【情境课堂】5.3 细胞呼吸的原理和应用（第2课时） -【情境课堂】2024-2025学年高一生物同步教学课件（人教版2019必修1）

细胞呼吸的原理和应用 第五章 第 3 节 第五章 细胞的能量供应和利用 本节聚焦 细胞呼吸过程中能量是怎样转化的？ 有氧呼吸与无氧呼吸各有什么特点？ 细胞呼吸原理在生产和生活中有哪些应用？ （共两课时） （第2课时） 情境（再续） 面粉加了酵母和水后，先和面，然后用保鲜膜覆盖。一段时间后，发现面团里面有很多小孔，保鲜膜上有水珠，并且面团早期没有酒味，而后期会有酒味。 发面后期，酵母菌主要进行 呼吸。 无氧 苹果储藏久了会有酒味 剧烈运动导致肌肉酸痛 生活中的现象？ 探索新知 三 无 氧 呼 吸 【探索新知3】 三、无氧呼吸 【任务①】 阅读课本P94，完成以下内容： 1.场所：____________ 2.过程： (1)第一阶段:葡萄糖 ____________________ (2)第二阶段: 细胞质基质 丙酮酸+[H]+少量能量 丙酮酸 + [H] 无O2 酒精+CO2 酶 酶 （或） ____________ ____________ 少量能量 （与有氧呼吸相同） 细胞质基质 乳酸 【探索新知3】 三、无氧呼吸 【任务①】 阅读课本P94，完成以下内容： 3. 能量转化： ①只在 阶段释放少量能量,生成少量的 。 ②大部分能量去向:存留在 或______中。 第一 ATP 酒精 乳酸 细胞质基质 （释放的能量大多以热能的形式散失） （这些能量没有被释放） 4.概括两条途径的总反应式（能默写）： C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量 酶 C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+ 2CO2+少量能量 酶 （或） 6.什么是发酵？酒精发酵？乳酸发酵？ 【探索新知3】 三、无氧呼吸 【任务①】 阅读课本P94，继续完成以下问题： 在没有氧气的参与下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。 如何理解不完全分解？ 细胞质基质 微生物的无氧呼吸也叫 ； 产生酒精的叫做 ；产生乳酸的叫做 。 发酵 酒精发酵 乳酸发酵 5.参照有氧呼吸概念，概括无氧呼吸的定义? 【探索新知3】 三、无氧呼吸 【任务①】 阅读课本P94，继续完成以下问题： 7.你知道哪些生物或组织可以产生乳酸或酒精吗？ ②产乳酸：高等动物、乳酸菌、少数植物器官。 ①产酒精：大多植物、酵母菌等。 如：人体剧烈运动时或刚进入高原环境 马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚等 8.你认为不同生物/细胞无氧呼吸产物不同的直接原因是什么？ 不同细胞所具有的酶的种类不同 【探索新知3】 三、无氧呼吸 【任务①】 阅读课本P94，继续完成以下问题： 9.细胞呼吸的意义： ①为生物体的生命活动提供能量。 ②生物体代谢的枢纽。 例如，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质;非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 总结提升 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 项目 类型 有氧呼吸 无氧呼吸 是否消耗氧气 消耗 不消耗 反应场所 细胞质基质、 线粒体基质和线粒体内膜 细胞质基质 产物 CO2和水 酒精和CO2或乳酸 产生能量 较多 较少 相同点 ①都是氧化分解有机物释放能量并生成ATP的过程 ②第一阶段完全相同 对点练习 1.生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下图所示。 (1)图中a表示的物质是什么? 其产生场所是哪里? (2)图中表示无氧呼吸的是___________。该过程中,葡萄糖中储存的能量有没有完全释放? 如果没有,未释放的能量储存在哪里?  丙酮酸 细胞质基质 没有 ①④、①⑤ 未释放的能量储存在不完全分解产物酒精或乳酸中。 (3)e表示的物质是　 　　　。④和⑤在不同生物的细胞中进行,产物不同,试分析其原因。 (4)图中表示有氧呼吸的是　　　 ;b表示的物质是　　　,图中　 也表示该物质。 酒精和二氧化碳 不同生物细胞内催化丙酮酸分解的酶不同。 ①②③ c H2O 对点练习 1.生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下图所示。 (5)细胞呼吸过程有CO2产生,能否判断该过程是有氧呼吸? 为什么?如果有水生成呢? 不能 无氧呼吸产生酒精时,也产生CO2。 如果有水生成,则一定是有氧呼吸。 (6)酵母菌如果消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸和无氧呼吸产生的二氧化碳量之比为　　　。 3∶1 (7)当两种呼吸释放的CO2的量相等时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是 。 1：3 对点练习 【例2】不同种类的生物在不同的条件下呼吸方式不同。下列对生物细胞呼吸方式的判断,错误的是(　　) A.若既不消耗O2也不释放CO2,则说明该细胞已经死亡 B.若只释放CO2,不消耗O2,则细胞只进行无氧呼吸 C.若CO2的释放量等于O2的消耗量,则细胞可能只进行有氧呼吸 D.若CO2的释放量多于O2的消耗量,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸 A 也可能进行乳酸发酵 真核细胞呼吸方式的判断依据 与生活的联系2 家用酸奶机 1.