【课件】细胞呼吸的原理和应用课件高一上学期生物人教版必修1.pptx

01【问题探讨】酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行震荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却要密封发酵。发酵生产葡萄酒的车间发酵生产葡萄酒的车间1.都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？3.在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义？5.3 细胞呼吸的原理和利用1.1.通通过过探探究究酵酵母母菌菌呼呼吸吸方方式式的的实实验验，总总结结细细胞胞呼呼吸吸的的类类型型。（难点难点）2.2.通通过过表表格格归归纳纳，比比较较有有氧氧呼呼吸吸和和无无氧氧呼呼吸吸过过程程的的异异同同，归归纳纳细胞呼吸的概念，说明细胞呼吸的意义。（细胞呼吸的概念，说明细胞呼吸的意义。（重、难点重、难点）3.3.关注细胞呼吸原理在生产生活实际中的应用。关注细胞呼吸原理在生产生活实际中的应用。学习目标细胞呼吸（呼吸作用）的概念细胞呼吸（呼吸作用）的概念 细胞呼吸是指 在细胞内经过一系列的 ，生成 或其他产物，释放出 并生成 的过程。有机物有机物氧化分解氧化分解二氧化碳二氧化碳ATPATP能量能量 细胞呼吸的实质：有机物氧化分解，释放能量细胞呼吸是否都需要氧？生物在有氧和无氧条件细胞呼吸是否都需要氧？生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？下是否都能进行细胞呼吸呢？呼吸呼吸细胞呼吸细胞呼吸呼吸运动呼吸运动自学指导探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式1.1.为什么选用酵母菌为实验对象？为什么选用酵母菌为实验对象？2.2.关关于于酵酵母母菌菌细细胞胞呼呼吸吸的的方方式式，你你会会提提出出什什么么探探究究问问题题？针针对问题能作出什么假设？对问题能作出什么假设？3.3.实验过程中怎么控制有氧和无氧条件？实验过程中怎么控制有氧和无氧条件？4.4.怎怎样样鉴鉴定定有有无无COCO2 2的的产产生生？如如何何比比较较COCO2 2产产生生量量的的多多少少？怎怎样鉴定有无产生酒精？样鉴定有无产生酒精？阅读课本阅读课本P90-P92P90-P92中的实验内容，思考下列问题中的实验内容，思考下列问题（4min4min）1.1.为什么选用酵母菌为实验对象？为什么选用酵母菌为实验对象？2.2.关关于于酵酵母母菌菌细细胞胞呼呼吸吸的的方方式式，你你会会提提出出什什么么探探究究问问题题？针针对问题能作出什么假设？对问题能作出什么假设？自学检测 酵母菌是单细胞真菌，生长周期短，增殖速度快；在有氧和酵母菌是单细胞真菌，生长周期短，增殖速度快；在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。提出问题酵母菌在有氧、无氧条件下进行的细胞呼吸的产酵母菌在有氧、无氧条件下进行的细胞呼吸的产物分别是什么？物分别是什么？作出假设酵母菌在无氧条件下产生酵母菌在无氧条件下产生酒精和酒精和COCO2 2酵母菌在有氧条件下产生酵母菌在有氧条件下产生COCO2 23.3.实验过程中怎么控制有氧和无氧条件？实验过程中怎么控制有氧和无氧条件？4.4.怎怎样样鉴鉴定定有有无无COCO2 2的的产产生生？如如何何比比较较COCO2 2产产生生量量的的多多少少？怎怎样样鉴鉴定有无产生酒精？定有无产生酒精？设计实验鉴定鉴定CO2无氧条件：密闭无氧条件：密闭澄清石灰水澄清石灰水:变混浊变混浊溴麝香草酚蓝溶液溴麝香草酚蓝溶液:由由蓝蓝变变绿绿色再变色再变黄黄(由变黄色快慢判断由变黄色快慢判断)(由混浊程度判断由混浊程度判断)有氧条件：通气有氧条件：通气鉴定鉴定酒精：酸性条件下，橙色的重铬酸钾与酒精发生反应，变成灰绿色进行实验创设反创设反应条件应条件装置装置序号序号A AB B检测检测COCO2 2结果结果检测酒精检测酒精澄清石澄清石灰水灰水结果结果灰绿色灰绿色5%5%葡萄葡萄糖溶液糖溶液240ml240ml240ml240ml有氧有氧无氧无氧新鲜酵母菌新鲜酵母菌10g10g10g10g较混浊较混浊稍混浊稍混浊酸性重铬酸性重铬酸钾溶液酸钾溶液(橙色橙色)不变色不变色瓶应封口放瓶应封口放置一段时间，置一段时间，再连通盛有澄再连通盛有澄清石灰水的锥清石灰水的锥形瓶。