细胞呼吸的原理和应用-高一上学期生物人教版必修1.pptx

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1、 生物体生命活动所需能量的生物体生命活动所需能量的直接直接来源来源 是什么是什么?这种物质是如何形成的？这种物质是如何形成的？动物和人动物和人绿色植物绿色植物能能 量量ADP+Pi+ADP+Pi+ATPATP酶酶知识回顾：知识回顾：5.3 细胞呼吸的原理和应用一、探究酵母菌细胞呼吸的方式一、探究酵母菌细胞呼吸的方式结构特点：结构特点：。代谢类型：。代谢类型：。为什么选酵母菌作该实验的实验材料？为什么选酵母菌作该实验的实验材料？单细胞真菌单细胞真菌兼性厌氧兼性厌氧探究实验的六步骤：探究实验的六步骤：提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进进行实验行实验分析结果，得出结论分析结果，得出结

2、论交流讨论。交流讨论。【设计实验设计实验】总体思路：让酵母菌分别在总体思路：让酵母菌分别在 和和 条件条件下进行细胞呼吸，下进行细胞呼吸，检测检测 。有氧有氧无氧无氧产物产物一、探究酵母菌细胞呼吸的方式一、探究酵母菌细胞呼吸的方式1 1、该实验的自变量是什么？如何设置自变量？、该实验的自变量是什么？如何设置自变量？NaOHNaOH甲装置中甲装置中10%NaOH10%NaOH溶液的作用是什么？溶液的作用是什么？答：答：除去通入除去通入A A瓶空气中的瓶空气中的COCO2 2，排除空气中，排除空气中COCO2 2对实验结果对实验结果的影响的影响。自变量：自变量：有无氧气有无氧气通入氧气通入氧气密封

3、密封一、探究酵母菌细胞呼吸的方式一、探究酵母菌细胞呼吸的方式2 2、该实验的无关变量是什么？如何控制无关变量？、该实验的无关变量是什么？如何控制无关变量？NaOHNaOH控制无关变量：控制无关变量：的温度和的温度和PHPH；的酵母菌；的酵母菌；的的煮沸煮沸后后冷却冷却的葡萄糖溶液。的葡萄糖溶液。相同且适宜相同且适宜等量且活性相同等量且活性相同等量且相同浓度等量且相同浓度NaOHNaOH一、探究酵母菌细胞呼吸的方式一、探究酵母菌细胞呼吸的方式3 3、该实验的因变量是什么？如何检测因变量？、该实验的因变量是什么？如何检测因变量？因变量：因变量：产物不同产物不同(产生产生COCO2 2多少，有无酒精

4、产生多少，有无酒精产生)COCO2 2的检测：的检测：COCO2 2传感器传感器 澄清石灰水澄清石灰水的混浊程度的混浊程度/相同混浊程度所用的时间长短相同混浊程度所用的时间长短 溴麝香草酚蓝溶液溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短变成黄色的时间长短NaOHNaOH一、探究酵母菌细胞呼吸的方式一、探究酵母菌细胞呼吸的方式3 3、该实验的因变量是什么？如何检测因变量？、该实验的因变量是什么？如何检测因变量？因变量：因变量：产物不同产物不同(产生产生COCO2 2多少，有无酒精产生多少，有无酒精产生)酒精的检测酒精的检测：色色的的 溶液在溶液在酸性酸性条件下与条件下与乙醇乙醇发生反应，变成发生反应，变

5、成 色色。重铬酸钾重铬酸钾橙橙灰绿灰绿注意注意：葡萄糖能和酸性重铬酸钾反应发生颜色变化葡萄糖能和酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，故应，故应将酵母菌的将酵母菌的培养时间培养时间 。适当延长适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖以耗尽溶液中的葡萄糖NaOHNaOH一、探究酵母菌细胞呼吸的方式一、探究酵母菌细胞呼吸的方式3 3、该实验的因变量是什么？如何检测因变量？、该实验的因变量是什么？如何检测因变量？因变量：因变量：产物不同产物不同(产生产生COCO2 2多少，有无酒精产生多少，有无酒精产生)【分析结果，得出结论分析结果，得出结论】P92P92【交流讨论交流讨论】1 1、甲装置中，为什么要间歇性地通气？、甲

