(共32张PPT)
高一—人教版—生物学必修1—第5章
5.3 细胞呼吸的原理和应用（1）
发酵生产葡萄酒的车间
培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？
为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？
在密闭发酵时，酵母菌将有机物转
化为酒精对它自身有什么意义？
问题探讨
探究 实践
一、探究酵母菌细胞的呼吸方式
酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。
通过对比实验，分析有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的情况。
酵母菌的电镜照片（放大4750倍）
科学方法
对比实验
设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对照实验。对比实验也是科学探究中常用的方法之一。
在探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，需要设置有氧和无氧两种条件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比看出有无氧气对细胞呼吸的影响。
探究 实践
探究酵母菌细胞的呼吸方式
基本步骤： 提出问题→作出假设→设计实验
交流讨论←得出结论←进行实验
（一） 提出问题
想一想关于酵母菌细胞呼吸的方式，自己有哪些不清楚的地方，提出要探究的问题。
探究 实践
（二） 作出假设
根据自己已有的知识和生活经验，针对所提出的问题作出假设。
探究 实践
（三）设计实验
1. 怎样控制有氧和无氧的条件
2.怎样鉴定有无酒精产生 怎样鉴定有无CO2产生 如何比较CO2产生的多少
3. 怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活
探究 实践
质量分数为10% 酵母菌
的NaOH溶液 培养液
澄清的石灰水
酵母菌培养液
澄清的石灰水
有氧条件装置 无氧条件装置
探究 实践
1. 怎样控制有氧和无氧的条件
注意：通入A瓶的空气先要通过NaOH溶液，目的是除去空气中的CO2，保证检测到的CO2是由于酵母菌有氧呼吸产
生的。
B瓶应封口一段时间后再连通盛有澄清石灰水的瓶子，这样做是为了耗尽瓶内的氧气，以证明B瓶产生的CO2是无氧条件下产
生的。
有氧条件的控制：向盛有酵母细胞和葡萄糖溶液的锥形瓶（A瓶）不断通入空气。无氧条件的控制：密封盛有酵母菌和葡萄糖的锥形瓶（B瓶）。
探究 实践
2.怎样鉴定有无酒精产生 怎样鉴定有无CO2产生 如何比较CO2产生的多少
比
蓝溶液变成
时间
较CO2 产
根据石灰长短，可
生的水混以检
多少：
浊程度测酵母
或溴麝香草酚 黄色的菌培养液中CO2的产生情况。
探究 实践
鉴定有无CO2产生：
CO2可使澄清的石灰水变浑浊；使溴麝香草酚蓝溶液由蓝→绿→黄。
探究 实践
鉴定有无酒精产生：
橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇（俗称酒精）发生化学反应，变成灰绿色。
3. 怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？
保证酵母菌能正常生活：必需的营养物质（葡萄糖液）
+适宜的温度（25-35℃）。
探究 实践
（四）实验步骤
1.配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶；
2.组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35 ℃环境下培养8-10小时；
3.检测CO2的产生；
4.检测酒精的产生：
（1）取2支试管编号；
（2）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升，注入试管；
（3）分别滴加0.5毫升溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀。
探究 实践
（五）得出结论
A
B
（五）得出结论
观察项目 有氧条件装置 无氧条件装置
澄清石灰水混浊程度 混浊程度高 混浊程度低
溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化 由蓝变绿再变黄 变色不明显
酸性重铬酸钾检验颜色变化 未变色 橙色变为灰绿色
实验结论 产生大量CO2 产生少量CO2产生酒精
（五）得出结论
探究酵母菌细胞的呼吸方式观察比较表
（六）交流讨论
细胞呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸
有氧条件
无氧条件
2
大量的CO 和水
产生
产生
少量的CO2和酒精
1、概念（P94）：
有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其
他产物，释放出能量并生成ATP的过程。
2、实质：
细胞内的有机物氧化分解，并释放能量
3、类型：
有氧呼吸、无氧呼吸
二、细胞呼吸
（一）有氧呼吸
1.主要场所：线粒体
外膜
内膜
嵴
基质
线粒体的电镜照片（放大4500倍）
2.化学反应式：
C6H12O6+6H2O+6O2
6CO2+12H2O+能量
酶
（一）有氧呼吸
C6H12O6
第一阶段：葡萄糖的初步分解
场所：细胞质基质
酶
2C3H4O3 +4[H] + 能量（少量）
（丙酮酸）
3. 有氧呼吸的过程
第二阶段：丙酮酸彻底分解
场所：线粒体基质
3. 有氧呼吸的过程
2
2
6CO +20[H] + 能量（少量）
2C H O +6H O 酶
3 4 3
（丙酮酸）
第三阶段： [H]的氧化
场所：线粒体内膜
酶
12H2O + 能量（大量）
24[H] + 6O2
3. 有氧呼吸的过程
有氧呼吸三个阶段的比较
有氧呼吸 场所 反应物 产物
释能
第一阶段 细胞质基质 葡萄糖 丙酮酸、[H] 少量
第二阶段 线粒体基质 丙酮酸、水 CO2、[H] 少量
第三阶段 线粒体内膜 [H]、O2 H2O 大量
C6H12O6+6O2 + 6H2O
6CO2+ 12H2O +能量
酶
977.28kJ储存在ATP中（34%）
（2870KJ） 其余的以热能
形式散失
有氧呼吸总反应式
4. 有氧呼吸的概念
细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量,生成大量ATP的过程。
5.有氧呼吸的特点：
（1）有氧呼吸过程温和
（2）有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放
