5.3 细胞呼吸的原理和应用课件-2023-2024学年高一生物上学期人教版必修一

第五章 细胞的能量供应和利用 1、细胞生命活动所需能量的直接来源是什么？ ATP 2、在ADP转化为ATP过程中所需要的能量来自哪里？ 动物和人等： 绿色植物： 第三节 细胞呼吸的原理和应用 呼吸作用 呼吸作用 和光合作用 温故知新 资料一：蒸馒头之前，我们要先发面。若用30℃的温水把买来的干酵母粉化开，用它发面，几个小时后面团会逐渐膨大，用手抠开里面，会发现面团里面变成蜂窝一样，有许多孔隙。你知道这些孔隙是怎么形成的吗？ 资料二：工业生产中，利用麦芽、葡萄糖、粮食和酵母菌以及发酵罐等酿制啤酒。在酿制的早期需要向发酵罐中通入氧气，而后期必须隔绝氧气，以产生酒精，同时发酵装置需要定期排放气体。综合上述对氧气条件的控制，你能得到什么启发吗？ 根据两则资料，你能提出什么问题？ 呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，也叫细胞呼吸。 酵母菌在有氧和无氧的环境下均能进行细胞呼吸吗？其细胞呼吸产物有什么？ 阅读两则资料，回答问题： 二、“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 （验证假设） 分析结果 得出结论 科学探究步骤 提出问题 作出假设 设计实验 酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是什么? 实验组 组A：有氧呼吸组 组B：无氧呼吸组 如何控制有氧和无氧的条件？ 怎样鉴定有无酒精产生？ 怎样鉴定有无CO2产生？如何比较CO2产生的多少？ 无氧 CO2和酒精 产生 CO2 有氧 产生 （对比实验） 设计并进行试验 实验思路？ 分析变量（探究1④） 自变量: 因变量: 无关变量: 氧气的有无 细胞呼吸的产物 有氧（接入橡皮球或气泵） 无氧（封口放置一段时间后） 温度、空气中的CO2、葡萄糖溶液浓度、酵母菌活性等（相同且适宜） 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 二、探究酵母菌细胞呼吸的方式 提出问题 酵母菌在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸？如果都能，细胞呼吸的产物分别是什么？ 面团发酵时需要密封，发酵好的面团松软（有气孔），有酒味。 酵母菌有氧条件下，细胞呼吸产生ＣＯ２ 酵母菌无氧条件下，细胞呼吸产生ＣＯ２和酒精 作出假设 设计实验 1、将葡萄糖溶液先煮沸再冷却后加入锥形瓶的原因是什么？ 2、甲装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么？ 3、甲装置中，质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么？ 4、封口放置一段时间目的是什么？ 二、探究酵母菌细胞呼吸的方式 使瓶内O2消耗完，造成无氧环境，确保产物是无氧呼吸产生的 吸收空气中CO2，排除空气中CO2的干扰。 ①灭菌，排除其他微生物的影响。 避免温度过高将酵母菌杀死 ②排出氧气。 煮沸： 冷却： 保证酵母菌有充足氧气，以进行有氧呼吸。 2、用气泵通入空气的目的: 3、10%的NaOH溶液的作用: 4、封口放置一段时间: 1、将葡萄糖溶液先煮沸再冷却后加入锥形瓶的原因： 二、探究酵母菌细胞呼吸的方式 有氧组 无氧组 酸性重铬酸钾 检测是否有酒精，应该取哪个锥形瓶中的样品？ A瓶和B瓶 二、探究酵母菌细胞呼吸的方式 观察项目 有氧装置 无氧装置 澄清石灰水变浑浊程度 溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化时间 酸性重铬酸钾检验情况 实验结果与分析 浑浊程度高 浑浊程度低 颜色变化时间快 蓝→绿→黄 颜色变化时间慢 蓝→绿→黄 无颜色变化 橙色→灰绿色(酸性) 实验结论: ②酵母细胞无氧呼吸，会产生少量CO2和酒精。 ①酵母细胞有氧呼吸，会产生大量CO2； 对比实验（相互对照实验） 甲组有氧 乙组无氧 科学家根据大量的实验结果得出结论：细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。 三、有氧呼吸 1.主要场所：__________ 线粒体 外膜 内膜 线粒体基质 （嵴） _____________和_____________含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 线粒体基质 线粒体内膜 【思考·讨论】线粒体是有氧呼吸的主要场所,试从结构与功能相适应的角度,说明线粒体内膜与有氧呼吸相适应的结构特点:_____ 线粒体内膜向内折叠形成嵴,大大增加了线粒体的内膜表面积 C6H12O6 2丙酮酸 酶 4[H] 能量 ATP 热能 线粒体 细胞质基质 ① 第一阶段：葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶 +4[H] +能量 场所：细胞质基质 2C3H４O３ （少量） 2.有氧呼吸的过程 C6H12O6 2丙酮酸 酶 6CO2 4[H] 能量 ATP 热能 酶 6H2O 20[H] 线粒体 细胞质基质 ② ① 丙酮酸彻底分解 酶 6CO2 +20[H]+ 能量 场所：线粒体基质 第二阶段： 2C3H４O３ +6H2O （少量） 2.有氧呼吸的过程 能量 ATP 热能 C6H1