形瓶。吸吸收收空空气气中中的的COCO2 2，排排除除空空气气中中COCO2 2对对实实验的干扰验的干扰像皮球（接气泵）实验结论酵母菌酵母菌有氧条件下产生有氧条件下产生大量大量COCO2 2无氧条件下产生无氧条件下产生酒精和少量酒精和少量COCO2 2 细胞呼吸的类型：有氧呼吸（主要的方式）无氧呼吸科学方法对比实验对比实验 设置设置两个或两个以上两个或两个以上的的实验组实验组，通过对结果的比较分，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，这样的实验叫做析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫做对比实验对比实验，也叫，也叫相互对照实验相互对照实验。思考讨论思考讨论1.1.为为什什么么B B瓶瓶要要封封口口放放置置一一段段时时间间，再再连连通通盛盛有有澄澄清清石石灰灰水水的的锥锥形瓶？形瓶？2.2.重重铬铬酸酸钾钾可可以以检检测测有有无无酒酒精精的的存存在在，想想一一想想，这这一一原原理理在在日日常常生活中可以有什么用处？生活中可以有什么用处？目的是为了耗尽瓶中的氧气，确保产物CO2是无氧呼吸产生的。可以用来检测汽车司机是否酒驾3.3.葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，所以应将酵母菌葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，所以应将酵母菌的培养时间适当的培养时间适当 以以 。延长耗尽溶液中的葡萄糖1.右图是某研究小组在探究酵母菌细胞呼吸方式时的两套实验装置图，下列分析合理的是(51 )。AC自学指导仔细阅读教材P92-93，回答以下问题：（4min）1.进行有氧呼吸的场所？2.以葡萄糖为例，尝试分析有氧呼吸过程总共分为几个阶段？每个阶段的反应过程是怎样的？发生场所在哪里？3.能量的产生情况如何？产生能量最多的是哪一个阶段？4.CO2在哪个阶段产生？O2在哪个阶段被消耗？5.分析产物CO2中“O”的来源，以及反应物O2中“O”的去向。1.1.场所：场所：线粒体线粒体（主要场所）（主要场所）、细胞质基质、细胞质基质外膜外膜内膜内膜嵴嵴基质基质含多种与有氧呼吸有关的酶含多种与有氧呼吸有关的酶有氧呼吸有氧呼吸 使内膜的表面使内膜的表面积大大增加，积大大增加，为酶提供附着为酶提供附着位点位点C C6 6H H1212O O6 6丙酮酸丙酮酸酶酶COCO2 2HH H H2 2O OO O2 2H H2 2O O第一阶段第一阶段2.2.有氧呼吸过程有氧呼吸过程细胞质基质细胞质基质线粒体内膜线粒体内膜线粒体基质线粒体基质少量能量少量能量酶酶HH 第二阶段第二阶段少量能量少量能量大量能量大量能量第三阶段第三阶段C C6 6H H1212O O6 6酶酶2 2丙酮酸丙酮酸(C C3 3H H4 4O3O3)+4H+)+4H+能量能量(少量少量)葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解第一阶段：第一阶段：丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解第二阶段：第二阶段：(场所：场所：)水的形成水的形成第三阶段：第三阶段：酶酶6CO6CO2 2+20H+20H+能量能量(少量少量)2 2丙酮酸丙酮酸+6H+6H2 2O O酶酶12H12H2 2O+O+能量能量(大量大量)24H+6O24H+6O2 2(场所：场所：)(场所：场所：)细胞质基质细胞质基质线粒体线粒体基质基质线粒体线粒体内膜内膜有氧呼吸有氧呼吸 C C6 6H H1212O O6 6+6+6O O2 2 +6H+6H2 2O O 6C 6CO O2 2+12H+12H2 2O O+能量能量酶酶3.3.