酸奶发酵时,为什么牛奶要加满,盖子的排气孔要封闭? 乳酸菌只进行无氧呼吸，不需要氧气，所以牛奶要加满；乳酸发酵不产生气体，所以排气孔要封闭。 酵母菌为兼性厌氧菌，米酒发酵时挖一个窝保留部分空气是为了让酵母菌进行有氧呼吸，繁殖更快，接着进行无氧呼吸，产生酒精和CO2，因此要开排气孔。 家用酸奶机可以进行酸奶发酵和米酒发酵！ 2.米酒发酵时,米中间要挖一个窝,盖子上留一个排气孔,试分析原因。 课堂轻松一刻 自动酿酒综合症 探索新知 四 细胞呼吸原理的应用 【探索新知4】 四、细胞呼吸原理的应用 包扎伤口需要选用 的消毒纱布或“创可贴”等敷料。 利用麦芽和酵母菌，在 的情况下，可以生产各种酒。 植物种植需要及时 。 储藏水果粮食要通过 等措施，来减弱水果、粮食的呼吸作用，延长保质期。 破伤风芽孢杆菌只能进行 ，皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖。 能避免肌细胞因无氧呼吸产生大量乳酸而使肌肉酸胀乏力。 透气 控制通气 松土透气 降低温度和氧气含量 无氧呼吸 有氧运动 对点练习 【例3】(2022·广东佛山)细胞呼吸原理在生产、生活中有广泛应用,下列说法错误的是(　　) A.面包的制作利用了酵母菌的呼吸作用 B.提高氧气含量有利于水果蔬菜的储藏 C.松土能促进作物根系的有氧呼吸 D.包扎伤口时要注意选用透气的敷料 B 1、3、4支持； 2 不支持 19 1.某超市有一批过保质期的酸奶出现涨袋现象。酸奶中可能含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等。分析涨袋现象的原因，判断以下解释是否合理。 (1)是乳酸菌无氧呼吸产生气体造成的。（ ） (2)如果有酒味，可能是酵母菌无氧呼吸造成的。( ) × √ 教材P96 练习与应用 2.下图表示某种植株的非绿色器官在不同氧浓度下，单位时间内O2的吸收量和CO2的释放量的变化。下列叙述正确的是（ ） A.氧气浓度为0时，该器官不进行呼吸作用 B.氧气浓度在10%以下时， 该器官只进行无氧呼吸 C.氧气浓度在10%以上时， 该器官只进行有氧呼吸 D.保存该器官时，氧气浓度越低越好 c (1)图中曲线是O2体积分数对有氧呼吸和无氧呼吸速率的影响示意图。 影响原理:氧气促进　　　　,抑制　　　　。 Q点:不消耗O2,只产生CO2⇒只进行 ； P点:消耗O2量=产生CO2量⇒只进行 ； P点开始，无氧呼吸 ； QP段(不包含Q、P点):产生CO2量>消耗O2量 ⇒同时进行 ； 该区段随O2的升高,无氧呼吸逐渐______，有氧呼吸逐渐 ； R点:产生CO2量最少⇒组织细胞呼吸最 点。 知识拓展1 曲线分析 (2)在储藏蔬菜、水果时,应选择 点对应的O2体积分数,同时保持 条件。 对应《金版学案》P116 无氧呼吸 有氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸 弱 R 零上低温 有氧呼吸 无氧呼吸 减弱 增强 停止 (2)实际应用 ①保鲜:______条件下有利于蔬菜保鲜。 ②促进生长:农作物中耕松土可以增加土 壤中_____的含量,促进根部有氧呼吸,以 利于农作物的生长。  ③降低无氧呼吸:陆生植物长时间水淹, 土壤中O2含量降低,植物因无氧呼吸产生的________积累而烂根。 ④控制呼吸方式:制作葡萄酒时,初期进行______呼吸,使酵母菌大量繁殖,发酵时严格控制无氧环境,促进酵母菌的______呼吸。  对点练习 2.图中曲线是O2体积分数对有氧呼吸和无氧呼吸速率的影响示意图,请分析： 低氧 O2 酒精 有氧 无氧 因素 温度 CO2浓度 含水量 影响 机理 影响呼吸酶的活性 高浓度的CO2对细胞呼吸有明显的抑制效应 在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而增强 曲线 模型 实践 应用 ①零上低温条件下储存种子、蔬菜、水果； ②大棚种植中,夜间适当降低温度。 适当增加CO2的浓度,可提高蔬菜和水果的保鲜效果 ①粮食在收仓前要进行晾晒处理； ②干种子萌发前要进行浸泡处理。 知识拓展2 影响呼吸速率的其他因素 小结 细胞呼吸的原理和利用 细胞呼吸 呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸 酶 C6H12O6 ＋ 6H2O ＋ 6O2 6CO2 ＋12H2O ＋ 能量 C6H12O6 2CO2 ＋2C2H5OH ＋少量能量 酶 葡萄糖 酶 2丙酮酸 少量能量 4〔H〕 + + 6O2 12H2O 酶 大量能量 24〔H〕 + + C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量 酶 细胞质基质 （一）细胞质基质 （三）线粒体内膜 （二）线粒体基质 6CO2 6H2O 酶 2丙酮酸 少量能量 20〔H〕 + + + 影响因素 温度 水分 CO2浓度 O2浓度 下节课前提问 1.细胞呼吸方式包括有氧呼吸和无氧呼吸： ①有氧呼吸的三个阶段发生的场所依次是： ； 以葡糖糖作为反应物的有氧呼吸总反应式是： ； ②无氧呼吸发生的场所是： ； 以葡糖糖作为反应物的无氧呼吸总反应式是： ； 或 。 2.影响呼吸速率的因素有： 细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜 酶 C6H12O6 ＋ 6H2O ＋ 6O2 6CO2 ＋12H2O ＋ 能量 细胞质基质 C6H12O6 2CO2 ＋2C2H5OH ＋少量能量 酶 C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量 酶 温度 水分 CO2浓度 O2浓度 $$