高中生物人教必修ATP的主要来源细胞呼吸.pptx
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1、第五章第五章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第三节第三节 ATP的主要来源的主要来源 细胞呼吸细胞呼吸 动物、人、真菌、多数细菌等绿色植物能 量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi+ATP 酶酶知识回顾:知识回顾:做馒头的时候要加入活的酵母菌,酵母菌能够做馒头的时候要加入活的酵母菌,酵母菌能够进行细胞呼吸,从而使面团里的糖类分解,产进行细胞呼吸,从而使面团里的糖类分解,产生大量的二氧化碳。二氧化碳急剧膨胀,所以生大量的二氧化碳。二氧化碳急剧膨胀,所以馒头会疏松多孔。馒头会疏松多孔。在袋子里密封久了的苹果为什么一打开就会闻到酒精的味道?为什么把手插进堆放一段时间的新鲜谷堆,会有潮湿和发
2、烫的感觉?细胞呼吸细胞呼吸 细胞呼吸是指细胞呼吸是指有机物有机物在在细胞内细胞内经过一经过一系列的系列的氧化分解氧化分解,生成,生成二氧化碳或其他产二氧化碳或其他产物物,释放出能量释放出能量并并生成生成ATPATP的过程。的过程。思考“细胞呼吸细胞呼吸”与我们所了解的与我们所了解的“呼吸呼吸”是一回事吗?是一回事吗?“呼吸呼吸”是指人和动物与外界进行的交换气体的是指人和动物与外界进行的交换气体的过程,是指呼吸动作。而过程,是指呼吸动作。而“呼吸作用呼吸作用”是指细胞内是指细胞内有机物分解并释放能量的过程有机物分解并释放能量的过程。酵母菌是一种单细胞真菌,依赖外来的有机物进行异养生活,以出芽生殖
3、的方式产生后代。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小资料小资料 若用30度的温水把买来的一包鲜酵母化开,用它发一块面团,几个小时后,面团便会渐渐膨大。用手抠开里面,你会发现面团里面变成蜂窝一样,有许多空隙,并且你能闻到酒味和酵母菌产生的特殊香味所以我们吃的面包和馒头比较松软,味道也好。我们喝的啤酒白酒、医院里的酒精、化妆品中的甘油,都是用酵母菌生产的。酵母菌的细胞里含有丰富的蛋白质和维生素,所以也可以做成高级营养品添加到食品中,或用作饲养动物的高级饲料。酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的(有氧?无氧?)作出假设提出问题提出问题设计实验设计实验酒精酒精有氧有氧产生产生
4、无氧无氧COCO2 2产生产生设计实验设计实验明确实验目的,科学设计实验明确实验目的,科学设计实验根据实验需要,理清实验步骤根据实验需要,理清实验步骤、配制培养液、配制培养液、控制有氧、无氧环境、控制有氧、无氧环境自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量设置对比实验设置对比实验通气通气10g酵母菌酵母菌+240mL5%葡萄糖溶液葡萄糖溶液怎样鉴定有无酒精产生?这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒橙色的重铬酸钾橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液,溶液,在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色具体做法:让司机呼出的气体直接接触到用硫酸具体做法
5、:让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾,如果呼出的气体中含有酒精,处理过的重铬酸钾,如果呼出的气体中含有酒精,重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬怎样鉴定有无二氧化碳产生?二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄一段时间后,再一段时间后,再连通上盛有澄清连通上盛有澄清石灰水的锥形瓶石灰水的锥形瓶鉴定二氧化碳的产生:鉴定二氧化碳的产生:鉴定酒精的产生:鉴定酒精的产生:2mL2mL酵母菌培养液的滤液酵母菌培养液的滤液 0.5mL0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液重铬酸钾的浓硫酸溶液橙色橙色橙色橙色设计实验设计实验明确实验目的,科学设计实验明确
