高中生物 第5章 细胞的能量供应和利用 第3节 ATP的主要来源—细胞呼吸 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式、有氧呼吸课件 新人教版必修1.ppt

第3节atp的主要来源 细胞呼吸 教师参考新课导入导入1 上一节已经学习了atp的相关知识 知道了atp是生命活动的直接能源物质 那么 糖类中稳定的化学能是怎样转化为生命活动所需的直接能量的呢 这将是本节课学习的内容 atp的主要来源 细胞呼吸 导入2 生物界所有生物的一切生命活动都需要能量 无论是人类还是细菌 能量供应一旦停止 生命也将结束 那么 生物体内是通过什么方式来产生和提供能量的呢 我们知道 物质的燃烧需要氧气 发现这一现象的是法国化学家拉瓦锡 拉瓦锡还曾经把生物的呼吸作用比作碳和氢的 缓慢燃烧过程 拉瓦锡的这一说法有道理吗 呼吸作用能够像燃烧那样剧烈吗 要想对此问题正确作答 请学习本节课的内容 第1课时探究酵母菌细胞呼吸的方式 有氧呼吸 教学目标 1 基于酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存这一事实 让学生提出要探究的问题 作出假设 设计和进行对比实验 探究酵母菌细胞呼吸方式 科学思维 科学探究 2 通过阐释线粒体的结构和有氧呼吸的过程 使学生形成 线粒体是进行有氧呼吸的主要场所 这一结构与功能观 生命观念 科学思维 形成学科核心素养 凝练素养 自主学习 自主学习读教材 学基础 一 细胞呼吸请仔细阅读教材第91页 完成下面的问题 1 概念 1 物质变化 有机物氧化分解 生成 2 能量变化 释放出能量并生成 2 类型 根据 可分为和无氧呼吸两种类型 二氧化碳或其他产物 atp 是否需要氧气 有氧呼吸 二 探究酵母菌细胞呼吸的方式请仔细阅读教材第91 93页 细胞呼吸的方式 完成下面的问题 1 酵母菌作为实验材料的原因 在的条件下都能生存 属于兼性厌氧菌 2 呼吸产物的检测 有氧和无氧 溴麝香草酚蓝 绿 黄 重铬酸钾 灰绿 3 实验结论 1 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行 2 在有氧条件下 酵母菌通过细胞呼吸产生大量 3 在无氧条件下 酵母菌通过细胞呼吸产生 还产生少量的 判断 1 细胞呼吸的产物都是co2和h2o 2 检测co2的产生除澄清的石灰水外 还可以用溴麝香草酚蓝水溶液 3 酵母菌无氧呼吸会产生酒精和水 4 无氧呼吸的全过程都是在细胞质基质中进行 细胞呼吸 co2和水 酒精 co2 三 有氧呼吸请仔细阅读教材第93 94页 有氧呼吸 完成下面的问题 2 场所及过程 据图可知 1 主要场所 2 总反应式 c6h12o6 6o2 6h2o6co2 12h2o 能量 3 特点 必要条件 有参与 多种催化 过程特点 能量是的 有机物 线粒体 氧 酶 逐步释放 彻底氧化分解 选择 在生物体内有机物氧化分解的全过程中 完全在线粒体基质中进行的是 a 葡萄糖和o2反应生成co2和水b 丙酮酸和水形成co2和 h c h 和o2结合生成水d 葡萄糖产生丙酮酸和 h b 凝练素养解疑难 提能力 主题一探究酵母菌细胞呼吸的方式教师参考问题引领 1 探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验中 自变量和因变量分别是什么 2 如何营造有氧和无氧条件 1 实验课题的分析 1 本实验的探究课题可以转变为探究有氧条件和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的情况 2 根据检测目的不同 可细化为两个子课题 在有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸产生co2的多少 在有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸是否产生酒精 具体分析如下 2 实验装置的分析 1 第一组装置中的第一个锥形瓶中盛放的试剂是naoh溶液 其目的是使进入a中的空气先经naoh溶液处理 排除空气中co2对实验结果的干扰 2 第二组装置中b瓶放置一段时间后 才能与装有澄清石灰水的锥形瓶连接 其目的是让酵母菌将b瓶中的氧气消耗掉 确保产物co2均来自无氧呼吸 3 实验中注意事项 1 配制酵母菌培养液时 必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温 才可加入新鲜食用酵母菌 2 有氧条件装置必须持续通入空气 保证氧气的充足 典例1 下图为 探究酵母菌的呼吸方式 的实验装置 有关叙述正确的是 a 该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验 其中乙组作为对照组b 若向b瓶和e瓶中加入酸性重铬酸钾溶液 则e瓶内的溶液会变黄c 可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短 来定量检测co2的产生速率d c瓶和f瓶中溶液都变浑浊 澄清石灰水的作用不同 解析 该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验 甲 乙组互为对照组 若向b瓶和e瓶中加入酸性重铬酸钾溶液 由于只有无氧呼吸才会产生酒精 所以e瓶内的溶液会变灰绿色 c瓶和e瓶中澄清石灰水的作用都是用来检测co2 答案 c易错提醒对比实验是指设置两个或两个以上的实验组 通过对结果的比较分析 来探究某种因素与实验对象的关系 对比实验不设对照组 均为实验组 或互为实验组和对照组 是对照实验的一种特殊形式 即相当于 相互对照 备选例题下列有关酵母菌细胞呼吸方式的探究实验 下列叙述错误的是 a 用酵母菌来研究细胞呼吸不同方式的原因之一是酵母菌属于兼性厌氧菌b 依据石灰水浑浊程度和速度可以判断培养液中酵母菌的呼吸方式c 