6、装置中，为什么要间歇性地通气？答：答：保证氧气的充分供应保证氧气的充分供应。2 2、B B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，这是为什么？锥形瓶，这是为什么？答：答：开始时，开始时，B B瓶中有少量瓶中有少量O O2 2，酵母菌能进行有氧呼吸；，酵母菌能进行有氧呼吸；一段时间后，一段时间后，O O2 2耗尽，就能确保通入石灰水中的耗尽，就能确保通入石灰水中的COCO2 2只来自只来自酵母菌无氧呼吸产生酵母菌无氧呼吸产生。NaOHNaOH【交流讨论交流讨论】3 3、张张同学认为，在甲装置中同学认为，在甲装置中1010的的NaOHNa

7、OH溶液不能完全吸溶液不能完全吸收空气中的收空气中的COCO2 2，以致可能对实验结果有干扰，你如何避，以致可能对实验结果有干扰，你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？李同学认为，在乙装置中李同学认为，在乙装置中不能保证装置内的不能保证装置内的O O2 2已经被已经被完全消耗完完全消耗完，以致可能对实验结果有干扰。你如何避免这，以致可能对实验结果有干扰。你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？种可能性的发生，以保证实验更严谨？NaOHNaOH【交流讨论交流讨论】4 4、该实验中的实验组是哪组？、该实验中的实验组是哪组？答：答：甲、乙组都是实验

8、组甲、乙组都是实验组。设置设置 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，来析，来探究某种因素对实验对象的影响探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作，这样的实验叫作对比实验对比实验，也叫，也叫 实验实验。两个或两个以上两个或两个以上相互对照相互对照5 5、对比实验对比实验和和对照实验对照实验一样吗？有什么区别？一样吗？有什么区别？NaOHNaOH【问题探讨问题探讨】P90P90酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料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振荡通气或进行振荡

9、，以，以利于酵母菌大量繁殖利于酵母菌大量繁殖。在。在利用酵母菌利用酵母菌生产葡萄酒生产葡萄酒时，却需要时，却需要密封密封发酵发酵。1 1、都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要、都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？密封？通气通气可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气，利于酵母可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气，利于酵母菌菌进行旺盛的细胞分裂进行旺盛的细胞分裂；密封密封则是避免空气进入，则是避免空气进入，便于酵母菌在无氧条件下分解有机物便于酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精产生酒精。2 2、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？在在有氧有氧条件下，酵母菌

10、分解营养物质条件下，酵母菌分解营养物质释放的能量多释放的能量多，这些，这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足提供充足的动力的动力。3 3、在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身、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？有什么意义？酵母菌将有机物转化为酒精的同时，酵母菌将有机物转化为酒精的同时，也也能能为生命活动提供少量能量为生命活动提供少量能量。【问问1 1】从结构与功能相适应的角度分析，线粒体与有氧从结构与功能相适应的角度分析，线粒体与有氧呼吸相适应的结构特点有哪些？呼吸相适应的结构特点有哪些？线粒体线粒体内

11、膜内膜向内折叠向内折叠形成形成嵴嵴，使内膜面积大大增加，使内膜面积大大增加，增增加加了与了与有氧呼吸有氧呼吸(第三阶段第三阶段)有关的有关的酶的附着面积酶的附着面积。线粒体线粒体基质基质中中含大量含大量与与有氧呼吸有氧呼吸(第二阶段第二阶段)有关的有关的酶酶。【结论结论】有氧呼吸的有氧呼吸的主要主要场所：场所：，其他场所：其他场所：。线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质C C6 6H H1212O O6 66CO6CO2 24H4H少量少量能量能量少量少量能量能量6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2大量大量能量能量酶酶2 2丙酮酸丙

12、酮酸酶酶酶酶二、有氧呼吸二、有氧呼吸大量大量ATPATP少量少量ATPATP少量少量ATPATP热能热能热能热能热能热能1 1、有氧呼吸、有氧呼吸最常利用最常利用的物质是什么？的物质是什么？2 2、有氧呼吸的总反应式怎么书写？注意事项有哪些？、有氧呼吸的总反应式怎么书写？注意事项有哪些？线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质C C6 6H H1212O O6 66CO6CO2 24H4H少量少量能量能量少量少量能量能量6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2大量大量能量能量酶酶2 2丙酮酸丙酮酸酶酶酶酶二、有氧呼吸二、有氧呼吸大量大量ATPATP少量少量ATPATP少量

