5.3 細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第一課時(shí)課件高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第一課時(shí)關(guān)鍵詞猜猜我是誰？一種既可以釀酒又可以發(fā)面的神奇生物！酵母菌的電鏡照片

1.酵母菌是真核生物還是原核生物？

多細(xì)胞還是單細(xì)胞？2.做饅頭、面包、釀酒等，都是利用了

。3.呼吸作用的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)

，并釋放能量，也叫

。4.酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于

，因此便于用來研究細(xì)胞呼吸的不同方式。單細(xì)胞真菌酵母菌的呼吸作用有機(jī)物的氧化分解細(xì)胞呼吸兼性厭氧菌酵

母

菌酵母菌的光鏡照片探索新知

一

探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1.提出問題4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)5.得出結(jié)論,交流討論2.作出假設(shè)酵母菌在有氧還是無氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸？酵母菌在上述條件下細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物是什么？聯(lián)系生活實(shí)際，嘗試作出假設(shè)發(fā)面過程中，酵母菌在有氧或無氧的條件下進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生CO2。酵母菌密封發(fā)酵過程中無氧條件下進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生酒精。發(fā)面后2.作出假設(shè)①酵母菌在有氧和無氧條件下均可進(jìn)行細(xì)胞呼吸。②酵母菌在有氧條件下產(chǎn)生CO2和H2O，在無氧條件下產(chǎn)生酒精和CO2。有氧條件下細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2比無氧條件下多。實(shí)驗(yàn)思路分析變量自變量:因變量:無關(guān)變量:細(xì)胞呼吸的條件細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物有氧無氧影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可變因素酒精、CO2分別給酵母菌提供有氧和無氧的條件，一段時(shí)間后檢測(cè)其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)通氣密封控制無關(guān)變量：溫度、pH、營養(yǎng)物質(zhì)（葡萄糖溶液的量和濃度）等需要相同且適宜原則。適宜條件（25～35℃，pH3.0-7.5）、給予充足的養(yǎng)料（葡萄糖溶液）3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)酒精+重鉻酸鉀（濃硫酸溶液）：橙色→灰綠色使澄清石灰水變渾濁（根據(jù)渾濁程度檢測(cè)CO2產(chǎn)生的多少）溴麝香草酚藍(lán)溶液：藍(lán)→綠→黃（根據(jù)其變黃色時(shí)間的長(zhǎng)短，檢測(cè)CO2產(chǎn)生的多少）（1）檢測(cè)CO2（2）檢測(cè)酒精注意：檢測(cè)時(shí)需要等培養(yǎng)液中葡萄糖耗盡再進(jìn)行。因?yàn)槠咸烟悄芎退嵝灾劂t酸鉀反應(yīng)因變量4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)稱取等量的兩份食用酵母菌（10g）；配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%葡萄糖溶液作為酵母菌的培養(yǎng)液；搭建如圖的有氧呼吸（左）和無氧呼吸（右）裝置；培養(yǎng)、觀察、檢測(cè)、記錄二氧化碳產(chǎn)生情況檢測(cè)酒精的方法：各取2mL酵母培養(yǎng)液的濾液，分別注入2支干凈的試管中。向試管中分別滴加0.5mL溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%~97%），并輕輕震蕩，使其混合均勻。觀察試管中溶液的顏色變化。

注意：是將酸性重鉻酸鉀溶液滴加至酵母培養(yǎng)液濾液中，不能反過來加！剛加入重鉻酸鉀一段時(shí)間以后ABAA:有氧條件下酵母菌培養(yǎng)液B:無氧條件下酵母菌培養(yǎng)液B①澄清的石灰水②溴麝香草酚藍(lán)水溶液澄清→渾濁藍(lán)→綠→黃橙色→灰綠色

酸性重鉻酸鉀

重鉻酸鉀+酒精酒精的檢測(cè)CO2的檢測(cè)思考：呼吸方式或呼吸強(qiáng)度不同，如何比較產(chǎn)生CO2的多少？根據(jù)石灰水的混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)溶液變成黃色的時(shí)間長(zhǎng)短。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結(jié)論5.得出結(jié)論,交流討論條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時(shí)間重鉻酸鉀-濃硫酸溶液有氧無氧結(jié)論變渾濁/早變渾濁/晚無變化灰綠色酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的CO2和水；在無氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的CO2。5.得出結(jié)論,交流討論討論：1.葡萄糖溶液先煮沸再冷卻后加入錐形瓶的原因？加熱煮沸：除去溶液中的氧氣，避免對(duì)自變量的影響。殺死葡萄糖溶液中可能存在的雜菌，避免對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。冷卻：防止溶液溫度過高將酵母菌殺死。2.

