5.3 细胞呼吸的原理和应用课件高一上学期生物人教版必修一

1.ATP的功能、结构、元素组成2.ATP与ADP之间转化及特点3.吸能反应与放能反应知识回顾第3节

细胞呼吸的原理和应用课时1探究酵母细胞的呼吸方式第五章细胞的能量供应和利用发面酿葡萄酒酵母菌是一种什么生物？学习任务1：探究酵母菌细胞呼吸的方式利用酵母菌酿葡萄酒酵母菌利用粮食和酵母菌酿酒时，在酿制的早期需要向发酵罐中通入氧气，而后期必须隔绝氧气，以产生酒精，同时发酵装置需要定期排放出气体（CO2）。由上述信息你可以得知酵母菌是

（好氧菌/厌氧菌/兼性厌氧菌）兼性厌氧菌酵母菌单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，便于来研究细胞呼吸的不同方式。学习任务1：探究酵母菌细胞呼吸的方式1.提出问题2.作出假设3.设计实验5.得出结论6.表达交流4.进行实验酵母菌酵母菌是在有氧还是无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精?酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2吗?酵母菌在不同条件下产生的CO2是否一样多?根据自己已有的知识和生活经验对提出的问题作出假设自变量：氧气的有无（可通过通气和密闭控制）因变量：酒精和CO2的产生如何检测？CO2：①通入澄清的石灰水：澄清→浑浊②溴麝香草酚蓝溶液：蓝→绿→黄酒精：遇酸性重铬酸钾溶液：橙色→灰绿色学习任务1：探究酵母菌细胞呼吸的方式1.提出问题2.作出假设3.设计实验5.得出结论6.表达交流4.进行实验酵母菌酵母菌是在有氧还是无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精?酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2吗?酵母菌在不同条件下产生的CO2是否一样多?根据自己已有的知识何生活经验对提出的问题作出假设自变量：氧气的有无（可通过通气和密闭控制）因变量：酒精和CO2的产生情况如何检测？无关变量：反应物的量、反应时间、pH、温度、酵母菌的活性等学习任务1：探究酵母菌细胞呼吸的方式4.进行实验①有氧呼吸装置的搭建气泵气泵甲同学乙同学甲同学和乙同学谁搭建的有氧呼吸装置更为合理？为什么？要先用质量分数为10%的NaOH溶液吸收空气中的CO2，保证检测出的CO2是酵母菌呼吸的产物学习任务1：探究酵母菌细胞呼吸的方式4.进行实验②无氧呼吸装置的搭建在实验操作时，B瓶应封口一段时间后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，这是为什么？耗尽O2，保证严格无氧条件学习任务1：探究酵母菌细胞呼吸的方式4.进行实验二氧化碳产生情况酒精产生情况AB一段时间以后AB刚加入酸性重铬酸钾A：有氧呼吸装置B：无氧呼吸装置学习任务1：探究酵母菌细胞呼吸的方式5.得出结论6.表达交流有同学用酸性重铬酸钾检测酒精时，发现有氧和无氧装置产生的颜色反应几乎一样，这是为什么？可能原因:①供氧不足，导致部分酵母菌进行无氧呼吸产生少量酒精;②重铬酸钾也能与葡萄糖发生同样的颜色反应检测酒精可适应延长培养时间。1.酵母菌在有氧气条件下进行有氧呼吸，产生大量二氧化碳，不产生酒精；2.酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，产生了少量二氧化碳，同时也产生了酒精。学习任务1：探究酵母菌细胞呼吸的方式本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？学习任务1：探究酵母菌细胞呼吸的方式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，通过对几个实验组结果的分析比较，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。课本92页学习任务1：探究酵母菌细胞呼吸的方式有氧呼吸装置无氧呼吸装置1.下图是探究酵母菌呼吸作用的方式的装置，以下说法正确的是（）多选A.装置甲中的NaOH的作用是吸收CO2

B.装置乙在澄清石灰水处可检测到酒精的产生C.装置乙应让B先反应一会再连接D.两个装置均需要在黑暗条件下进行甲乙AC2.下列有关“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，错误的是(

)A.二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄B.实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等C.可通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式D.实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的O2C实验装置改进

有同学认为，在有氧呼吸实验装置中10％的NaOH溶液不能完全吸收空气中的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？葡萄糖丙酮酸少量能量[H]细胞质基质（第一阶段）CO2H2O少量能量[H]H2OO2大量能量线粒体基质(第二阶段）线粒体内膜（第三阶段）C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，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。学习任务2：有氧呼吸的过程学习任务2：有氧呼吸的过程内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。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。线粒体是有氧呼吸的主要场所，线粒体的结构有哪些适于其功能的特点？有氧呼吸的能量利用特点与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸的能量释放有什么特点？对于生物来说有什么意义？1mol葡萄糖彻底氧化可放出2870