13、少量ATPATP热能热能热能热能热能热能3 3、O O2 2在什么场所在什么场所参与参与反应？反应？COCO2 2在什么场所在什么场所产生产生？H H2 2O O在什么场所在什么场所参与参与反应？又是在什么场所反应？又是在什么场所产生产生？线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质C C6 6H H1212O O6 66CO6CO2 24H4H少量少量能量能量少量少量能量能量6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2大量大量能量能量酶酶2 2丙酮酸丙酮酸酶酶酶酶二、有氧呼吸二、有氧呼吸大量大量ATPATP少量少量ATPATP少量少量ATPATP热能热能热能热能热能热能4 4、

14、产生产生HH的场所是什么？的场所是什么？消耗消耗HH的场所是什么？的场所是什么？产生产生ATPATP的场所是什么？产生的场所是什么？产生ATPATP最多最多的场所是什么？的场所是什么？线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质C C6 6H H1212O O6 66CO6CO2 24H4H少量少量能量能量少量少量能量能量6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2大量大量能量能量酶酶2 2丙酮酸丙酮酸酶酶酶酶二、有氧呼吸二、有氧呼吸大量大量ATPATP少量少量ATPATP少量少量ATPATP热能热能热能热能热能热能5 5、若用、若用1818O O对对C C6 6H H12120

15、 06 6进行标记，则进行标记，则1818O O最终最终出现在什么化合出现在什么化合物中？若用物中？若用1818O O对对0 02 2进行标记，则进行标记，则1818O O最先最先出现在什么化合物出现在什么化合物中？中？然后然后出现在什么化合物中？出现在什么化合物中？线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质C C6 6H H1212O O6 66CO6CO2 24H4H少量少量能量能量少量少量能量能量6H6H2 2O O20H20H12H12H2 2O O6O6O2 2大量大量能量能量酶酶2 2丙酮酸丙酮酸酶酶酶酶二、有氧呼吸二、有氧呼吸大量大量ATPATP少量少量ATPATP少量少量ATPATP热能

16、热能热能热能热能热能6 6、为什么葡萄糖不能在线粒体中氧化分解？、为什么葡萄糖不能在线粒体中氧化分解？线粒体膜上线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体没有运输葡萄糖的载体；线粒体中线粒体中没有没有催化葡萄糖氧化分解的催化葡萄糖氧化分解的酶酶。7 7、请概括有氧呼吸的概念？、请概括有氧呼吸的概念？P93P93有氧呼吸有氧呼吸是指细胞在是指细胞在 的参与下，通过的参与下，通过 的催化作的催化作用，把葡萄糖等用，把葡萄糖等有机物有机物 氧化分解氧化分解，产生，产生 ，释放释放 ，生成，生成 的过程。的过程。氧氧多种酶多种酶彻底彻底COCO2 2和水和水能量能量ATPATP8 8、有氧呼吸的能量利用特点？、有

17、氧呼吸的能量利用特点？P93P93(2)(2)与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？的，这对于生物体来说具有什么意义？(1)(1)在细胞内，在细胞内，1mol1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870kJ2870kJ的能量，可使的能量，可使977.28kJ977.28kJ左右的能量储存在左右的能量储存在ATPATP中，中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有氧呼吸的氧呼吸的能量能量转换效率转换效率大约是多少？这些能

18、量大约能使大约是多少？这些能量大约能使多多少少molmolADPADP转化为转化为多少多少molmolATPATP？过程温和过程温和(常温、常压、一定的常温、常压、一定的pHpH等等)。能量逐步释放能量逐步释放，保证有机物中的能量得到充分利用。能保证有机物中的能量得到充分利用。能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定。量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定。释放的能量有释放的能量有一部分储存在一部分储存在ATPATP中。中。8 8、有氧呼吸的能量利用特点？、有氧呼吸的能量利用特点？P93P9334%34%32mol32molC C6 6H H1212O O6 64H4H少量少量能量能量

19、线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质乳酸乳酸（C C3 3H H6 6O O3 3）C C2 2H H5 5OHOH（酒精）（酒精）少量少量ATPATP热能热能酶酶2 2丙酮酸丙酮酸酶酶酶酶+COCO2 2高等动物、乳酸菌、高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器高等植物的某些器官官(玉米胚、马铃薯玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根块茎、甜菜块根)大多数植物、酵母菌大多数植物、酵母菌1 1、无氧呼吸、无氧呼吸产物不同的原因产物不同的原因是什么？是什么？2 2、无氧呼吸在哪些阶段会、无氧呼吸在哪些阶段会产生产生少量能量少量能量(少量少量ATP)ATP)和和HH？3 3、为什么无氧呼吸分解葡萄糖、为什么无氧呼吸分