有氧呼吸的总式与概念有氧呼吸的总式与概念 有氧呼吸是指细胞在 的参与下，通过多种_ 的催化作用，将 等有机物_氧化分解，产生 和 ，释放 ，并生成大量 的过程。氧氧酶酶葡萄糖葡萄糖二氧化碳二氧化碳彻底彻底水水能量能量ATPATP概念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1mol葡萄糖释放2870kJ的能量977.28kJ储存在ATP中其余以热能（约66%）形式散失【思考讨论】在细胞内1mol葡萄糖释放2870kJ的能量，可使977.28kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量（1892.72kJ）则以热能的形式散失散失掉了。(提示：1mol ATP水解释放的能量高达30.54kJ)请计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大约是多少？这些能量大约能使多少ADP转化为ATP？与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐渐释放能量的，这对于生物体来说，具有什么意义？977.28除以287034%977.28除以30.5432mol1.使有机物中的能量可以逐步转移到ATP中；2.有利于维持细胞相对稳定的状态。【课堂检测】下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：产生CO2的阶段（）O2参与的阶段（）产生H2O的阶段（）产生H的阶段（）产生能量最多的阶段（）二三三一、二三1.1.下图表示细胞呼吸的过程，其中下图表示细胞呼吸的过程，其中代表有关生理过程发生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的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是(6969 )。D【针对训练】20202020课前预学区课堂思学区2.下图是高等生物细胞有氧呼吸过程图,据图回答下列问题。(1)图中所代表的物质分别是、。(2)代表能量,其中能量最多的是(填序号)。(3)H与O2结合生成的过程,发生的场所是。(4)有氧呼吸的反应式:。丙酮酸CO2线粒体内膜C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量【针对训练】知识回顾有氧呼吸 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、H2OCO2、H少量H、O2H2O大量线粒体基质线粒体内膜 无氧条件下，细胞如何进行呼吸？自学指导仔细阅读教材P94-95，回答以下问题：1.进行无氧呼吸的场所？2.以葡萄糖为例，尝试分析无氧呼吸过程总共分为几个阶段？3.每个阶段的反应过程是怎样的？产物有哪些？能量的产生情况如何？4.无氧呼吸过程与有氧呼吸相比，有哪些相同点和不同点？1无氧呼吸产物酒精第一阶段第二阶段场所：细胞质基质例：大多数植物、酵母菌1无氧呼吸产物乳酸第一阶段第二阶段场所：细胞质基质例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等无氧呼吸能量变化1mol葡萄糖释放196.65kJ的能量61.08kJ储存在ATP中其余以热能（约69%）形式散失有机物中稳定的化学能ATP中活跃的化学能+散失的热能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。与有氧呼吸有何异同？不同点有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸场所条件产物能量相同联系实质细胞质基质、线粒体细胞质基质氧气、酶等酶等CO2和H2O酒精和CO2或乳酸释放大量能量释放少量能量分解有机物，释放能量第一阶段反应场所和过程完全相同有氧呼吸与无氧呼吸的比较O2吸收=0 O2吸收=CO2释放 O2吸收 CO2释放 酒精量=CO2释放酒精量 CO2释放底物为葡萄糖仅有氧呼吸或同时进行产乳酸的无氧呼吸仅无氧呼吸 有氧+产酒精无氧呼吸仅进行产酒精的无氧呼吸 有氧+产酒精的无氧呼吸无CO2释放只进行产乳酸的无氧呼吸4 细胞呼吸类型的判断（黑暗环境下）1.1.