5.3.1 细胞呼吸的原理和应用 课件（32张PPT）

(共32张PPT)
第3节 细胞呼吸的原理和应用 第1课时
第五章 细胞的能量供应和利用
核心素养
1.生命观念：线粒体结构与细胞呼吸的关系。
2.科学探究：根据实验目的，设计探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，实施方案，观察实验结果，得出正确结论。
3.社会责任：通过播放我国传统酿酒视频，弘扬中国悠久的传统文化，增强民族自豪感。（首课思政育人点）
课标要求
说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。
重点难点
1.重点：探究酵母菌细胞呼吸的方式。
2.难点：概述有氧呼吸的三个阶段，概括有氧呼吸的概念。
培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？
问题探讨
呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放出能量，因此也叫做细胞呼吸。
细胞呼吸是否都需要氧气？生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸？
一、细胞呼吸的方式
酵母菌
酵母菌是单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于异养兼性厌氧菌
在利用酵母菌生产葡萄酒时，要密封发酵,在面团发酵时通常要保证容器内有空气
一、细胞呼吸的方式
观察现象
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
酵母菌什么条件下产生CO2？ 什么条件下产生酒精？
一、细胞呼吸的方式
观察现象
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
无氧
CO2+酒精
产生
CO2
有氧
产生
一、细胞呼吸的方式
分析变量
自变量:
因变量:
无关变量:
细胞呼吸的条件
细胞呼吸的产物
有氧
无氧
影响实验结果的可变因素
观察现象
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
1.通入澄清的石灰水：
2.溴麝香草酚蓝水溶液：
澄清→浑浊
蓝→绿→黄
CO2的检测：
酒精的检测：
重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应：
橙色→灰绿色
一、细胞呼吸的方式
观察现象
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
D
B
C
A
酵母菌培养液：( + )
酵母菌 5%葡萄糖溶液
煮沸冷却 ，杀死其他微生物及除去溶解氧
一、细胞呼吸的方式
观察现象
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
①.有氧呼吸装置由 组成。
②.NaOH溶液的作用是
。
吸收空气中CO2，排除空气中CO2对实验结果的干扰
D
C
A
一、细胞呼吸的方式
D A C
观察现象
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
①.无氧呼吸装置由 组成。
②.B瓶放置一段时间再连接澄清的石灰水的目的是：
。
B
C
耗完瓶内原有O2，确保石灰水浑浊是酵母菌无氧呼吸产CO2引起的
一、细胞呼吸的方式
B C
1、酵母菌在有氧和无氧条件下都进行细胞呼吸;
2、酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生大量二氧化碳，不产生酒精；
3、酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，产生少量二氧化碳，同时也产生酒精。
观察现象
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
条件 澄清石灰水/出现的时间 重铬酸钾--浓硫酸溶液
有氧
无氧
变浑浊／快
不变灰绿色
变浑浊／慢
出现灰绿色
一、细胞呼吸的方式
对比实验　　
设置两个或两个以上的实验组，通过对几个实验组结果的分析比较，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。
本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？
本实验的两组都是实验组
科学探究的一般过程：
细胞呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸
对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式
(1)配制酵母菌培养液时，葡萄糖溶液煮沸后，即可加入新鲜食用酵母(　　)
(2)如果产生的气体使澄清的石灰水变混浊，则酵母菌进行有氧呼吸(　　)
(3)橙色的重铬酸钾溶液在碱性条件下遇酒精变为灰绿色(　　)
