细胞呼吸的原理和应用课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

1：做面包、馒头、酿酒等与哪些微生物有关？利用了什么原理？

2：“细胞呼吸”与我们通常所说的“呼吸”是一回事吗？

呼吸作用产生CO2酵母菌细胞内+有机物或

其他物质能量细胞呼吸O2呼吸器官（肺）血液循环气体运输+呼吸O2CO2CO2宏观微观机体与环境进行O2和CO2交换的过程细胞的有机物氧化分解，释放能量的过程。区别呼吸和细胞呼吸第5章细胞的能量供应和利用第3节细胞呼吸的原理和应用探究.实践探究酵母菌细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式2、实验流程：提出问题作出假设进行实验分析结果表达交流一类单细胞的真菌(真核生物)，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。生长周期短，增殖速度快，常作为实验材料研究。酵母菌设计实验1、实验材料：酵母菌探究.实践探究酵母菌细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式2、实验流程：提出问题作出假设进行实验分析结果表达交流设计实验1、实验材料：酵母菌3、实验变量分析：自变量:因变量:无关变量:（有无O2）（是否产生酒精、CO2、产量）酵母菌的数量、葡萄糖培养液浓度、温度、PH值、反应时间、澄清石灰水等检测产物控制细胞呼吸的条件

检测CO2的含量检测酒精探究.实践探究酵母菌细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式①澄清石灰水的浑浊程度②溴麝香草酚蓝变色的速率

酸性的重铬酸钾溴麝香草酚蓝水溶液：蓝→绿→黄橙色的重铬酸钾溶液：橙色→灰绿色4、实验原理：活动：搭建实验装置运用以上元件分别搭建有氧呼吸和无氧呼吸装置有氧组：E-C-A-D无氧组：B-D一、细胞呼吸的方式DCB气泵EA5、实验过程：探究.实践探究酵母菌细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式——有氧组通无菌空气除去空气中的CO2通无CO2的无菌空气通酵母菌细胞呼吸产生的气体维持气压观察浑浊程度进行有氧呼吸5、实验过程：改进装置探究.实践探究酵母菌细胞呼吸的方式——有氧组一、细胞呼吸的方式思考：有同学认为，在有氧呼吸实验装置中10%的NaOH溶液不能完全吸收CO2，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？探究.实践探究酵母菌细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式——无氧组铺油层，营造无氧环境观察浑浊程度通入酵母菌呼吸作用产生的气体维持气压设置是否严谨5、实验过程：一、细胞呼吸的方式6、实验现象及分析检测CO2检测酒精检测试剂有氧无氧混浊程度大快速由蓝变绿再变黄无变化混浊程度小慢慢由蓝变绿再变黄出现灰绿色澄清石灰水溴麝香草酚蓝酸性重铬酸钾哪一组是对照组？哪一组是实验组？

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影响，也叫相互对照实验。对比实验探究.实践探究酵母菌细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式探究.实践探究酵母菌细胞呼吸的方式7、实验结论一、细胞呼吸的方式1.酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生大量CO2，

不产生酒精；2.酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，产生少量CO2，同时也产生了酒精。课堂练习对酵母菌呼吸作用类型的探究是同学们感兴趣的实验，现有生物兴趣小组分别进行了如下实验，请根据题目要求回答：（1）本实验的自变量是_____________。进行有氧呼吸的实验装置是_________。（2）如果实验设计中缺少了质量分数为10%的NaOH溶液，装置一中的澄清

变浑浊，则不一定说明是____________产生了二氧化碳，因为无法排除_______________使澄清的石灰水变浑浊的可能。有无氧气装置一有氧呼吸空气中的CO2课堂练习对酵母菌呼吸作用类型的探究是同学们感兴趣的实验，现有生物兴趣小组分别进行了如下实验，请根据题目要求回答：（3）一定会使重铬酸钾溶液变成灰绿色是装置_____的酵母菌培养液。若两装置培养液取样鉴定都能使重铬酸钾溶液变成灰绿色，请分析装置一产生该结果的原因是________________________________________。

（4）装置一中的酵母菌消耗和产生气体的场所分别是：_____________和___________。①葡萄糖没有耗尽；②通入的O2不足二线粒体内膜线粒体基质二、有氧呼吸阅读教材P92-93并思考1、什么是有氧呼吸？有氧呼吸可分为几个阶段？2、各阶段反应物、生成物、场所？

3、[H]是什么?哪些阶段会产生[H]？[H]的去向如何？4、各阶段释放能量有什么特点？5、有机物分解释放能量的去路？6、有氧呼吸的总反应式如何表示？场所：细胞质基质物质变化：产能情况：少量能量场所：线粒体基质物质变化：产能情况：少量能量酶2C3H4O3

+6H2O6CO2+20[H]

+4[H]

C6H12O62丙酮酸（C3H4O3）酶场所：线粒体内膜物质变化：产能情况：大量能量24[H]+6O212H2O酶二、有氧呼吸[H]:还原型辅酶Ⅰ（NADH）C6H12O6＋6H2O＋6O2

6CO2＋12H2O＋大量能量酶总反应式：思考.讨论P93二、有氧呼吸有氧呼吸定义：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CO2和H2O，释放能量，生产大量ATP的过程。1、1mol葡萄糖彻底氧化分解释放能量2870kJ，其中977.28kJ储存在ATP中。①转化效率=②产生ATP=2、与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸逐级放能的意义？使有机物中的能量逐步地转移到ATP中；能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定。977.28÷2870≈34%977.28÷30.54=32mol二、有氧呼吸有氧呼吸场所反应物产物释放能量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2C3H4O3+6H2O20[H]+6CO2+少量能量2C3H4O3+4[H]+少量能量C6H12O6

