高中生物 細(xì)胞呼吸及原理 第一課時(shí) 課件

1、第五章第3節(jié) 細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用深圳市西鄉(xiāng)中學(xué)周卉芳生物學(xué)（新人教版）必修一 分子與細(xì)胞第3節(jié) 細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，說出細(xì)胞呼吸的類型（重難點(diǎn)）2.描述線粒體適合進(jìn)行有氧呼吸的結(jié)構(gòu)，說明有氧呼吸過程中物質(zhì)與能量的變化（重難點(diǎn)）3.比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同，闡明細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)4.了解細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用人們通常酵母和面，放置一段時(shí)間后就會(huì)成為發(fā)面，發(fā)面可以用來做包子饅頭等。1.發(fā)面中的“窟窿”是怎么產(chǎn)生的？2.發(fā)面團(tuán)里頭經(jīng)常是熱乎乎的，這說明了什么？3.釀酒的時(shí)候需要密封保存，是為了什么呢？問題探討探究實(shí)踐酵

2、母菌是常用來研究細(xì)胞呼吸作用的材料。酵母菌是單細(xì)胞真菌，是異養(yǎng)兼性厭氧型生物，在有氧和無氧條件下都能夠存活，常用來釀酒、面粉發(fā)酵。一、細(xì)胞呼吸的方式：提出問題作出假設(shè)無氧CO2+酒精產(chǎn)生CO2有氧產(chǎn)生問題：酵母菌什么條件下產(chǎn)生CO2,什么條件下產(chǎn)生酒精？根據(jù)已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)所提出的問題作出假設(shè)。探究實(shí)踐：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式探究實(shí)踐：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式無氧CO2+酒精產(chǎn)生CO2有氧產(chǎn)生問題：酵母菌什么條件下產(chǎn)生CO2,什么條件下產(chǎn)生酒精？問題：怎樣設(shè)置實(shí)驗(yàn)來對(duì)所提出的假說進(jìn)行驗(yàn)證？提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究實(shí)踐：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1.確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖宰兞渴鞘裁?？因變?/p>

3、是什么？2.細(xì)化：如何控制自變量如何檢測(cè)因變量3.控制無關(guān)變量：控制那些可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素4.寫出具體做法：方法步驟設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)有氧/無氧條件是否產(chǎn)生CO2/酒精通氣/密封用澄清石灰水/溴麝香草酚藍(lán)）、重鉻酸鉀溶液檢測(cè)無關(guān)變量保持相同且適宜CO2的檢測(cè)：(1)通入澄清的石灰水：(2)溴麝香草酚藍(lán)水溶液：CO2多少的衡量標(biāo)準(zhǔn)：石灰水混濁程度或產(chǎn)生混濁的快慢或由藍(lán)綠黃所需時(shí)間長(zhǎng)短酒精的檢測(cè)：橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性 下與酒精發(fā)生反應(yīng)：澄清混濁藍(lán) 綠黃橙色灰綠色探究實(shí)踐：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式問題：酵母菌什么條件下產(chǎn)生CO2,什么條件下產(chǎn)生酒精？提出問題作出假設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)無氧CO2+酒精產(chǎn)生

4、CO2有氧產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)步驟：配置酵母菌培養(yǎng)液檢測(cè)CO2的產(chǎn)生檢測(cè)酒精的產(chǎn)生探究實(shí)踐：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(1)實(shí)驗(yàn)步驟：配置酵母菌培養(yǎng)液：( + )檢測(cè)CO2的產(chǎn)生，裝置組裝： 酵母菌 5%葡萄糖溶液DBCA探究實(shí)踐：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式.有氧呼吸裝置由 組成。.NaOH溶液的作用是 。.加入瓶中的葡萄糖溶液需加熱并冷卻的目的分別是： a.加熱目的是 。 b.冷卻目的是 。DAC吸收空氣中CO2，排除空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾加熱以殺死其他微生物防止高溫殺死酵母菌(1)實(shí)驗(yàn)步驟：DBCA有氧呼吸：DCA探究實(shí)踐：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 .無氧呼吸裝置由 組成。.加入瓶中的葡萄糖溶液需加

5、熱并冷卻的目的分別是： 加熱目的是 。B瓶放置一段時(shí)間再連接澄清的石灰水的目的是： 。BC加熱以殺死其他微生物及（ ）將錐形瓶?jī)?nèi)原有O2耗完，確保酵母菌是在無氧條件下進(jìn)行呼吸(1)實(shí)驗(yàn)步驟： 無氧呼吸：DBCACB除去溶解氧探究實(shí)踐：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式配置酵母菌培養(yǎng)液檢測(cè)CO2的產(chǎn)生，裝置組裝檢測(cè)酒精的產(chǎn)生：自A、B中各取2 mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液分別注入編號(hào)為1、2的兩支試管中分別滴加0.5 mL溶有0.1 g 的濃硫酸溶液振蕩并觀察溶液的顏色變化。 重鉻酸鉀D A CB C(1)實(shí)驗(yàn)步驟：探究實(shí)踐：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時(shí)間重鉻酸鉀-濃硫酸溶液有氧無氧變混濁快

