5.3.1細胞呼吸的原理和應(yīng)用課件高一上學(xué)期生物人教版必修一

細胞呼吸的原理和應(yīng)用【教學(xué)目標(biāo)】1.掌握有氧呼吸的過程及原理。2.分析探究酵母菌細胞呼吸方式，明確兩者的區(qū)別?！窘虒W(xué)重點】

1.探究酵母菌的呼吸方式2.有氧呼吸的過程及原理人體的呼吸只是表象，真實情況是細胞在呼吸。一、細胞呼吸的實質(zhì)2.實質(zhì)：呼吸作用的實質(zhì)是細胞內(nèi)的有機物氧化分解，并釋放能量，因此也叫細胞呼吸。：活細胞內(nèi)1.發(fā)生場所思考：細胞呼吸是否都需要氧？生物在有氧和無氧條件下是否都能進行細胞呼吸呢？1mol葡萄糖

釋放2870KJ能量(977.28KJ)有氧呼吸

熱能散失

ATP二、細胞呼吸的方式：

酵母菌是一類單細胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。實驗：探究酵母菌細胞呼吸的方式只要氧氣充足，它們就只能進行有氧呼吸，不能進行無氧呼吸，或者說優(yōu)先進行有氧呼吸。提出問題：作出假設(shè)：酵母菌是在有氧還是無氧條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精?酵母菌在不同條件下產(chǎn)生的CO2是否一樣多?酵母菌在無氧條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精酵母菌有氧呼吸比無氧呼吸產(chǎn)生的CO2多設(shè)計實驗分析變量自變量:因變量:無關(guān)變量:細胞呼吸的條件(氧氣的有無)細胞呼吸的產(chǎn)物(CO2的多少和酒精的有無)影響實驗結(jié)果的其他可變因素（如反應(yīng)物的量、反應(yīng)時間、pH、溫度和酵母菌的活性等)煮沸的目的是殺菌除O2；冷卻的目的是防止高溫殺死加入的酵母菌。石蠟油密封的目的是隔絕氧氣。2.怎樣鑒定有無CO2產(chǎn)生？如何比較CO2產(chǎn)生的多少？

怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？實驗思路：通入空氣；密封放置1.怎樣控制有氧和無氧的條件？（1）檢測CO2①使澄清石灰水變渾濁（根據(jù)渾濁程度檢測CO2產(chǎn)生的多少）②溴麝香草酚藍水溶液：藍→變綠→再變黃（根據(jù)其變黃色時間的長短，檢測CO2產(chǎn)生的多少）（2）檢測酒精：酒精+重鉻酸鉀（濃硫酸溶液）：橙色→灰綠色吸收空氣中的CO2，排除對實驗結(jié)果的干擾。有氧呼吸進行實驗：無氧呼吸

B瓶應(yīng)封口放置一段時間后再連通，目的是耗盡原有的氧氣,保證產(chǎn)物中的CO2均來自無氧呼吸B瓶應(yīng)封口放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶。想一想，這是為什么？酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水質(zhì)量分數(shù)為10％NaOH溶液橡皮球(接氣泵)澄清石灰水酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水質(zhì)量分數(shù)為10％NaOH溶液橡皮球(接氣泵)目的：檢驗空氣中的CO2是否已被完全吸收。組裝實驗裝置(有氧組)AA該裝置有沒有需要改進的地方？∵∵∵∵∵∵∵∵∵∵∵∵∵∵∵ＡＢ兩只試管各加入等量的硫酸處理過的重鉻酸鉀無酒精有酒精對比實驗：

設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素對實驗對象的影響，這樣的實驗叫作對比實驗，也叫相互對照實驗。條件澄清石灰水重鉻酸鉀--濃硫酸溶液有氧無氧變混濁／快不出現(xiàn)灰綠色變混濁／慢出現(xiàn)灰綠色實驗現(xiàn)象：實驗結(jié)論:

酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生大量的CO2和水，無氧呼吸產(chǎn)生少量CO2和酒精。實驗分析小劉實驗結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)兩個試管中的酸性重鉻酸鉀溶液均變?yōu)榛揖G色，試分析其原因。①有氧呼吸裝置實驗操作中可能供氧不足，導(dǎo)致部分酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生少量酒精。②重鉻酸鉀是強氧化劑，酵母菌培養(yǎng)液中的葡萄糖是還原性糖，同樣也可以被重鉻酸鉀氧化，其顏色反應(yīng)與酒精相同。因此，有氧與無氧裝置中酸性重鉻酸鉀的顏色反應(yīng)可能為葡萄糖所致。【典例1】為了探究酵母菌細胞呼吸的方式，某同學(xué)將實驗材料和用具按如圖所示安裝好。以下關(guān)于該實驗的說法，不正確的是(

