生物人教版（2019）必修1 5.3 细胞呼吸的原理和应用（共29张ppt）

(共29张PPT)
酶1
酶2
ATP
ADP
Pi
Pi
能量
能量
回顾旧知：
给细胞的生命活动直接提供能量的物质是什么
ATP
来自于呼吸作用和光合作用
用于各项生命活动
知识回顾
ATP的主要来源——
细胞的呼吸作用
5.3 细胞呼吸的原理和应用
1、酵母菌是一种什么生物？
单细胞真菌
异化作用：兼性厌氧型生物
同化作用：异养型生物
细胞代谢
合成代谢
分解代谢
自养型
异养型：大多数生物，如人、酵母菌等
光合自养：利用光能，如植物
化能自养：利用化学能，如，硝化细菌
需氧型：大多数生物，如人
厌氧型：破伤风芽孢杆菌、乳酸菌、蛔虫
兼性厌氧型：酵母菌
（同化作用）
（异化作用）
一、细胞呼吸（有机物的氧化分解）≠有机物的水解
1、概念：
2、实质：
氧化分解有机物，释放能量
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。
探究酵母菌细胞呼吸的方式
对比试验:设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验现象的关系。
2、实验方法：
1、实验原理：
酵母菌细胞呼吸以葡萄糖作为底物时，通过测定在有氧条件和无氧条件下细胞呼吸的产物，来确定细胞呼吸作用的类型。
二、细胞呼吸方式
特别关注的问题
1. 怎样控制有氧和无氧条件？
2. 怎样鉴定酒精和CO2的产生？如何比较CO2产生的多少？
3. 怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活？
3、实验流程：
CO2的检测方法
（3）CO2传感器
橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色
酒精的检测
（1）CO2使澄清石灰水变浑浊
（2）CO2使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
接橡皮球（或气泵）
质量分数为10%的NaOH
酵母菌培养液
澄清的石灰水
有氧呼吸
接橡皮球（或气泵）
质量分数为10%的NaOH
去除CO2
酵母菌培养液
澄清的石灰水
10g酵母菌
+240mL葡萄糖
浑浊
程度深
蓝变绿再变黄
有氧呼吸
2NaOH +CO2=Na2CO3 +H2O
Ca(OH)2 +CO2=CaCO3 +H2O
去除CO2
检测CO2
有氧呼吸
酵母菌培养液
澄清的石灰水
10g酵母菌+240mL葡萄糖
B瓶应封口放置一段时间，
为什么？
浑浊
程度浅
橙色 灰绿色（酒精）
无氧呼吸
条件 澄清石灰水浑浊程度 （酸性）重铬酸钾变色情况
有氧
无氧
有氧条件
无氧条件
石灰水十分浑浊
培养液不能使重铬酸钾变灰绿色
石灰水有点浑浊
培养液使重铬酸钾变灰绿色
有氧条件，酵母菌产生大量的CO2
无氧条件，酵母菌产生酒精和少量的CO2
实验结果
酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的CO2，在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。
4、实验结论：
1、酵母菌在 条件下都能进行细胞呼吸。
有氧和无氧
2、产物：
有氧条件：大量的 和 。
无氧条件：产生 ，还产生少量的 。
二氧化碳（CO2）
水（H2O）
酒精（C2H5OH）
二氧化碳（CO2）
3、反应式：
酶
C6H12O6
＋
6H2O
＋ 6O2
6CO2
＋ 12H2O
＋ 能量
C6H12O6
2CO2
＋ 2C2H5OH
＋ 能量
酶
对照实验和对比实验
对照实验：空白对照组+实验组
对照组
实验组
实验组
实验组
对比实验：全是实验组，组间相互对照
外膜
内膜
嵴
基质
呼吸酶
线粒体:
有氧呼吸的主要场所
葡萄糖的初步分解
C6H12O6
酶
2C3H4O3 + 4 [H] + 能量
（丙酮酸 CH3COCOOH）
场所：细胞质基质
①
丙酮酸和水彻底分解
酶
6CO2 +20 [H] + 能量
场所：线粒体基质
②
2C3H4O3
（丙酮酸）
[H]的氧化
酶
12H2O + 能量
场所：线粒体内膜
③
24[H] + 6O2
+ 6H2O
（少量ATP +热量）
（少量ATP+热量）
（大量ATP+热量）
[H]：一种高能物质—还原型辅酶I（NADH）的简单表述，可以理解为蕴含大量能量的还原氢，极易与氧气发生氧化反应，释放大量能量。
三、有氧呼吸
C6H12O6
①
少量能量
ATP
热量
2C3H4O3
酶
4[H]
细胞质基质
6CO2
酶
6H2O
20[H]
线粒体基质
少量能量
ATP
热量
②
12H2O
大量
能量
ATP
热量
③
6O2
酶
线粒体内膜
四、无氧呼吸
无氧呼吸过程共分两步：第一步和有氧呼吸第一步相同即：
（大部分高等植物、 酵母菌）
（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、高等动物、乳酸菌）
葡萄糖的初步分解
C6H12O6
酶
2C3H4O3 +4 [H] +能量
（丙酮酸）
场所：细胞质基质
①
（少量ATP +热量）
②
酶
+ 2CO2
2C3H4O3 + 4[H]
2C2H5OH
（酒精）
2C3H4O3 + 4[H]
酶
2C3H6O3
（乳酸）
（丙酮酸）
（丙酮酸）
场所：细胞质基质
无氧呼吸第二步分为两种类型：
类型一：
类型二：
有氧呼吸与无氧呼吸有什么异同点？
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所
条件
产物
能量
相同点 联系
实质
意义
细胞质基质和线粒体
始终在细胞质基质
需氧、酶
不需氧、需酶
6CO2、12H2O
酒精和CO2或乳酸
热量+大量（32ATP）
少量热量+少量（2ATP）
第一阶段从葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同
分解有机物，释放能量，合成ATP
为生物体的各项生命活动提供能量
分解彻底
分解不彻底
(1)影响①水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应。②水作为生物化学反应的介质影响反应的进行。③在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。(2)应用①粮食在收仓前要进行晾晒处理。②干种子萌发前进行浸泡处理。
4．水分
六、细胞呼吸方式的判断
(1)理解细胞呼吸反应式中各物质间量的比例关系(以酵母菌消耗C6H12O6为例)
反应式 有氧呼吸：C6H12O6＋6O2＋6H2O酶6CO2＋12H2O＋能量无氧呼吸：C6H12O6酶2C2H5OH＋2CO2＋少量能量
①有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6
②无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶酒精＝1∶2∶2
③消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2摩尔数：有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和＝3∶4
④产生等量的CO2时消耗的葡萄糖摩尔数：无氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1
(2)判断细胞呼吸方式的三大依据
在a、b、c、d 4种条件下，测得某植物种子萌发时CO2释放量和O2吸收量的数值如表所示，若底物是葡萄糖，则下列叙述正确的是(　　)
条件 CO2释放量/ mol O2吸收量/ mol
a 10 0
b 8 3
c 6 4
d 7 7
A．a条件下，细胞呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸B．b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸消耗的葡萄糖多C．c条件下，无氧呼吸最弱D．d条件下，产生的CO2全部来自线粒体
如图是探究酵母菌呼吸类型的装置，如果装置一中红色液滴向左移，装置二中红色液滴向右移，证明酵母菌(　　)
A．只进行有氧呼吸B．只进行无氧呼吸C．可能死亡D．既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