5.3细胞呼吸的原理和应用第1课时课件-高一上学期生物人教版必修1

如何使葡萄变成酒？馒头如何变得的蓬松柔软？酵母菌利用酵母菌的呼吸作用5.3细胞呼吸的原理和利用一、细胞呼吸与呼吸O2呼吸器官血液循环细胞O2+糖类+水能量+CO2CO2

肺通气（呼吸的现象）气体运输

细胞呼吸（呼吸的本质）细胞呼吸是指细胞内有机物分解释放能量的过程，也可以称为呼吸作用。

呼吸是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程。二、细胞呼吸的方式

细胞呼吸是否都需要氧？生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？探究酵母菌细胞呼吸的方式探究·实践酵母菌细胞呼吸的方式1、实验原理酵母菌设计和进行对比实验，分析有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的情况。生物类群：真核生物（真菌）代谢类型：异养兼性厌氧型。即可进行有氧

呼吸，也可进行无氧呼吸提出问题做出假设设计实验分析结果得出结论实施实验表达与交流酵母菌在氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？产物分别是什么？假设酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸产生二氧化碳和酒精。2、实验步骤3、设计实验：自主阅读教材，并思考下列问题①实验中自变量、因变量以及无关变量分别是什么？②怎样控制自变量的条件？④怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？③如何检测因变量？会有什么样的实验现象产生？⑤实验过程中需要注意哪些事项？如何设置实验？组A：有氧条件

组B：无氧条件对比实验自变量:因变量:无关变量:细胞呼吸的产物有无氧气酒精、CO2如酵母菌培养液的浓度和体积、温度、pH、其他微生物影响等。

（相同且适宜）实验组①实验中自变量、因变量以及无关变量分别是什么？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，这样的实验叫做对比实验，也叫做相互对照实验。②怎样控制自变量（有氧与无氧）的条件？用锥形瓶培养酵母菌，向锥形瓶中通或不通空气来控制有氧或无氧条件。有氧条件无氧条件密封或石蜡油检测物质检测试剂实验现象CO2酒精变混浊（根据石灰水的混浊程度可比较CO2的多少）由蓝变绿再变黄(根据溴麝香草酚蓝溶液变成黄色时间长短可比较CO2的多少)由橙色变成灰绿色③如何检测因变量？会有什么样的实验现象产生？澄清石灰水溴麝香草酚蓝溶液重铬酸钾溶液（酸性）澄清石灰水澄清石灰水为酵母菌提供葡萄糖培养液。酵母菌培养液酵母菌培养液④怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？⑤实验过程中需要注意哪些事项？1.有氧呼吸装置中，气体先通过质量分数为10%的NaOH溶液。目的：去除空气中CO2，保证澄清石灰水变浑浊是酵母菌有氧条件产生CO2所致。2.无氧呼吸装置中，应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。目的：消耗掉B瓶中的氧气，确保通过澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。3.A、B培养瓶中加入煮沸后冷却的葡萄糖溶液。目的：除去溶液中的氧气，避免对自变量的影响。杀死葡萄糖溶液中可能存在的杂菌，避免对实验结果的干扰。4、进行实验：有氧呼吸装置无氧呼吸装置步骤：1、配制等量酵母菌培养液，置于A、B锥形瓶2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置，于25-35℃培养8-10小时。3、检测CO2的产生4、检测酒精的产生酵母菌细胞中酶活性最高ＡＢ取两只试管，各取2mL酵母菌培养液的滤液，再分别加入等量的硫酸处理过的重铬酸钾溶液并轻轻振荡。ＡＢ两只试管各加入等量的硫酸处理过的重铬酸钾无酒精有酒精观察现象浑浊程度高浑浊程度低............................................................实验现象：2、在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO2和水，在无氧条件下酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO2。1、酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。结论：观察项目有氧装置无氧装置澄清石灰水溴麝香草酚蓝水溶液重铬酸钾检验情况（酸性条件）浑浊程度高浑浊程度低颜色变化时间短颜色变化时间长无颜色变化橙色→灰绿色5、分析结果，得出结论：拓展延伸1.哪两个试管形成对比实验？2.如何创造有氧和无氧条件？3.6号试管有什么作用？1（有氧）和2（无氧）形成对比实验有氧：FeCl3催化H2O2分解产生氧气；无氧：用石蜡油隔绝空气。与4号、5号结果进行对照，以便比较4、5号试管中有CO2通入时发生的颜色变化。汽车司机酒驾检测与社会的联系饮酒驾车是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于20mg/100ml，小于80mg/100ml的驾驶行为。醉酒驾车是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于80mg/100ml的驾驶行为。原理：用硫酸处理的三氧化铬硅胶进行检测课堂检测1.判一判（1）配置酵母菌培养液时，葡萄糖煮沸后，即可加入新鲜食用酵母（

