5.3 細胞呼吸的原理和應(yīng)用（第1課時）課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1

驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)是什么？溫故知新合成ATP所需的能量來源于哪里？人和動物綠色植物用作吸呼呼吸作用光合作用ADP+Pi+能量ATPATP合成酶細胞呼吸光合作用呼吸作用

第3節(jié)細胞呼吸的原理和應(yīng)用(第一課時)010203利用結(jié)構(gòu)與功能觀分析線粒體結(jié)構(gòu)與細胞呼吸的關(guān)系。(生命觀念）根據(jù)實驗?zāi)康?，設(shè)計探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗裝置，實施方案，觀察實驗結(jié)果，得出正確結(jié)論。（科學(xué)探究）對比分析有氧呼吸的三個階段，理解細胞呼吸的實質(zhì)。（科學(xué)思維）教學(xué)目標想一想：呼吸與細胞呼吸一樣嗎？細胞呼吸：細胞內(nèi)的有機物氧化分解，并釋放能量的過程。細胞內(nèi)+糖類+水能量O2肺通氣+CO2細胞呼吸（呼吸作用）

細胞呼吸≠呼吸細胞呼吸是否一定需要氧氣？一、細胞呼吸的方式實驗材料

酵母菌是一種單細胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。思考：為什么制作饅頭時酵母菌可用來發(fā)面，工業(yè)生產(chǎn)中用來釀酒？細胞呼吸產(chǎn)生CO2和酒精提出問題作出假設(shè)無氧CO2+酒精產(chǎn)生CO2有氧產(chǎn)生探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗酵母菌什么條件下產(chǎn)生CO2？什么條件下產(chǎn)生酒精？實驗思路設(shè)計實驗

分別給酵母菌提供有氧和無氧的條件，一段時間后分別檢測其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳。設(shè)計實驗實驗組A組：有氧呼吸組B組：無氧呼吸組分析變量①自變量:②因變量:③無關(guān)變量:細胞呼吸的條件有氧無氧是否產(chǎn)生CO2/酒精請思考：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？溫度、酵母菌量、營養(yǎng)物質(zhì)量等

（相同且適宜）實驗原理CO2的檢測①通入澄清的石灰水：②使溴麝香草酚藍水溶液：酒精檢測酸性重鉻酸鉀溶液：澄清→渾濁藍→綠→黃由橙色變成灰綠色CO2產(chǎn)生的多少檢測：根據(jù)石灰水的混濁程度或溴麝香草酚藍溶液變成黃色的時間長短。③CO2傳感器取20g新鮮的食用酵母菌，分兩等份，分別放入錐形瓶A和錐形瓶B中；分別向瓶中注入240mL質(zhì)量分數(shù)為5%煮沸冷卻的葡萄糖溶液；為酵母菌的生命活動提供營養(yǎng)物質(zhì)（1）配置酵母菌培養(yǎng)液進行實驗問題：為什么葡萄糖溶液需要煮沸后冷卻再加入？煮沸：滅菌、除去葡萄糖溶液中的氧氣。冷卻：避免高溫殺死酵母菌。酵母菌培養(yǎng)液酵母菌培養(yǎng)液10%的NaOHABCD澄清的石灰水注意：進氣管和出氣管如何安裝？方案一，有氧呼吸裝置：E-A-D；無氧呼吸裝置：B-D?！竞献魈骄俊咳绾芜x用下列元件組裝有氧裝置和無氧裝置？E方案二，有氧呼吸裝置：E-C-A-D；無氧呼吸裝置：B-D?！獭烫骄俊嵺`探究酵母菌細胞呼吸的方式分析1：NaOH溶液的作用是什么？吸收空氣中CO2，排除空氣中CO2的干擾。分析2：B瓶為什么要封口一段時間再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶？

讓酵母菌耗盡瓶內(nèi)O2，確保產(chǎn)物是無氧呼吸產(chǎn)生分析3：此實驗是否有對照組？有氧組無氧組（2）實驗過程及現(xiàn)象通氣對比實驗（相互對照實驗）設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組，通過對幾個實驗組結(jié)果的分析比較，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。科學(xué)方法思考：對比實驗與對照實驗有何區(qū)別呢？對比實驗對照實驗實驗組1：實驗組2：對照組：實驗組：結(jié)果未知結(jié)果已知結(jié)果未知結(jié)果未知1.檢測CO2變渾濁/快變渾濁/慢有氧組無氧組實驗結(jié)果①澄清石灰水：②溴麝香草酚藍水溶液：定量：CO2傳感器探究·實踐檢測CO2的產(chǎn)生探究·實踐酒精的檢測2.檢測酒精橙色灰綠色有氧組無氧組實驗結(jié)果酸性重鉻酸鉀酒駕檢測定量：酒精檢測儀取出濾液實驗結(jié)論

酵母菌在有氧和無氧條件下都進行細胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生大量CO2；在無氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量CO2。產(chǎn)生大量二氧化碳和水產(chǎn)生酒精和少量二氧化碳絕大多數(shù)生物細胞呼吸的的主要形式都是有氧呼吸思考：判斷酵母菌是呼吸方式主要靠什么？1.有人認為有氧呼吸實驗裝置中１０％的氫氧化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳，并對實驗結(jié)果產(chǎn)生了干擾，怎樣排除這種可能？拓展有氧組無氧組驗證空氣中CO2是否完全被吸收