(4)在有氧和无氧条件下的实验分别是对照组和实验组(　　)
×
×
×
×
1.概念：有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，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，产生大量ATP 的过程。
2.总化学反应式：
3. 场所 — 细胞质基质、
线粒体（主要）
外膜
内膜
DNA/RNA
核糖体
嵴
增大膜面积
分布有氧呼吸的酶
基质
含有与有氧呼吸有关的酶
二、有氧呼吸
第一阶段：
C6H12O6
能
ATP
热能
2丙酮酸
酶
少量[H]
①
葡萄糖的初步分解
C6H12O6
酶
场所：细胞质基质
2丙酮酸
+ 4[H] +少量能量
线粒体
细胞质基质
[H] 还原型辅酶Ⅰ P93
二、有氧呼吸
线粒体
能
ATP
热
丙酮酸彻底分解
酶
6CO2 +20[H]+少量能量
场所：线粒体基质
2丙酮酸
+6H2O
C6H12O6
2丙酮酸
酶
少量[H]
能
ATP
热
细胞质基质
①
6CO2
大量[H]
②
酶
6H2O
第二阶段：
二、有氧呼吸
第三阶段：
场所：线粒体内膜
酶
12H2O +大量能量
24[H] + 6O2
能
ATP
热
12H2O
6O2
酶
③
线粒体
6CO2
能
ATP
热
大量[H]
②
C6H12O6
2丙酮酸
酶
少量[H]
能
ATP
热
①
酶
6H2O
细胞质基质
二、有氧呼吸
（1）细胞质基质
C6H12O6
2C3H4O3 +4 [H] + 少量能量
（丙酮酸）
酶
（2）线粒体基质
（3）线粒体内膜
12H2O + 大量能量
24[H] + 6O2
酶
6CO2 +20 [H] + 少量能量
酶
2C3H4O3 + 6H2O
[H] 是指NADH
（还原型辅酶Ⅰ）
二、有氧呼吸
总反应式：
有机物
（葡萄糖）
无机物
（CO2+H2O）
能量
变化
有机物中
稳定的化学能
ATP中
活跃的化学能
+
散失的
热能
物质
变化
C6H12O6 + 6H2O+6O2 6CO2 +12H2O+能量
酶
二、有氧呼吸
2870kJ
977.28kJ
1892.72kJ
ATP
热能
能量有相当一部分储存在ATP中
有机物中稳定的化学能转化为
热能和活跃的化学能
二、有氧呼吸
小结
有氧呼吸 场所 反应物 产物 释能
第一阶段
第二阶段
第三阶段
细胞质基质
主要是葡萄糖
丙酮酸[H]
少量
丙酮酸、H2O
CO2、[H]
少量
[H]、O2
H2O
大量
线粒体基质
线粒体内膜
二、有氧呼吸
二、有氧呼吸
牛刀小试
为什么剧烈运动后会肌肉酸痛呢
(1)葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物质(　　)
(2)真核细胞都进行有氧呼吸(　　)
(3)没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸(　　)
(4)有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解，并且释放大量能量的过程(　　)
×
×
×
×
1.细胞呼吸的实质是（ ）
A.合成有机物，储藏能量
B.分解有机物，释放能量
C.合成有机物，释放能量
D.分解有机物，储藏能量
√
2.为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，某同学将实验材料和用具按下图安装好。下列关于该实验的说法正确的是
A.甲组和乙组是一组对比实验
B.甲组探究酵母菌的无氧呼吸
C.乙组探究酵母菌的有氧呼吸
D.甲、乙两组中澄清的石灰水都
变混浊，乙组混浊程度更大
√
3.下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，错误的是（ ）
A.酸性重铬酸钾溶液鉴定酒精，颜色呈现灰绿色
B.实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等
C.实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的 O2
D.可通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌细胞呼吸的方式
√
4.如图表示细胞有氧呼吸的过程，其中①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是
A.①、②和③分别是细胞质基质、
线粒体内膜和线粒体基质
B.①和②所含酶的种类相同
C.②和③都能产生大量ATP
D.甲、乙分别代表丙酮酸、[H]
√
5.含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中，18O转移的途径是（ ）
A.葡萄糖→丙酮酸→水
B.葡萄糖→丙酮酸→氧
C.葡萄糖→氧→水
D.葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
√