5.3细胞呼吸的原理和应用课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第3节 细胞呼吸的原理和应用 5.3细胞呼吸的原理和应用(共39张PPT) 5.3细胞呼吸的原理和应用(共39张PPT) 第5章 细胞的能量供应和利用 本节聚焦: 1.细胞呼吸过程中能量是怎样转化的? 2.有氧呼吸与无氧呼吸各有什么特点? 3.细胞呼吸原理在生产和生活中有哪些应用? 糖类中储存的能量如何转化为生命活动所需要的直接能量ATP 生物体生命活动所需的直接能源物质 生物体生命活动的主要能源物质 糖类 ATP 细胞呼吸 2 呼吸: 机体与环境之间O2和CO2交换的过程。 对比 “呼吸”和“呼吸作用”的区别 呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解,并释放能量,因此也叫细胞呼吸。 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? 酵母菌在有氧和无氧条件下均能生存,属于兼性厌氧菌。 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌:单细胞真菌 繁殖方式: 出芽生殖 一、细胞呼吸的方式 1.提出问题 2.作出假设 3.设计实验 5.分析结果 得出结论 6.表达交流 4.进行实验 酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物分别是什么? 与生活联系:做馒头、面包或酿酒,都是利用酵母菌的呼吸作用。 做馒头、面包→ 酿酒→ 酵母菌呼吸作用产生的CO2,使面团变得蓬松 酵母菌呼吸作用会产生酒精。 CO2、酒精是在有氧还是无氧条件下产生的呢? 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌在有氧条件下产生CO2。 酵母菌在无氧条件下产生酒精和CO2。 3.设计并进行试验 设计实验 本实验的自变量、因变量分别是什么? 自变量: 因变量: 无关变量: 细胞呼吸的条件(有氧/无氧) 细胞呼吸的产物(酒精/CO2) 酵母菌培养液的量、 培养温度、培养时间、pH 探究: 酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物分别是什么? (25—35℃) ①怎样控制有氧和无氧条件? ③怎样鉴定酒精和CO2的产生?如何比较CO2产生的多少? ②怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活? 有氧条件——通气;无氧条件——密封 提供适宜温度、pH和营养条件 ►CO2的检测: 如何检测CO2的量? ►酒精的检测 橙色的 在 条件下与酒精发生反应, 橙色变成 。 思考:重铬酸钾在生活中的应用 石灰水的浑浊程度 溴麝香草酚蓝溶液由蓝→绿→黄的时间长短 CO2传感器 CO2使 变浑浊 CO2使 由 变 再变 。 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝水溶液 蓝 绿 黄 重铬酸钾 酸性 灰绿色 初 始 有氧装置 无氧装置 相同时间后 进行实验 一)检测CO2的生成 接橡皮球(或气泵) A 10% NaOH 酵母菌培养液 澄清石灰水 B瓶应封口放置一段时间后,再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶。 B 酵母菌培养液 澄清石灰水 有氧条件 无氧条件 实验装置 耗尽瓶内的O2,确保通入石灰水中的CO2来自于无氧呼吸 除去空气中的CO2,保证检测到的CO2是由酵母菌呼吸作用产生的。 鉴定CO2 目的 鉴定CO2 (有氧) (无氧) 二)检测的酒精生成 A组 B组 橙色 橙色 2ml A瓶酵母菌培养液 灰绿色 进行实验 0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液 2ml B瓶酵母菌培养液 检测项目 检测二氧化碳 检测酒精 指标 澄清石灰水是否变浑浊/溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短 酸性的重铬酸钾溶液是否变成灰绿色 有氧条件 无氧条件 变混浊/快 不出现灰绿色 变混浊/慢 出现灰绿色 实验结果: 实验结论: 分析结果,得出结论 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和水; 在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精,还产生少量的CO2。 酵母菌的细胞呼吸的方式 有氧呼吸 无氧呼吸 大量实验证实,细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸。 科学方法:对比实验 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。 本节探究实验中,需要设置有氧和无氧两种条件来探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式,这两个实验组的结果都是事先未知的,通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。对比实验也是科学探究中常用的方法之一。 A 10% NaOH 酵母菌培养液 澄清石灰水 B 酵母菌培养液 澄清石灰水 接橡皮球(或气泵) 实验组 实验组 外膜 基质 线粒体具有内、外两层膜,内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴,嵴使内膜的表面积大大增加。嵴的周围充满了液态的基质。线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 内膜向内折叠形成嵴 (增大膜面积) 嵴 内膜 二、有氧呼吸 (含有少量DNA和RNA、核糖体) 有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式, 线粒体是有氧呼吸的主要场所。 线粒体 有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖,反应式如下: C6H12O6 + 6 H2O +