2.如果發(fā)現(xiàn)溴麝香草酚藍水溶液變黃色，怎樣才能使實驗更嚴謹？實驗組對照組設(shè)置對照

3.有人認為：實驗裝置中酒精和二氧化碳的產(chǎn)生是葡萄糖水溶液的純化學(xué)反應(yīng)，與酵母菌無關(guān)，你如何看待這種觀點？有氧呼吸裝置圖實驗組對照組無氧呼吸裝置圖設(shè)置對照4.判斷酵母菌的細胞呼吸方式現(xiàn)象結(jié)論裝置1裝置2液滴左移液滴不動液滴不動液滴右移液滴左移液滴右移只進行有氧呼吸只進行無氧呼吸進行有氧呼吸和無氧呼吸提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗得出結(jié)論酵母菌細胞呼吸有氧呼吸：CO2+H2O小結(jié)探究細胞呼吸的方式科學(xué)探究的一般步驟無氧呼吸：

CO2+酒精向內(nèi)折疊1.主要場所：______線粒體線粒體內(nèi)膜線粒體外膜嵴①②③④線粒體基質(zhì)______和______含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的____?；|(zhì)內(nèi)膜上酶【思考·討論】線粒體是有氧呼吸的主要場所,試從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度,說明線粒體內(nèi)膜與有氧呼吸相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點:_____線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,大大增加了線粒體的內(nèi)膜表面積二、有氧呼吸線粒體電鏡照片【自主學(xué)習】閱讀教材P92-93有氧呼吸的相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合過程圖，回答下列問題：（1）有氧呼吸可分為幾個階段？（2）各個階段發(fā)生了什么化學(xué)反應(yīng)？

（3）[H]是什么?哪些階段會產(chǎn)生[H]？

[H]的去向如何？（4）各階段釋放能量有什么特點？（5）有氧呼吸的總反應(yīng)如何表示？（6）有機物分解釋放的能量有何用途？2.有氧呼吸過程C6H12O62C3H4O3酶6CO24[H]能量少量ATP熱能能量少量ATP熱能酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能量大量ATP熱能線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)②①③思考：為什么線粒體不能直接氧化分解葡萄糖？①線粒體膜上沒有葡萄糖載體；②線粒體中沒有氧化分解葡萄糖的酶。[H]:還原型輔酶Ⅰ（NADH）動一動：同步畫出有氧呼吸簡要過程。完善課本P.93有氧呼吸過程圖解第二階段第三階段第一階段完成課P.96-31.水在第幾階段參與反應(yīng)，又在哪一階段生成？在第幾階段產(chǎn)生二氧化碳？

第二階段

第三階段

第二階段2.哪些階段需要酶的催化？與有氧呼吸有關(guān)的酶存在于哪些場所？第一、二、三階段細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜3．哪個場所（哪個階段）產(chǎn)生的還原氫最多？最后還原氫參與反應(yīng)的場所在哪兒？哪個場所（哪個階段）產(chǎn)生的能量最多？線粒體基質(zhì)（第二階段）

線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜（第三階段）4．生成的水中的氧、二氧化碳中的氧分別來自什么物質(zhì)？

氧氣

葡萄糖和水5.氧氣參與了哪個階段的反應(yīng)？哪些階段需要在有氧條件下？氧氣參與了第三階段的反應(yīng)，第二階段和第三階段需要在有氧條件下進行。想一想對點訓(xùn)練：如圖所示為某綠色植物細胞內(nèi)部分物質(zhì)的代謝過程，下列相關(guān)敘述中正確的是(

)A．圖解中的①②兩種物質(zhì)依次是H2O和O2B．圖解中(一)、(二)兩階段產(chǎn)生[H]的場所都是線粒體C．圖解中(三)階段產(chǎn)生的H2O中的氫最終都來自葡萄糖D．1分子丙酮酸在(二)、(三)階段產(chǎn)生的能量一樣多A有氧呼吸反應(yīng)場所反應(yīng)式第一階段第二階段第三階段3.總反應(yīng)式:C6H12O6

+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜請根據(jù)P92-93的文字及圖解，2min內(nèi)完成表格（丙酮酸的分子式C3H4O3）2.有氧呼吸過程思：18O標記H2O，最先18O會出現(xiàn)在哪里？1mol葡萄糖能量（2870kJ）有氧呼吸熱能散失977.28kJ4.能量去路：約為34%對生物體有何意義？（1）轉(zhuǎn)換效率大約是多少？32molATP（維持體溫）（2）977.28kJ的能量能形成多少ATP？課本P.93思考討論保證有機物中的能量得到最充分的利用，主要表現(xiàn)在兩個方面：可以使有機物中的能量逐步地轉(zhuǎn)移到ATP中；能量緩慢有序地釋放，有利于維持細胞的相對穩(wěn)定狀態(tài)。

（3）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？5.概念

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，生成許多ATP的過程。6.影響有氧呼吸的因素：①O2的濃度(第三階段)②溫度(酶活性)③水分(第二階段)④CO2

濃度歸納總結(jié)有氧呼吸的概念思維.訓(xùn)練

關(guān)于真核細胞線粒體的起源，科學(xué)家提出了一種解釋：約十幾億年前，有一種真核細胞吞噬了原始的需氧細菌，被吞噬的細菌不僅沒有被消化分解，反而在細胞中生存下來了。需氧細菌從宿主細胞那里獲取丙酮酸，宿主細胞從需氧細菌那里得到丙酮酸氧化分解釋放的能量。在共同生存繁衍的過程中，需氧細菌進化為宿主細胞內(nèi)專門進行細胞呼吸的細胞器。以下哪些證據(jù)支