5.3.1+细胞呼吸的方式和有氧呼吸课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

高中必修1分子与细胞第5章细胞的能量供应和利用第3节细胞呼吸的方式和有氧呼吸第1课时情境导入SZ-LWH生活中的发面现象十分有趣：原本紧实的面团会变得蓬松多孔，保鲜膜上还会凝结水珠；更奇妙的是，发面初期闻不到酒味，放置时间久了却能闻到淡淡的酒香。这些变化背后藏着怎样的科学道理呢？2.面团里的小孔是如何形成的？保鲜膜上的水珠又来自哪里？3.为什么发面早期没有酒味，放置时间久了就出现了酒味？1.让面团“变大变松”的主要微生物是什么？4.酵母菌在有氧和无氧的条件下，分别会产生哪些不同的物质？目录123目录SZ-LWH细胞呼吸的方式课堂总结有氧呼吸一、细胞呼吸的方式SZ-LWH细胞呼吸？定义：细胞将有机物（如葡萄糖）在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程，是细胞的能量代谢核心。核心本质：其实质是细胞内的有机物彻底氧化分解，将储存在有机物中的化学能逐步释放出来，转化为细胞可利用的能量（ATP），为生命活动供能。【注意】肺的呼吸运动≠细胞呼吸（前者是气体交换，后者是能量代谢反应）一、细胞呼吸的方式SZ-LWH实验原理CO2的检测①通入澄清石灰水，遇CO₂②通入溴麝香草酚蓝水溶液酒精的检测酸性重铬酸钾溶液检测澄清→浑浊蓝→绿→黄由橙色变灰绿色任务一：探究酵母菌细胞呼吸的方式一、细胞呼吸的方式SZ-LWH任务一：探究酵母菌细胞呼吸的方式提出问题作出假设设计实验酵母菌在有氧和无氧条件下，产物分别是什么？实验组组A：有氧呼吸组组B：无氧呼吸组（对比实验）如何控制有氧和无氧的实验条件？如何鉴定酵母菌是否产生了酒精？如何鉴定并比较两组产生CO₂的量？有氧→生成CO₂无氧→生成CO₂+酒精一、细胞呼吸的方式SZ-LWH对比实验是指设置两个或两个以上的实验组，通过比较实验结果来探究某种因素对实验对象的影响。这类实验不设置专门的对照组，所有实验组相互对照，是对照实验的一种特殊形式。（课本P92）分析变量自变量：呼吸条件控制有氧环境无氧环境因变量：呼吸产物检测酒精、CO₂无关变量：温度、葡萄糖浓度、酵母菌活性等（需保持各组条件完全一致，排除干扰）一、细胞呼吸的方式SZ-LWH实验步骤思考：装置中NaOH溶液与澄清石灰水分别承担什么功能？通过什么实验现象能判断酵母菌产生CO₂的量的差异？无氧组装置为何要先封口放置一段时间再连接检测装置？10%NaOH溶液：吸收空气中的CO₂，排除干扰澄清石灰水：与CO₂反应变浑浊，检测产物判断依据：石灰水越浑浊，说明产生的CO₂越多无氧组操作：消耗瓶内原有氧气，营造无氧环境总结：通过控制有氧与无氧变量，利用澄清石灰水的浑浊程度，直观比较酵母菌不同呼吸方式的产物差异。一、细胞呼吸的方式SZ-LWH实验现象条件澄清石灰水/出现时间重铬酸钾-浓硫酸溶液有氧变混浊程度高/快不变灰绿色无氧变混浊程度低/慢出现灰绿色✅有氧：混浊度高/快❌有氧：无酒精产生✅无氧：混浊度低/慢✅无氧：酒精显灰绿检测酒精生成A:有氧呼吸组B:无氧呼吸组一、细胞呼吸的方式SZ-LWH01.有氧呼吸结论酵母菌在有氧气的条件下进行有氧呼吸，会产生大量的二氧化碳，且该过程不产生酒精。02.无氧呼吸结论酵母菌在无氧的条件下进行无氧呼吸，会产生少量的二氧化碳，同时还会生成酒精，这是区别于有氧呼吸的关键特征。实验结论生活中的细胞呼吸：酒驾检测SZ-LWH汽车司机酒驾检测与社会的联系01饮酒驾车指车辆驾驶人员血液中的酒精含量≥20mg/100ml，同时<80mg/100ml的驾驶行为，属于违法行为，会受到行政处罚。02醉酒驾车指车辆驾驶人员血液中的酒精含量≥80mg/100ml的驾驶行为，属于犯罪行为，需承担刑事责任，严重危害道路交通安全。※检测原理：利用酒精与特定化学试剂的显色反应（如重铬酸钾在酸性条件下遇酒精由橙红变灰绿），快速判定酒精含量。习题巩固SZ-LWH1.(2023·广东肇庆高一期末)如图是某同学制作的探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，下列叙述正确的是A.实验中可依据澄清石灰水是否变浑浊来判断细胞呼吸的方式，变浑浊越快则有氧呼吸越强B.甲装置中空气先通过NaOH溶液的目的是去除空气中的CO₂，防止其干扰实验结果的检测C.在酸性条件下，乙醇可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，以此来检测酒精的产生D.乙装置中B瓶封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，目的是消耗瓶内氧气√习题巩固SZ-LWH2.下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，错误的是AA.实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌，同时去除溶液中的氧气，排除无关变量干扰。