（3）这些能量有相当一部分储存在ATP中
判断下列说法的正误
1.在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，必须保证酵母菌是新
鲜的、有活性的。（
）
√
2.在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，根据石灰水变浑浊的程
度可以确定二氧化碳产生量的多少（
）
√
课堂反馈
在检验酵母菌细胞呼吸产物时，涉及一些特殊的颜色反应，下列描述不正确的是（ C ）
二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊
二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
乙醇在碱性条件下与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色
乙醇在酸性条件下与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
课堂反馈
将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再
次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管内，同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在有氧条件下，最终能产生CO2和H2O的试管是（ B）
A.甲 B.丙 C.甲和乙 D.丙和乙
课堂反馈
课堂小结(共18张PPT)
高一-人教版-生物学必修1-第5章
5.3 细胞呼吸的原理和应用（2）
学习目标
一、无氧呼吸的概念
二、细胞呼吸方式的比较
三、细胞呼吸原理的应用
温故知新
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
有氧呼吸的产物： CO2+H2O；
实验现象：澄清石灰水混浊程度高，溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄时间短，滤液加入酸性重铬酸钾不变色。
无氧呼吸的产物： CO2+酒精。
实验现象：澄清石灰水混浊程度低，溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄时间长，滤液加入酸性重铬酸钾后由橙色变成灰绿色。
二、有氧呼吸的总反应式
C6H12O6+6O2 + 6H2O
6CO2+ 12H2O +能量
酶
三、有氧呼吸三个阶段的比较
有氧呼吸 场所 反应物 产物
释能
第一阶段 细胞质基质 葡萄糖 丙酮酸、[H] 少量
第二阶段 线粒体基质 丙酮酸、水 CO2、[H] 少量
第三阶段 线粒体内膜 [H]、O2 H2O 大量
C6H12O6
2C3H6O3（乳酸）+少量能量
酶
C6H12O6
2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量
酶
基础知识
一、无氧呼吸
1. 无氧呼吸的反应式：
例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）
例：大多数植物、酵母菌
2. 无氧呼吸的过程：
反应阶段 反应物 产物 ATP的产生 场所
第一阶段 （与有氧呼吸相同） 葡萄糖 丙酮酸、[H] 产生少量ATP
细胞质基质
第二阶段 丙酮酸、[H] 乳酸或酒精和CO2 不产生ATP 细胞质基质
3.无氧呼吸的概念：
在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。
酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫作发酵。产生酒精的叫作酒精发酵，产生乳酸的叫作乳酸发酵。
细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽。
例如，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；
非糖物质代谢形成的某种产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。
蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
4 . 有氧呼吸和无氧呼吸的比较
呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所 主要在线粒体内 在细胞质基质中
条件 氧气、多种酶 无氧气参与，需要多种酶
分解产物 葡萄糖彻底氧化分解为CO2和H2O 葡萄糖的分解不彻底，形成乳酸或酒精和CO2
能量 释放大量能量 释放少量能量，大部分能量储存在乳酸或酒精中
ATP产生阶段 有氧呼吸三个阶段均产生ATP 仅在第一阶段产生ATP
相同点 第一阶段完全相同，并且都是在细胞质基质内进行。两种呼吸作用方式实质相同，都能够分解有机物，释放能量。
为伤口创造有氧的环境，避免厌氧菌的繁殖，有利于伤口的愈合。
酵母菌在有氧环境下大量繁殖，在无氧环境下进行酒精发酵。
有利于根系的生长和对无机盐的吸收，也能避免由于无氧呼吸产生酒精对根系造成的伤害。
二、细胞呼吸原理的应用
降低氧气含量，抑制细胞呼吸，从而减少有机物的消耗。
避免破伤风杆菌进行无氧呼
不会因剧烈运动时无氧呼吸积累过多的乳酸而使肌肉酸
吸而大量繁殖，引发破伤风。 胀无力。
二、细胞呼吸原理的应用
课堂小结
课堂反馈
1. 某超市有一批过保质期的酸奶出现涨袋现象。酸奶中可能含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等。据此分析涨袋现象的原因，判断以下解释是否合理。
（1）是乳酸菌无氧呼吸产生气体造成的。（× ）
（2）如果有酒味，可能是酵母菌无氧呼吸造成的。（ √ ）
2.下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下，O2吸收量与CO2释放量的变化，下列有关叙述正确的是（ ）
A．氧气浓度为0时，该器官不进行呼吸作用
氧气浓度在10 以下时，该器官只进行无氧呼吸
氧气浓度在10 以上时，该器官只进行有氧呼吸
保存该器官时，氧气浓度越低越好
A．氧气浓度为0时，该器官不进行呼吸作用
氧气浓度在10 以下时，该器官只进行无氧呼吸
氧气浓度在10 以上时，该器官只进行有氧呼吸
保存该器官时，氧气浓度越低越好
2.下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下，O2吸收量与CO2释放量的变化，下列有关叙述正确的是（ C ）