）（2）如果产生的气体使澄清石灰水变浑浊，则酵母菌进行有氧呼吸（

）（3）橙色的重铬酸钾溶液在碱性条件下遇酒精变灰绿色（

）2、对课本实验改进后（如下图），增加一组澄清的石灰水溶液有什么作用？酵母菌液澄清石灰水溶液气泵NaOH溶液澄清石灰水溶液排除空气中的二氧化碳对实验的干扰作用×××三、有氧呼吸与无氧呼吸自主学习（一）有氧呼吸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。1.概念：2.主要场所：3.有氧呼吸的化学反应式线粒体C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量对于大多数生物而言，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式（真核细胞）外膜内膜线粒体基质嵴为什么说线粒体是有氧呼吸的主要场所？探究有氧呼吸的过程合作探究有氧呼吸的过程C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量1.实验原理：荧光素+能量+O2

氧化荧光素（发出荧光）荧光素酶2.实验过程：实验1：将酵母菌破碎后进行离心处理，获得细胞各部分，取3支试管向其中分别加入葡萄糖、荧光素、荧光素酶等物质，一段时间以后检测试管物质的变化情况。实验1：线粒体1细胞质基质2细胞质基质和线粒体3等量的葡萄糖、荧光素、荧光素酶葡萄糖含量：不变荧光：无葡萄糖含量：减少，出现丙酮酸荧光：微弱葡萄糖含量：减少，出现CO2荧光：较强填由1、2号试管对照说明：1.葡萄糖不能在

被分解，应先在

被分解。2.葡萄糖先被分解为

，并释放

能量。线粒体细胞质基质丙酮酸少量有氧呼吸第一阶段产所：化学反应式：细胞质基质C6H12O6酶+4[H]+少量能量

2C3H4O3

热能散失少量ATP填由2、3号试管对照说明：丙酮酸在

被分解为

，并释放

能量。线粒体CO2大量线粒体膜1线粒体基质2线粒体基质和线粒体膜3实验2：将线粒体用超声波破碎，分离线粒体膜和线粒体基质，取3支试管向其中分别加入各种物质，一段时间以后检测试管物质的变化情况。外膜内膜线粒体基质嵴等量的丙酮酸、荧光素、荧光素酶丙酮酸含量：不变荧光：无丙酮酸含量：减少，产生CO2荧光：微弱丙酮酸含量：减少，产生CO2荧光：较强由1、2号试管对照说明：丙酮酸在线粒体基质被分解为CO2，并释放少量能量。有氧呼吸第二阶段产所：化学反应式：线粒体基质热能散失少量ATP+6H2O酶2C3H4O3

6CO2+

20[H]+少量能量

由2、3号试管对照说明：线粒体基质2线粒体基质和线粒体膜3丙酮酸含量：减少，产生CO2荧光：微弱丙酮酸含量：减少，产生CO2荧光：较强丙酮酸的分解产物继续在线粒体膜反应，并释放大量能量。有氧呼吸第三阶段产所：化学反应式：线粒体内膜线粒体内膜酶12H2O+大量能量

24[H]

+6O2热能散失大量ATP1.根据图解和教材写出各阶段分反应式及场所。2.O2在哪个阶段参与反应？H2O和CO2分别在哪个阶段生成？

3.产生能量的阶段是？产生大量能量的阶段是？4.葡萄糖彻底分解是在哪一阶段？思考：第三阶段；第三阶段和第二阶段；均能；第三阶段第二阶段彻底分解第一阶段细胞质基质第二阶段线粒体基质线粒体内膜C6H12O6酶+4[H]+少量能量

2C3H4O3

第三阶段+6H2O酶2C3H4O3

6CO2+

20[H]+少量能量

酶12H2O+大量能量

24[H]

+6O2总反应式C6H12O6

+6O2+6H2O

6CO2+12H2O+能量酶4.有氧呼吸过程热能散失少量ATP热能散失少量ATP热能散失大量ATP还原型辅酶Ⅰ（NADH）C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶1mol的葡萄糖彻底氧化分解释放的总能量2870KJ，其中977.28kJ的能量转化成ATP并储存在ATP中（），大多数能量以热能形式散失掉了。有机物中稳定的化学能热能ATP中活跃的化学能合32mol与有机物在体外燃烧相比，有氧呼吸的特点：过程温和、逐步释放能量，一部分能量储存在ATP中。（1）葡萄糖不是有氧呼吸唯一能利用的物质（

）

（2）没有线粒体的细胞也可以能进行有氧呼吸（

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

）课堂检测1