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

细胞的能量供应和利用 5.3细胞呼吸的原理和应用 细胞呼吸 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并产生ATP的过程。 探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验原理： 1）酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧型微生物。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2 探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验原理： 2）观察什么？ CO2可使澄清石灰水变浑浊（浑浊程度），也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄（变成黄色的时间）。 橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与酒精发生化学反应，变成灰绿色。 探究酵母菌细胞呼吸的方式 设计并进行试验 实验思路？ 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（温度、葡萄糖溶液浓度、酵母菌活性等） 酒精、CO2 分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳 探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验设计--有氧呼吸装置 10％NaOH溶液 （吸收通入空气中的CO2，避免对实验结果产生影响） 葡萄糖溶液＋酵母菌 （培养酵母菌） 第一个锥形瓶： 第二个锥形瓶： 第三个锥形瓶： 澄清的石灰水或者溴麝香草酚蓝水溶液 （根据混浊程度进行比较CO2的产生量或者根据溶液颜色的变化时间长短比较） 接入橡皮球或气泵 （保持通入空气） 探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验设计--无氧呼吸装置 葡萄糖溶液＋酵母菌 封口放置一段时间后，再与第二个锥形瓶连接 （使酵母菌消耗瓶内的氧气，造成无氧环境，确保产物是无氧呼吸的产生的） 第一个 锥形瓶： 第二个 锥形瓶： 澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液 根据混浊程度、颜色的变化时间进行比较CO2的产生量 探究酵母菌细胞呼吸的方式 ②质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么？ ③B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，为什么？ ①配制酵母菌培养液时，必须先将煮沸的葡萄糖溶液冷却至常温，才可加入酵母菌，为什么？ 煮沸葡萄糖溶液为了灭菌，防止其他微生物的干扰；放至室温，防止高温杀死酵母菌； 去除空气中的CO2，排除空气中的CO2对实验的干扰； 将B瓶中的O2消耗完，确保通入澄清石灰水中的CO2均来自无氧呼吸； ④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_____以_____________________； 延长 耗尽溶液中的葡萄糖 实验设计—注意事项 探究酵母菌细胞呼吸的方式 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 实验记录 变混浊 ／ 快 无变化 变混浊 ／ 慢 出现灰绿色 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，在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。 实验结论 有氧装置 无氧装置 有氧呼吸 对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须有氧的参与。有氧呼吸的主要场所是线粒体。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 嵴 基质 外膜 含有氧呼吸有关的酶 有氧呼吸 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，生成大量ATP的过程。其化学反应式可以简写为： C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 有氧呼吸 将酵母菌细胞破碎后进行离心处理，获得②上清液和①沉淀物两部分，与③未离心且处理过的酵母菌培养液分别加入等量的葡萄糖、荧光素和荧光素酶，一段时间后，检测各试管的变化情况。 线粒体 ① 细胞质基质 ② 线粒体和 细胞质基质 ③ 等量的葡萄糖、荧光素和荧光素酶 等量的葡萄糖、荧光素和荧光素酶 等量的葡萄糖、荧光素和荧光素酶 一段时间后 葡萄糖的量不变没有荧光 葡萄糖的量减少 有丙酮酸生成 微弱荧光出现 葡萄糖的量减少有CO2生成 较强荧光出现 实验一 有氧呼吸 实验一 1.葡萄糖能不能被线粒体分解？ 2.葡萄糖在什么位置首先被分解？生成了什么？ 3.生成的丙酮酸在什么位置被分解？生成了什么？ 不能 葡萄糖在细胞质基质中分解，生成丙酮酸和少量能量。 有机物分解释放的能量一部分用于合成ATP（一部分以热能形式散失），ATP水解释放能量导致荧光出现。 丙酮酸在线粒体中分解产生CO2和较多的能量。 有氧呼吸 使用超声波将线粒体破碎，分离线粒体膜状结构和线粒体基质，加入等量的丙酮酸、荧光素和荧光素酶，一