溴麝香草酚蓝水溶液可用来检验co2d 检验是否有酒精产生的方法是直接向培养液中加入橙色的重铬酸钾溶液解析 酵母菌属于兼性厌氧菌 可作为探究细胞呼吸方式的材料 且有氧呼吸产生二氧化碳的量比无氧呼吸多 可用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液来检验co2 检验是否有酒精产生的方法是吸取少量培养液置于试管中 再向试管中加入酸性重铬酸钾溶液 而不是直接向培养液中加入橙色的重铬酸钾溶液 d 题组演练 1 在检测酵母细胞呼吸产物时 常用到的一些特殊的颜色反应 下列描述不正确的是 a co2可使澄清的石灰水变浑浊b co2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d 乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色解析 检验乙醇是在酸性条件下 能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色 c 2 测定下列哪一项 可简便而且准确判断贮存的小麦种子的细胞呼吸方式 a 有无酒精生成b 有无水生成c 有无有机物消耗d o2消耗量与co2生成量的比值解析 o2消耗量与co2生成量可以简便 准确地测定 若二者比值等于1 则小麦种子进行的是有氧呼吸 若比值为0进行的是无氧呼吸 若比值在0 1之间 有氧呼吸和无氧呼吸同时存在 d 主题二有氧呼吸的过程 典例2 下图表示有氧呼吸过程 下列有关说法正确的是 a 中数值最大的是 b 代表的物质名称是氧气c 线粒体能完成图示全过程d 硝化细菌能完成图示全过程 解析 是有氧呼吸第一阶段释放的能量 是有氧呼吸第二阶段释放的能量 是有氧呼吸第三阶段释放的能量 其中有氧呼吸第三阶段释放的能量 最多 所在的过程表示的是有氧呼吸的第二阶段 反应物是丙酮酸和水分子 所以 代表水分子 有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体 线粒体只能完成有氧呼吸的第二阶段和第三阶段 硝化细菌属于需氧型的生物 虽然没有线粒体 但是含有与有氧呼吸有关的酶 所以能够完成图示全过程 答案 d 易错提醒 1 线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所 而非唯一场所 因为有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质中完成的 2 线粒体内不能直接将葡萄糖分解 葡萄糖需在细胞质基质中分解为丙酮酸和 h 后 丙酮酸才能在线粒体中被进一步分解 3 线粒体是细胞进行有氧呼吸的充分但非必要条件 如大肠杆菌 原核生物 无线粒体 但能进行有氧呼吸 题组演练 1 关于有氧呼吸的叙述不正确的是 a 三个阶段都产生能量b 三个阶段都能合成atpc 三个阶段都需要酶催化d 三个阶段都产生 h 解析 有氧呼吸的三个阶段都要释放能量并产生atp 有氧呼吸三个阶段都需要相关的酶催化 有氧呼吸第一 二阶段产生 h 第三阶段利用前两个阶段的 h 与氧气结合生成水 d 2 如图所示为某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程 下列相关叙述中正确的是 图解中的a b两物质依次是h2o和o2 图解中甲 乙两阶段产生 h 的场所都是线粒体 图解中丙阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖 1分子丙酮酸经过乙 丙两阶段可产生6分子水 图示过程在有光和无光的条件下都能进行 用18o标记葡萄糖 则产物co2中会检测到放射性 若葡萄糖进入线粒体 可在酶的作用下 生成co2和h2oa b c d a 解析 由题图分析可知 该过程表示细胞的有氧呼吸过程 甲表示有氧呼吸的第一阶段 在细胞质基质中完成 在酶的作用下将葡萄糖分解为丙酮酸和少量 h 释放少量能量 乙表示有氧呼吸的第二阶段 在线粒体中丙酮酸和水 即图中a 彻底分解成co2并产生大量的 h 释放少量能量 丙表示有氧呼吸的第三阶段 前两个阶段产生的 h 与o2 即图中b 结合生成水 释放大量能量 细胞呼吸与光照无关 葡萄糖中的c o最终进入co2 而h进入h2o中 线粒体中的酶不能催化葡萄糖分解 3 提取鼠肝细胞的线粒体为实验材料 向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时 测得氧的消耗量很大 当注入葡萄糖时 测得氧的消耗量几乎为零 同时注入细胞质基质和葡萄糖时 氧消耗量又较大 对上述实验结果的解释不正确的是 a 丙酮酸彻底分解和水的生成过程都是在线粒体内进行的b 在线粒体内不能完成葡萄糖的分解 但能完成丙酮酸的分解c 葡萄糖分解成丙酮酸是在细胞质基质中完成的d 有氧呼吸中 水的参与和生成都是在细胞质基质中进行的解析 丙酮酸彻底氧化分解生成二氧化碳是有氧呼吸的第二阶段 在线粒体基质中完成 生成水在线粒体内膜上完成 葡萄糖分解成丙酮酸是在细胞质基质中进行 不能在线粒体中进行 在线粒体内能完成丙酮酸的分解 葡萄糖分解成丙酮酸是有氧呼吸的第一阶段 在细胞质基质中进行 小鼠肝细胞有氧呼吸过程中 水的参与和生成都是在线粒体中进行的 d 形成学科核心素养 一 重要生物学概念1 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 2 探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验表明 酵母菌既可以在有氧条件下进行有氧呼吸又可以在无氧条件下进行无氧呼吸 即细胞呼吸的类型分为有氧呼吸和无氧呼吸 3 线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所 4 有氧呼吸的全过程十分复杂 可以概括地分为三个阶段