下图表示真核细胞呼吸的部分过程，可以发生在细胞质基质中下图表示真核细胞呼吸的部分过程，可以发生在细胞质基质中的是的是(8383 )。A.A.B.B.C.C.D.D.B【针对训练】29292929课前预学区课堂思学区2.细胞内葡萄糖分解代谢过程如细胞内葡萄糖分解代谢过程如图所示图所示,下列叙述正确的是下列叙述正确的是()。A.酵母菌细胞质基质中可进行酵母菌细胞质基质中可进行和和过程过程B.剧烈运动时骨骼肌细胞中进行剧烈运动时骨骼肌细胞中进行和和过程过程C.乳酸菌细胞进行乳酸菌细胞进行和和过程中过程中均产生均产生HD.过程是各类细胞分解葡萄糖过程是各类细胞分解葡萄糖的共同途径的共同途径D【针对训练】3细胞呼吸原理的应用请你说说其中的原理；并总结影响细胞呼吸的因素有哪些？氧气氧气氧气氧气温度氧气氧气4影响细胞呼吸的因素4影响细胞呼吸的因素氧气浓度直接影响呼吸速率和呼吸性质；氧气的存在对无氧呼吸有抑制作用。有氧呼吸无氧呼吸4影响细胞呼吸的因素氧气浓度直接影响呼吸速率和呼吸性质；氧气的存在对无氧呼吸有抑制作用。Q点：点：QP：P点：点：R点：点：B点：点：只进行无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2相等同时进行有氧呼吸和无氧呼吸呼吸作用最低点，释放的CO2最少，消耗的有机物最少无氧呼吸消失点，P点以后只进行有氧呼吸.C【针对训练】B【针对训练】4影响细胞呼吸的因素温度通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。与温度影响酶催化效率的曲线特征一致。温度温度呼呼吸吸速速率率4影响细胞呼吸的因素二氧化碳作为呼吸产物，根据化学平衡，CO2浓度高会抑制细胞呼吸的进行；含水量在一定范围内，自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。1.科研人员探究了温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如下图。下列叙述正确的是(31 )。B【针对训练】2.番茄果实细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸。下图表示光照、储藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述错误的是(33 )。C【针对训练】结果预测和结论：a.若装置一中的液滴 ，装置二中的液滴 ，则说明种子只进行有氧呼吸；b.若装置一中的液滴 ，装置二中的液滴 ，则说明种子只进行无氧呼吸；c.若装置一中的液滴 ，装置二中的液滴 ，则说明种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。左移不动不动右移左移右移经典题型：液滴移动问题（1）假设小麦种子只以葡萄糖为呼吸底物：若甲装置中墨滴不移动，乙装置中墨滴向左移动，则小麦种子的呼吸方式为_。若甲装置中墨滴向右移动，乙装置中墨滴不移动，则小麦种子的呼吸方式为_。若甲装置中墨滴向右移动，乙装置中墨滴向左移动，则小麦种子的呼吸方式为_。有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸（2）若甲、乙装置中墨滴均向左移动，则可能的原因是小麦种子的呼吸底物中存在_。脂肪脂肪0.70.78细胞呼吸的相关计算:1.在a、b、c、d条件下,测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表所示。若底物是葡萄糖,则下列叙述正确的是()。A.a条件下,呼吸产物除CO2外还有乙醇或乳酸B.b条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少C.c条件下,种子消耗的葡萄糖最少D.d条件下,产生的CO2来自细胞质基质和线粒体条件CO2释放量O2吸收量a100b83c64d77【针对训练】B91215309630B【针对训练】