6、變混濁慢出現(xiàn)灰綠色不變灰綠色探究實(shí)踐：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果得出結(jié)論1、酵母菌在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生大量二氧化碳，不產(chǎn)生酒精；2、酵母菌在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生少量二氧化碳，同時(shí)也產(chǎn)生酒精。條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時(shí)間重鉻酸鉀-濃硫酸溶液有氧無氧變混濁快變混濁慢出現(xiàn)灰綠色不變灰綠色實(shí)驗(yàn)小結(jié)科學(xué)探究的一般過程：提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論 設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過對(duì)結(jié)果的比較分析，來探究某種因素對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的影響，這樣的實(shí)驗(yàn)叫作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，也叫相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)二、有氧呼吸外膜內(nèi)膜DNA/RNA核糖體嵴增大膜面積分布有氧呼

7、吸的酶1、主要場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)分布有氧呼吸的酶重走科學(xué)路：有氧呼吸的發(fā)現(xiàn)過程資料1：將酵母菌破碎后離心獲得細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，通入18O2，添加14C標(biāo)記的葡萄糖，檢測(cè)產(chǎn)物。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。加入的細(xì)胞成分各試管變化情況加入熒光素和熒光素酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)+線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體懸液葡萄糖的量減少，有14CO2、H218O 的生成葡萄糖的量減少，有14C標(biāo)記的丙酮酸、H的生成葡萄糖的量不變較強(qiáng)熒光較弱熒光沒有熒光推論是：1、葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解，產(chǎn)生了丙酮酸和H，還有少量ATP的合成。葡萄糖最終的分解產(chǎn)物是H2O，CO2。2、葡萄糖不能被線粒體分解。H 是指NADH（還原型輔酶）p93大量能量較少能量沒

8、有能量二、有氧呼吸（1）第一階段：C6H12O62丙酮酸酶 4H能ATP熱線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4H +能量場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2C3H4O3（少量） H 是指NADH（還原型輔酶）重走科學(xué)路：有氧呼吸的發(fā)現(xiàn)過程資料1：將酵母菌破碎后離心獲得細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，通入18O2，檢測(cè)產(chǎn)物。加入的細(xì)胞成分加入的反應(yīng)物各試管變化情況加入熒光素和熒光素酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)+線粒體添加14C標(biāo)記的葡萄糖細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體懸液葡萄糖的量減少，有14CO2、H218O 的生成葡萄糖的量減少，有14C標(biāo)記的丙酮酸、H的生成葡萄糖的量不變較強(qiáng)熒光較弱熒光沒有熒光大量能量較少能量沒有能量線粒體懸液添加

9、14C標(biāo)記的丙酮酸丙酮酸的量減少，有14CO2、H218O 的生成較強(qiáng)熒光大量能量 1935年 , 科學(xué)家發(fā)現(xiàn) ，將少量有機(jī)酸 (如蘋果酸 、檸檬酸 )加入到切碎的動(dòng)物組織中，所消耗的氧比體外有機(jī)酸氧化耗氧大得多 ，均可極大加快丙酮酸的氧化分解速率，在這個(gè)過程中將不斷地脫氫 ，即產(chǎn)生大量H。簡(jiǎn)略過程如下圖：資料2重走科學(xué)路：有氧呼吸的發(fā)現(xiàn)過程“試錯(cuò)法”：將有機(jī)物投入到組織懸浮液中保溫。如果投入的某種有機(jī)物極大促進(jìn)了反應(yīng)的速率, 則該有機(jī)物就是這一反應(yīng)的中間代謝物。資料3二、有氧呼吸（2）第二階段：線粒體6CO2能ATP熱20H酶2C3H4O3+6H2O丙酮酸徹底分解6CO2 +20H+ 能量場(chǎng)

10、所：線粒體基質(zhì)（少量）C6H12O62丙酮酸酶 4H能ATP熱細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酶6H2O通過以上事實(shí)可以確定在線粒體內(nèi)膜上發(fā)生什么樣的反應(yīng)？線粒體內(nèi)膜上的酶能促進(jìn)氧氣與H合成水。資料4重走科學(xué)路：有氧呼吸的發(fā)現(xiàn)過程無法氧化H形成H20可氧化H形成H20超聲波震碎線粒體之后，內(nèi)膜自然卷成了顆粒朝外的小囊泡，這些小顆粒具有氧化H的功能。用胰蛋白酶處理后，小顆粒不再具有氧化H的功能；當(dāng)把這些小顆粒裝上去之后，重新具有了氧化H的功能。這些小顆粒被證實(shí)是一系列線粒體內(nèi)膜上的酶?？裳趸疕形成H20二、有氧呼吸（3）第三階段：12H2O6O2酶能ATP熱細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)H的氧化酶12H2O + 能量場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜24

11、H + 6O2 （大量）線粒體6CO2能ATP熱20HC6H12O62丙酮酸酶 4H能ATP熱酶6H2O有氧呼吸的過程第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第二階段線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜4202C6H12O6酶+ H +少量能量 C3H4O3 第三階段66+ H2O酶2C3H4O3 CO2 + H + 少量能量 126酶H2O +大量能量 24H + O2總反應(yīng)式C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量酶C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量酶物質(zhì)變化有機(jī)物（葡萄糖）無機(jī)物（CO2+H2O）能量變化有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能+散失的熱能深度學(xué)習(xí)1、請(qǐng)?jiān)谙?/p>