6、实验目的,科学设计实验根据实验需要,理清实验步骤根据实验需要,理清实验步骤、配制培养液、配制培养液、控制好有氧、无氧环境、控制好有氧、无氧环境3 3、科学检测因变量、科学检测因变量4 4、限制好无关变量、限制好无关变量自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量设置对比实验设置对比实验CO2:澄清石灰水:澄清石灰水酒精:橙色的重铬酸钾酒精:橙色的重铬酸钾酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的(有氧?无氧?)作出假设提出问题提出问题进行实验进行实验设计实验设计实验酒精酒精有氧有氧产生产生无氧无氧COCO2 2产生产生酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的(有氧?无氧?)提出问题提出问题作出假设进
7、行实验进行实验设计实验设计实验酒精酒精有氧有氧产生产生无氧无氧COCO2 2产生产生验证假设、形成结论验证假设、形成结论实验现象:实验现象:条件条件澄清石灰水澄清石灰水溴麝香草酚溴麝香草酚蓝(蓝色)蓝(蓝色)重铬酸钾重铬酸钾-浓硫浓硫酸溶液(橙色)酸溶液(橙色)有氧有氧无氧无氧浑浊浑浊(+)浑浊(浑浊(+)黄(迅速)黄(迅速)黄(较慢)黄(较慢)无明显现象无明显现象灰绿色灰绿色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对象的关系,这样的实验称为某种因素与实验对象的关系,这样的实验称为对比实验对比实验。对比实验对
8、比实验不设对照组不设对照组,均为实验组(或互为实验组和对照组),均为实验组(或互为实验组和对照组),是对照实验的一种特殊形式,即相当于是对照实验的一种特殊形式,即相当于“相互对照实验相互对照实验”。实验结论:实验结论:酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸,均能产生二氧化碳在有氧的条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳在无氧的条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的二氧化碳 在本实验中,有一组同学在检测因变量时在本实验中,有一组同学在检测因变量时发现,有氧装置中的酵母菌培养液也能使酸性发现,有氧装置中的酵母菌培养液也能使酸性重铬酸钾变为灰绿色。你知道为什么吗重铬酸钾变为灰绿色。你知道
9、为什么吗?再探究:氧气供应不足,部分酵母菌进行无氧呼吸。氧气供应不足,部分酵母菌进行无氧呼吸。再探究:有同学认为,在有氧呼吸实验装置中的氢氧有同学认为,在有氧呼吸实验装置中的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳,以致可能对实验结果化钠溶液不能完全吸收二氧化碳,以致可能对实验结果有干扰,你同意吗?你如何避免这种可能性的发生,以有干扰,你同意吗?你如何避免这种可能性的发生,以保证实验更严谨?保证实验更严谨?有人认为:实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水有人认为:实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应,与酵母菌无关,你如何看待这种观点?溶液的纯化学反应,与酵母菌无关,你如何看待这种
10、观点?再探究:葡萄糖葡萄糖溶液溶液葡萄糖葡萄糖溶液溶液 为了控制无氧呼吸实验装置中的氧气,对酵母菌培养瓶采取用形夹夹住橡皮管的方法进行密封处理,结果发生了锥形瓶爆裂或橡皮塞被顶脱的现象,这是为什么呢?由此说明什么问题?再探究:酵母菌无氧呼酵母菌无氧呼吸产生了二氧吸产生了二氧化碳,使锥形化碳,使锥形瓶中压强增大瓶中压强增大导致爆甁或橡导致爆甁或橡皮塞被顶脱。皮塞被顶脱。在实验中,有同学发现和有氧装置相连的澄清石灰水在实验中,有同学发现和有氧装置相连的澄清石灰水在出现浑浊后又慢慢变澄清了。因此,他觉得该实验现象在出现浑浊后又慢慢变澄清了。因此,他觉得该实验现象不能说明酵母菌通过有氧呼吸产生了不能说