kJ的能量，但其中只有977.28

kJ左右的能量储存在ATP中，其余的则以热能形式散失了。这种散失对生物体有何意义？有利于生物体维持体温同时，能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞相对稳定的状态能量逐级地转移到ATP中，保证能量利用充分；有氧呼吸中能量变化：有机物中稳定的化学能转变为热能、ATP中活跃的化学能如图表示细胞有氧呼吸的过程，其中①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质①表示②表示③表示甲代表乙代表细胞质基质线粒体基质线粒体内膜丙酮酸[H]学习任务3：比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同学习任务4：请结合教材94页相关内容，完成对有氧呼吸和无氧呼吸的比较，思考酿酒时为什么先通气后密闭。发酵时，先给发酵罐通气，有利于酵母菌进行有氧呼吸并大量繁殖；之后密封发酵罐，酵母菌无氧呼吸产生酒精。细胞质基质葡萄糖丙酮酸少量ATP少量[H]阶段1酒精+CO2阶段2乳酸[H]NAD+NAD+或无氧呼吸是指细胞在没有氧参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。①C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量酵母菌和大多数的植物②C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量酶乳酸菌和动物细胞马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞在缺氧时酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫发酵。产生酒精的叫酒精发酵。产生乳酸的叫乳酸发酵。学习任务3：比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同什么是无氧呼吸？有氧呼吸无氧呼吸场所反应式【H】的产生阶段ATP的产生阶段释放能量多少有机物分解程度共同点细胞质基质、线粒体细胞质基质第一阶段、第二阶段第一阶段第一阶段、第二阶段、第三阶段第一阶段多少彻底不彻底1.过程:第一阶段完全相同；2.条件:都需要多种酶的催化；3.本质:都是氧化分解有机物，释放能量，生成ATP。学习任务3：比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同有氧呼吸和无氧呼吸都属于细胞呼吸: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，释放能量并生成ATP的过程。C6H12O6细胞呼吸释放能量热能散失ATP细胞分裂生长发育主动运输肌肉收缩神经冲动的传导细胞呼吸为生命活动提供能量细胞呼吸中间产物葡萄糖氨基酸甘油细胞呼吸是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽细胞呼吸及其意义例.如图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图,下列叙述正确的是(

)A.人在马拉松比赛中细胞呼吸产生的CO2量多于吸收的O2量B.物质a、b、c、d分别为水、CO2、酒精、乳酸C.条件X下酵母菌细胞呼吸时,葡萄糖中的能量可分为3条去路D.有氧呼吸和无氧呼吸是两个完全不相同的过程当堂检测学习任务4&5：影响呼吸作用的因素&细胞呼吸原理的应用有氧呼吸：无氧呼吸：应用：微生物发酵时依据微生物种类调整pH。影响细胞呼吸的外部因素(环境因素)①pH：通过影响__________来影响呼吸速率。酶的活性②氧气浓度氧气浓度对有氧呼吸速率的影响氧气浓度对无氧呼吸速率的影响学习任务4&5：影响呼吸作用的因素&细胞呼吸原理的应用ABD510152025无氧呼吸细胞呼吸有氧呼吸释放量CO2O2浓度%②氧气A点，O2浓度＝0，只进行

。D点，

消失，O2浓度≥10%时（C点之后），只进行

吸0<O2浓度<10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。

点，CO2释放量最少，细胞呼吸最弱，有机物消耗最少。应用：贮藏蔬菜、水果和种子时，O2浓度保持在

点对应的氧气浓度再无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸从曲线可以看出，O2能抑制无氧呼吸，促进有氧呼吸BC酵母菌细胞呼吸示意图从图中可以得到什么信息？B学习任务4&5：影响呼吸作用的因素&细胞呼吸原理的应用②氧气有氧呼吸无氧呼吸O2能抑制无氧呼吸，促进有氧呼吸应用保证有氧呼吸的进行，为根系主动运输吸收无机盐提供能量原理学习任务4&5：影响呼吸作用的因素&细胞呼吸原理的应用③CO2浓度CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行应用：适当增加CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜学习任务4&5：影响呼吸作用的因素&细胞呼吸原理的应用温度主要通过影响_____________来影响呼吸速率。应用：零上低温储存食物；

温水和面利于发面；

大棚栽培植物在夜间和阴天适当降温有利于增加农作物产量。①最适温度:细胞呼吸最强。②超过最适温度:呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。③低于最适温度:呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。④温度呼吸酶的活性学习任务4&5：影响呼吸作用的因素&细胞呼吸原理的应用⑤水分在一定范围内，自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。应用：粮食入仓前需晒干；干种子浸泡后才能萌发避免破伤风芽孢杆菌等进行无氧呼吸而大量繁殖，引起破伤风。为伤口创造有氧环境，避免厌氧菌的繁殖，有利于伤口愈合。零上低温、低氧、适宜CO2、一定湿度储存水果、蔬菜：零上低温、低氧、适宜CO2、干燥储存种子：制作酸奶、泡菜：利用乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸稻田定期排水：避免根因无氧呼吸产生大量酒精，对细胞产生毒害作用，造成烂根。生产味精：利用谷氨酸棒状杆菌的有氧呼吸发面：利用酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠无氧呼吸来获取能量，会产生大量乳酸，引起肌肉酸胀乏力。提倡慢跑:促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸。影响细胞呼吸的内因①不同生物种类，呼吸速率不同。②同一生物的不同器官或组织，呼吸速率不同。③同一器官不同生长发育阶段，呼吸速率不同探究环境因素对呼吸速率的影响时，要选取等量的同种生物在相同发育阶段的同一器官为材料。项目规律举例遗传特性不同种类的植物呼吸速率不同旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物器官类型同植物的不同器官呼吸速率不同生殖器官大于营养器官生长发育阶段同一植物的同一器官在不同的生长发育阶段呼吸速率不同幼苗期、开花期植株器官的呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。原始真核细胞好氧细菌蓝细菌下列哪些证据支持内共生学说：线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNA。线粒体内的蛋白质，有少数几种由线粒体DNA指导合成，绝大多数由核DNA指导合成。真核细胞内的DNA具有高比例的核苷酸序列经常不表现出遗传效应，线粒体DNA和细菌的却不是这样。线粒体能像细菌一样进行分裂增殖。支持：1、3、4利用实验装置探究某生物的细胞呼吸方式(以活的发芽种子为例,以葡萄糖为呼吸底物)(1)实验结果预测和结论①若装置一的着色液滴不动,装置二的着色液滴右移,则只进行

。②若装置一的着色液滴和装置二的着色液滴均不动,则只进行

。③若装置一的着色液滴左移,装置二的着色液滴不动,则进行

。④若装置一的着色液滴