20、解葡萄糖释放的能量少释放的能量少？三、无氧呼吸三、无氧呼吸1 1、概念、概念：细胞呼吸是指：细胞呼吸是指 在在 内经过一系列的内经过一系列的_ 分解，生成分解，生成 或或其他产物，释放其他产物，释放 并生并生成成_ _ 的过程。的过程。有机物有机物细胞细胞氧化氧化二氧化碳二氧化碳能量能量ATPATP四、细胞呼吸四、细胞呼吸2 2、意义：、意义：为生物体为生物体提供能量提供能量；是生物体代谢的是生物体代谢的枢纽枢纽。教材教材P96：3题题大本大本P95：例：例3【拓展拓展】细胞呼吸方式的判断与计算细胞呼吸方式的判断与计算五、影响细胞呼吸速率的环境因素及实践应用五、影响细胞呼吸速率的环境因素及实践

21、应用1 1、温度、温度【实实践践应应用用】保保鲜鲜：水水果果蔬蔬菜菜可可放放入入冷藏室冷藏室()延长保鲜时间。延长保鲜时间。促促 进进 生生 长长：温温 室室 种种 植植 蔬蔬 菜菜，可可 在在 夜夜 间间 ，降降低低细细胞胞呼呼吸吸，减减少少有有机机物物的的消消耗耗，提高蔬菜产量。提高蔬菜产量。2 2、二氧化碳、二氧化碳【实实践践应应用用】保保鲜鲜:地地窖窖中中COCO2 2浓浓度度 ,利利于于水水果果蔬蔬菜菜的的储储存存。抑抑菌菌：薯薯片片等等食品充气保存，可抑制微生物繁殖。食品充气保存，可抑制微生物繁殖。3 3、水、水【实实践践应应用用】促促进进细细胞胞呼呼吸吸：浸浸泡泡的的种种子子自自

22、由由水水含量含量 ，细胞呼吸，细胞呼吸 ，更，更利于萌发利于萌发。抑抑制制细细胞胞呼呼吸吸：晒晒干干的的种种子子自自由由水水含含量量 ，细胞呼吸细胞呼吸 ，更，更利于储存利于储存。低温低温适当降低温度适当降低温度高高升高升高加快加快降低降低减慢减慢4 4、氧气、氧气【实践应用实践应用】保鲜：保鲜：有有利于利于蔬菜蔬菜保鲜保鲜。促促进进生生长长：农农作作物物中中耕耕松松土土，可可促促进进根根部部 ，促促进进生生长长。抑抑制制无无氧氧呼呼吸吸：定定期期给给稻稻田田排排水水，可可抑抑制制根根部部细细胞胞 ；包包扎扎伤伤口口应应选选用用透透气气的纱布，的纱布，抑制抑制破伤风杆菌的破伤风杆菌的 。氧浓度

23、在氧浓度在0 020%20%时，随氧浓度升高，时，随氧浓度升高，有氧呼吸速率有氧呼吸速率逐渐逐渐 。随氧浓度的升高随氧浓度的升高,细胞呼吸速率细胞呼吸速率 ,。氧浓度为氧浓度为 时时,细胞呼吸强度细胞呼吸强度最弱最弱。【曲线分析曲线分析】A A点时，氧浓度为零，点时，氧浓度为零，细胞只进行细胞只进行 。氧浓度为氧浓度为0 010%10%时，随氧浓度的升高，无氧呼吸速时，随氧浓度的升高，无氧呼吸速率率 。B B点时，有氧呼吸释放的点时，有氧呼吸释放的COCO2 2量量 无氧呼吸释放的无氧呼吸释放的COCO2 2量；量；C C、D D点横坐标相同，无氧呼吸点横坐标相同，无氧呼吸 。无氧呼吸无氧呼吸减慢减慢等于等于停止停止加快加快先减慢后加快先减慢后加快最后趋于稳定最后趋于稳定5%5%左右左右低氧低氧有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸产生的酒精积累无氧呼吸产生的酒精积累无氧呼吸无氧呼吸教材教材P96：2题题