B.可通过澄清石灰水的浑浊程度，或溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的时间长短，来检测CO₂的产生情况及速率。C.葡萄糖具有还原性，也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应，因此检测酒精时需等葡萄糖充分消耗，避免对实验结果造成干扰。D.该实验设置有氧和无氧两组条件，属于对比实验，两组相互对照，均为实验组，没有专门的对照组。目录123目录SZ-LWH细胞呼吸的方式有氧呼吸课堂小结二、有氧呼吸SZ-LWH1.大家还记得酵母菌是什么生物吗？它有没有线粒体？2.如果有线粒体，那线粒体的功能是什么呢？刚才我们通过实验了解了酵母菌的呼吸方式。现在，我们来深入学习一下有氧呼吸。二、有氧呼吸SZ-LWH热能葡萄糖CO2+H2O释放ADP＋PiATP生命活动动力2870kJ约34.05%（维持体温恒定）1mol葡萄糖彻底氧化分解释放2870kJ能量，其中约65.95%以热能形式散失（用于维持体温）；剩余约34.05%（977.28kJ）的能量转移到ATP中储存，大约可形成32个ATP，为细胞生命活动供能。有氧呼吸的能量利用特点SZ-LWHSZ-LWH核心●归纳场所：细胞质基质物质变化：产能情况：释放少量能量C₆H₁₂O₆酶2C₃H₄O₃+4[H]场所：线粒体基质物质变化：产能情况：释放少量能量2C₃H₄O₃+6H₂O酶6CO₂+20[H]场所：线粒体内膜物质变化：产能情况：释放大量能量24[H]+6O₂酶12H₂O1.图示展示有氧呼吸的过程SZ-LWHSZ-LWH核心●归纳2.总反应式剖析有氧呼吸的总反应式是理解细胞呼吸的核心，但其中存在一个极易混淆的关键细节：反应式右侧标注的产物是“能量”，而非直接写成“ATP”。这并非文字游戏，而是由能量转化的实际过程决定的。为什么不能直接写ATP？因为ATP并不是有机物氧化分解的直接产物。细胞在分解葡萄糖等有机物时，会释放出大量的化学能，这些能量只有一部分（约40%）被细胞捕获并用于合成ATP，其余能量则以热能形式散失，用于维持生物体的体温。结论：“能量”是有机物分解释放的总能量（热能+化学能），而ATP是能量的“储存和利用形式”。二者是包含与被包含的关系，不能简单等同。SZ-LWHSZ-LWH核心●归纳3.易错提醒(1)原料多样性：葡萄糖是细胞有氧呼吸最常用的底物，但并非唯一原料。脂肪、蛋白质等有机物在特定条件下，经代谢转化后也可作为呼吸作用的原料参与氧化分解。(2)反应场所分步：葡萄糖不能直接进入线粒体。它需先在细胞质基质中被分解为丙酮酸和[H]，只有分解产物丙酮酸才能通过线粒体膜进入线粒体基质，继续参与有氧呼吸的后续阶段。(3)线粒体并非必需：并非所有真核细胞都含线粒体（如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫），这类细胞只能进行无氧呼吸；同时，线粒体也不是有氧呼吸的必备结构，像蓝细菌这类原核生物，虽无线粒体，但细胞膜上分布有氧呼吸相关酶，仍可完成有氧呼吸。习题巩固SZ-LWH3.(2023·北京顺义牛栏山第一中学高一期末)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，释放少量能量B.①（线粒体基质）中的O₂穿过内膜属于主动运输，消耗ATPC.②处将丙酮酸彻底分解为CO₂和[H]，并产生少量ATPD.③（线粒体内膜）处[H]与O₂结合生成水，同时释放大量能量√习题巩固SZ-LWH4.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，线粒体是葡萄糖氧化分解的主要场所B.线粒体内膜上分布着多种酶，这些酶可以参与有氧呼吸第三阶段的反应，与ATP合成相关C.肌细胞有氧呼吸产生的[H]全部来自线粒体基质，细胞质基质不产生还原氢D.线粒体内膜向内折叠形成嵴，增大了膜面积，有利于有氧呼吸相关反应的高效进行BD习题巩固SZ-LWH【补偿训练】如图甲为某绿色植物叶肉细胞在晴朗白天有氧呼吸各阶段反应图解（1~8表示物质或能量），图乙为线粒体亚显微结构简图。结合图示分析，下列叙述不正确的是：A.所有叶肉细胞都能进行2→3过程（细胞质基质中进行的有氧呼吸第一阶段）B.3→6过程为有氧呼吸第二阶段，发生在图乙的②线粒体基质处C.大量ATP的生成发生在有氧呼吸第三阶段，对应图乙的③线粒体内膜处D.4和8均表示水，但4是反应物（参与第二阶段），8是生成物（第三阶段产生），二者来源与去向不同★答案：A√课堂小结SZ-LWH01实验探究：酵母菌细胞呼吸的两种方式🌱有氧呼吸（需氧条件）场所：细胞质基质→线粒体|产物：大量CO₂+H₂O

特点：有机物彻底分解，释放大量能量，是细胞呼吸的主要形式。🍷无氧呼吸（厌氧条件）场所：仅在细胞质基质|产物：酒精+少量CO₂（植物/酵母菌）

特点：有机物分解不彻底，释放少量能量，生