11、明酵母菌通过有氧呼吸产生了CO2。你如何看待这。你如何看待这个问题?个问题?先浑浊先浑浊后澄清后澄清再探究:二氧化碳过二氧化碳过量,与碳酸量,与碳酸钙反应生成钙反应生成了碳酸氢钙。了碳酸氢钙。1、适宜的温度条件下,在下列装置中都加入活酵母,、适宜的温度条件下,在下列装置中都加入活酵母,其中适于产生酒精的装置是()其中适于产生酒精的装置是()课堂练习课堂练习ABCD加入葡萄糖和水加入葡萄糖和水加入葡萄糖加入葡萄糖加入水加入水加入葡萄糖和水加入葡萄糖和水并不断搅拌并不断搅拌A 2 2、下图为、下图为“探究酵母菌的呼吸方式探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置图,请分析:的实验装置图,请分析:(1 1)A
12、瓶加入的试剂是瓶加入的试剂是 ,目的是,目的是 _ _ (2)C瓶和瓶和E瓶加入的试剂是瓶加入的试剂是 ,其作用是,其作用是 。(3)图中装置有无错误之处,如果有请在图中加以改正。)图中装置有无错误之处,如果有请在图中加以改正。(4)D瓶应封口放置一段时间后,再连通瓶应封口放置一段时间后,再连通E瓶瓶,其原因是其原因是_ (5)请写出连通后)请写出连通后D瓶中的反应式。瓶中的反应式。NaOH溶液排除空气中CO2对实验结果的干扰澄清石灰水检测CO2的产生 放置一段时间让酵母菌将瓶中的氧气消耗完,确保通入澄清石灰水的CO2是酵母菌的无氧呼吸所产生的 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能
13、量有氧呼吸(有氧呼吸(主要形式主要形式)无氧呼吸无氧呼吸二、细胞呼吸的方式二、细胞呼吸的方式(一)有氧呼吸(一)有氧呼吸线粒体具有怎样的结构特点?这与它的功能有什线粒体具有怎样的结构特点?这与它的功能有什么关系?么关系?嵴增大了内膜面积嵴增大了内膜面积 内膜和线粒体基质充内膜和线粒体基质充满了与有氧呼吸有关满了与有氧呼吸有关的酶的酶C C6 6H H1212O O6 62 2丙酮酸丙酮酸酶酶6CO6CO2 24H4H 能2ATP2ATP热热能2ATP2ATP热热酶酶6H6H2 2O O20H20H 12H12H2 2O O6O6O2 2酶酶能34ATP34ATP热热线粒体线粒体细胞质基质细胞质
14、基质 产物产物 H H2 2O O 和和 COCO2 2 中的中的O O分别来自哪种物质?分别来自哪种物质?有氧呼吸在哪个阶段才需要氧气?有氧呼吸在哪个阶段才需要氧气?1 1、有氧呼吸的过程、有氧呼吸的过程1 1、有氧呼吸的过程、有氧呼吸的过程葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+4H4H+能量能量场所:细胞质基质场所:细胞质基质丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解酶酶6C6CO O2 2+20H20H+能量能量场所:线粒体基质场所:线粒体基质2CH3COCOOHHH的氧化的氧化酶酶12H12H2 2O O +能量能量场所:线粒体内膜场所:线粒体内膜24H+6O2
15、+6H2O(大量)(少量)(少量)2CH3COCOOH有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物产生产生ATP 氧氧第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段2 2、有氧呼吸三个阶段的比较、有氧呼吸三个阶段的比较细胞质细胞质基质基质1 1葡萄糖葡萄糖2 2丙酮酸丙酮酸+4H+4H2 2个个2 2丙酮酸丙酮酸+6H+6H2 2O O6CO6CO2 2+20H+20H2 2个个24H+6O24H+6O2 212H12H2 2O O3434个个线粒体线粒体基质基质线粒体线粒体内膜内膜不需要不需要不需要不需要需要需要4、有氧呼吸概念:、有氧呼吸概念:3 3、有氧呼吸反应式:、有氧呼吸
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