)A．甲、乙兩組實驗探究的分別是酵母菌在有氧、無氧條件下的呼吸方式

B．加入質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液是為了吸收空氣中的CO2

C．將橙色的重鉻酸鉀溶液滴入B瓶中變成灰綠色，證明有酒精產(chǎn)生

D．乙組中B瓶先封口放置一段時間的目的是消耗B瓶中的O2以形成無氧的環(huán)境C[針對訓(xùn)練1]下列關(guān)于“探究酵母菌細胞呼吸的方式”說法不正確的是()A．酵母菌常被用作研究細胞呼吸的實驗材料，其主要原因是酵母菌屬于兼性厭氧生物B．在有氧呼吸的裝置中，可將空氣直接通入酵母菌的培養(yǎng)液C．酵母菌呼吸產(chǎn)生的CO2可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃D．酵母菌呼吸產(chǎn)生的酒精在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色B有氧呼吸

無氧呼吸

細胞呼吸的方式（主要）外膜內(nèi)膜基質(zhì)1、主要場所：線粒體三、有氧呼吸過程內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴，增大膜面積。線粒體的內(nèi)膜上和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。C6H12O6①6CO2少量能量ATP熱量酶6H2O20[H]12H2O大量能量ATP熱量③少量能量ATP熱量4[H]6O2酶細胞質(zhì)基質(zhì)②2丙酮酸酶線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜場所：細胞質(zhì)基質(zhì)物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：少量能量線粒體基質(zhì)2C3H4O3+6H2O

6CO2+20[H]＋能量

C6H12O62C3H4O3+4[H]＋能量

酶線粒體內(nèi)膜24[H]+6O212H2O＋能量第一個階段第二個階段場所：物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：酶第三個階段少量能量場所：物質(zhì)變化：酶產(chǎn)能情況：大量能量2.有氧呼吸的過程（三個階段）4、概念：有氧呼吸是指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量,生成大量ATP的過程。有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能熱能ATP中活躍的化學(xué)能5、能量轉(zhuǎn)化：3、總反應(yīng)式：

C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶①可以使有機物中的能量逐步地轉(zhuǎn)移到ATP中；②能量能夠緩慢有序地釋放，有利于維持細胞的相對穩(wěn)定狀態(tài)。思考1.與燃燒迅速釋放能量相比，有氧呼吸是逐級釋放能量的，這對于生物體來說具有什么意義？在細胞內(nèi)，1mol的葡萄糖徹底氧化分解放2870KJ能量，其中977.28KJ儲存在ATP中，其余以熱能的形式散失了。計算一下，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率？這些能量大約能使多少ADP轉(zhuǎn)化為ATP？（形成1molATP需要30.54kJ的能量）977.28÷2870≈34%977.28÷30.54≈32mol思考與討論7、常見考點（1）有氧呼吸的場所：細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體（2）線粒體能分解葡萄糖嗎？不能線粒體葡萄糖+無反應(yīng)丙酮酸+線粒體CO2＋H２O＋能量（3）無線粒體一定不能進行有氧呼吸嗎？不一定真核細胞：不能，如哺乳動物成熟紅細胞(只能進行無氧呼吸)

原核細胞：能，如好氧細菌利用細胞質(zhì)和細胞膜完成有氧呼吸（有與有氧呼吸有關(guān)的酶）（4）元素轉(zhuǎn)移C6H12O6+6O2

+6H2O6CO2+12H2O+能量酶第一階段和第二階段第三階段【典例2】如圖表示有氧呼吸過程，下列有關(guān)說法正確的是(

)A．①②④中數(shù)值最大的是①B．③代表的物質(zhì)名稱是氧氣C．線粒體能完成圖示全過程D．原核生物能完成圖示全過程D[針對訓(xùn)練2]在有氧呼吸的下列反應(yīng)階段中，不在線粒體中進行的只有(

)A．[H]傳遞給O2生成水B．C6H12O6發(fā)酵為丙酮酸和[H]C．丙酮酸分解為CO2和[H]D．ADP與磷酸反應(yīng)生成ATPB課堂總結(jié)細胞呼吸探究酵母菌細胞呼吸的方式有氧呼吸有氧呼吸的場所有氧呼吸的概念有氧呼吸的過程總反應(yīng)式及能量變化實驗原理實驗裝置及過程實驗的結(jié)果及結(jié)論—CO2和酒精的檢測1.如圖是有氧呼吸過程的圖解，請據(jù)圖回答下列問題：(1)有氧呼吸的總反應(yīng)式為_______________________________________________。(2)有氧呼吸的過程十分復(fù)雜，可以分為______個階段，其中和氧氣結(jié)合發(fā)生在第______階段。(3)在有氧呼吸過程中，釋放出大量能量的是第_____階段，反應(yīng)的場所是____________。(4)圖中②③分別是______、______。C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2