B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間，再連通澄清石灰水的錐形瓶的目的是什么？消耗掉B瓶中的氧氣，確保通過澄清石灰水的CO2是無氧呼吸產(chǎn)生的。3.在有氧條件的裝置中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液的作用是什么？去除空氣中CO2

，保證澄清石灰水變渾濁是酵母菌有氧條件產(chǎn)生CO2所致。4.確定酵母菌的細(xì)胞呼吸方式的指標(biāo)是CO2還是酒精？試分析原因。酒精。有氧呼吸和無氧呼吸都產(chǎn)生CO2

，只有無氧呼吸才能產(chǎn)生酒精。對(duì)照實(shí)驗(yàn)不僅包括對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的對(duì)照，還包括多個(gè)實(shí)驗(yàn)組之間的對(duì)比(即對(duì)比實(shí)驗(yàn))。所以，對(duì)比實(shí)驗(yàn)一定是對(duì)照實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樗蠁我蛔兞吭瓌t，但是，對(duì)照實(shí)驗(yàn)不一定是對(duì)比實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樗€可能是空白對(duì)照組與單個(gè)實(shí)驗(yàn)組之間的對(duì)照。對(duì)比實(shí)驗(yàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)組1：實(shí)驗(yàn)組2：對(duì)照組：實(shí)驗(yàn)組：結(jié)果未知結(jié)果未知結(jié)果已知結(jié)果未知本次實(shí)驗(yàn)無對(duì)照組下圖為“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”的實(shí)驗(yàn)裝置,有關(guān)敘述正確的是()A.該實(shí)驗(yàn)需設(shè)置有氧和無氧兩種條件的對(duì)比實(shí)驗(yàn),其中乙組作為對(duì)照組B.若取B瓶和D瓶中液體分別加入酸性重鉻酸鉀溶液,則D瓶?jī)?nèi)的溶液會(huì)變黃對(duì)點(diǎn)練習(xí)CC.若將澄清石灰水換成溴麝香草酚藍(lán)水溶液,則可根據(jù)溶液變黃的時(shí)間長(zhǎng)短,來檢測(cè)CO2的產(chǎn)生速率D.根據(jù)C瓶和E瓶中石灰水的渾濁程度不能判斷酵母菌的呼吸方式探索新知

二

有氧呼吸

對(duì)于絕大多數(shù)生物來說，有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要形式，這一過程必須有氧氣的參與。有氧呼吸的主要場(chǎng)所是線粒體。

①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②線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。外膜內(nèi)膜DNA/RNA核糖體嵴基質(zhì)分布有氧呼吸的酶線粒體有哪些適應(yīng)有氧呼吸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？A組B組C組細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體細(xì)胞勻漿加入等量葡萄糖細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)可以分解葡萄糖；線粒體不能直接分解葡萄糖；大量的科學(xué)研究表明：有氧呼吸的場(chǎng)所包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。先由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)完成葡萄糖的初步分解，之后由線粒體完成剩下的部分。分析有氧呼吸的場(chǎng)所有氧呼吸過程:結(jié)合課本，總結(jié)有氧呼吸的三個(gè)過程：+H2OH2O第一階段場(chǎng)所：物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖酶2丙酮酸+少量[H]少量C3H4O3第二階段場(chǎng)所：物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：線粒體基質(zhì)酶CO2+大量[H]

丙酮酸少量第三階段場(chǎng)所：物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：線粒體內(nèi)膜酶[H]+O2大量葡萄糖丙酮酸[H]CO2能量

H2OO2酶酶酶①②⑥⑦③⑤H2O④線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜少量少量大量根據(jù)所學(xué)知識(shí)，構(gòu)建有氧呼吸的概念模型：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)有氧呼吸有關(guān)知識(shí)：1.概括出有氧吸的概念是？2.反應(yīng)物和最終產(chǎn)物由哪些？總結(jié)總化學(xué)反應(yīng)式？

細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)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。C6H12O6+6O2

+6H2O6CO2+12H2O+能量酶3.結(jié)合三個(gè)階段的化學(xué)反應(yīng)，分析反應(yīng)物中O元素的最終去向？4.箭頭可以寫成等號(hào)嗎？能量可以寫成ATP嗎？3.有氧呼吸一定要線粒體參與嗎？不一定！不可以如：藍(lán)細(xì)菌可進(jìn)行有氧呼吸1molATP水解3釋放的能量為30.54kJ，977.28÷30.54=32moL977.28÷2870=34%【探索新知2】二、有氧呼吸能量得到充分利用，逐步轉(zhuǎn)移至ATP中，有序釋放給需要能量的生命活動(dòng)供能。對(duì)點(diǎn)練習(xí)【例3】(2022·廣東汕頭)線粒體是細(xì)胞的“動(dòng)力車間”,