酶24[H]+6O212H2O+大量能量酶酶C6H12O6＋6H2O＋6O2

6CO2＋12H2O＋大量能量酶总反应式：1mol葡萄糖释放2870KJ能量约34%转移到ATP中(32mol)约66%以热能形式散失在有氧呼吸全过程中：（1）水的分解和合成分别发生在_______和_______阶段；（2）产生CO2的阶段是_____________，场所是_______________；（3）吸进的O2在_______________（场所）被消耗，参加______阶段的反应，其作用是____________________；（4）产生ATP的阶段是_____________________，产生ATP最多的阶段是__________；有氧呼吸的场所是________________________，主要场所是__________。（5）用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O的转移途径

是________________________。第二第三第二阶段线粒体基质线粒体内膜第三与[H]结合生成水第一、二、三阶段第三阶段细胞质基质、线粒体线粒体葡萄糖→丙酮酸→CO2二、有氧呼吸1.如图为线粒体的结构示意图。在相应区域中会发生的生物过程是（）A.②处发生葡萄糖的分解B.①中的O2穿过内膜需要消耗能量C.②处丙酮酸分解为CO2和H2OD.③处[H]与O2结合生成水2.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的说法，正确的是（）A.葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量B.线粒体内膜上的酶可以参与丙酮酸的分解C.肌细胞有氧呼吸形成水的[H]来源于细胞质基质和线粒体基质D.进行有氧运动时，细胞内葡萄糖氧化分解释放的能量大部分储存在ATP中D课堂练习C丙酮酸方式为自由扩散[H]线粒体基质散热3.图甲是小白鼠的有氧呼吸各阶段反应图解

（1~8表示物质或能量），图乙是线粒体简图，下列叙述不正确的是（）A.所有体细胞都能进行2→3过程B.3→6过程发生在图乙的②处C.大量能量的生成发生在图乙的③处D.白鼠吸入18O2，体内最先出现含18O

的物质是丙酮酸课堂练习D葡萄糖丙酮酸H2OCO218O2[H]H218O能量[H]水H218OC18O2拓展：白鼠吸入放射性18O2，它可能呼出C18O2吗？18O2→H218O→C18O2探究元素动向的方法：同位素标记法三、无氧呼吸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，释放出少量能量的过程。1、概念：细胞质基质3、场所：2、过程：C6H12O62丙酮酸(2C3H4O3)能量（热能，2ATP）酶[H]酶2酒精(C2H6O)+2CO22乳酸(C3H6O3)酶在方框中画出无氧呼吸的过程4、总反应式：C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶乳酸发酵：酒精发酵：比较项目有氧呼吸无氧呼吸区别场所条件产物能量（KJ/mol）联系细胞质基质、线粒体细胞质基质需O2、酶不需O2，需酶CO2和水CO2和酒精或乳酸2870977.28ATP(32mol)热能61.08196.65ATP(2mol)热能①第一阶段完全相同（底物、产物、条件、场所......）②实质：都是分解有机物、释放能量有氧呼吸与无氧呼吸的比较③意义：为生物体提供能量；为代谢提供原料（如：丙酮酸）四、细胞呼吸原理的应用应用原理透气消毒纱布包扎伤口

为伤口创造______环境，抑制厌氧菌繁殖，有利于伤口愈合酿酒

酵母菌是

，在先_______，再_______操作下生产各种酒中耕松土

增加根细胞的___________，有利于主动运输，促进

吸收储藏水果、粮食

果蔬通过______________；粮食通过____________________等措施

降低其呼吸作用，减少

消耗，以延长保质期预防破伤风

破伤风芽孢杆菌是

，只能进行___________，皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖，需及时到医院治疗提倡有氧运动

因为剧烈运动时，无氧呼吸积累过多______，使肌肉酸胀乏力有氧通氧密封有氧呼吸低温、低氧无氧呼吸乳酸矿质离子低温、低氧、干燥厌氧菌兼性厌氧菌制作酸奶、泡菜利用了乳酸菌是厌氧菌，只能进行无氧呼吸制作馒头面包有机物稻田定期排水防止根细胞缺氧而进行无氧呼吸产生酒精，毒害根细胞，烂根C6H12O6＋6H2O＋6O2

6CO2＋12H2O＋大量能量酶补充：影响细胞呼吸的因素内因（遗传因素）外因（环境因素）①不同植物呼吸速率不同：②同一植物不同发育时期呼吸速率不同：③同一植物不同器官呼吸速率不同：④其他：不可控可控反应物条件产物水、O2温度CO2影响细胞呼吸的外界因素阳生植物＞阴生植物幼苗期＞成熟期生殖器官＞营养器官线粒体有无；酶的种类、数量、活性。如：蛔虫、乳酸菌只有与无氧呼吸有关的酶补充：影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的外界因素1、H2O含水量呼吸速率O2%CO2的释放量2、O23、温度温度呼吸速率4、CO2CO2浓度呼吸速率有氧呼吸无氧呼吸细胞呼吸农业上的应用：储藏种子：零上低温、低氧、干燥储藏蔬菜水果：零上低温、低氧、低CO2（保鲜）ABC如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响，下列相关叙述不正确的是()C课堂练习A．从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度B．图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性C．图乙中