的实质是(

)A．分解有机物，储存能量B．合成有机物，储存能量C．分解有机物，释放能量D．合成有机物，释放能量自学检测4．在有氧呼吸过程中，水分子参与反应的过程和生成水分子的过程分别发生在(

)A．第一阶段和第二阶段B．第一阶段和第三阶段C．第二阶段和第三阶段 D．第三阶段和第二阶段5．下列是“探究酵母菌呼吸方式”实验中产物的检测试剂及实验现象，对应错误的是(

)6．用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是(

)A．葡萄糖→丙酮酸→水B．葡萄糖→丙酮酸→氧C．葡萄糖→氧→水D．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳组别产物检测试剂实验现象ACO2澄清的石灰水变混浊BCO2溴麝香草酚蓝蓝—绿—黄C酒精溴麝香草酚蓝蓝—绿—黄D酒精酸性的重铬酸钾橙色—灰绿色7．人体细胞内葡萄糖氧化分解释放的能量，大部分的去向是(

)A．以热能形式散失 B．储存在ATP中C．存在于线粒体内 D．供生命活动利用8.酵母菌细胞呼吸的部分过程如图所示，①～③为相关生理过程。下列叙述正确的是（）A.①释放的能量大多贮存在有机物中 B.③进行的场所是细胞质基质和线粒体C.发生①③时，CO2释放量大于O2吸收量 D.发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行①②和①③练习与应用

一、概念检测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。据此分析涨袋现象的原因，判断以下解释是否合理。(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。（

）×√3.将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中，并向这3支试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在有氧条件下，最终能产生CO2和H2O的试管是

（

）A.甲B.丙C.甲和乙D.丙和乙练习与应用一、概念检测B二、拓展应