5.3细胞呼吸的原理及应用 (第1课时）课件 2024—2025学年高一上学期生物人教版必修1

课前小测（设计实验）： 请说出下列实验的实验思路和常用实验材料、检测指标 1.验证酶的高效性 对照组：底物+无机催化剂 实验组：底物+等量的相应酶液 过氧化氢与过氧化氢酶、无机催化剂（FeCl3） 氧气产生的快慢与多少 2.验证酶的专一性 对照组：同一底物+不同酶液或不同底物+相应酶液 实验组：底物+相应酶液 淀粉、蔗糖与淀粉酶 斐林试剂（不能用碘液） 3.验证酶的催化作用 对照组：底物+适量的蒸馏水 实验组：底物+等量的相应的酶溶液 4.验证某种酶的本质是蛋白质还是RNA（试剂检测法） 对照组：已知蛋白液+双缩脲试剂 实验组：待测酶液+双缩脲试剂 是否出现紫色 5.温度对酶活性的影响 淀粉和淀粉酶 碘液（不能用斐林试剂） 不能用过氧化氢与过氧化氢酶 6.PH对酶活性的影响 过氧化氢与过氧化氢酶 氧气产生的多少与快慢 不能用淀粉和淀粉酶 驱动生命活动的直接能源物质是什么？ 回忆旧识 合成ATP所需的能量来源于哪里？ 动物和人 绿色植物 用 作 吸 呼 呼 吸 作 用 光 合 作 用 ADP+Pi+ 能量 ATP 合成酶 呼吸作用的实质是细胞内有机物的氧化分解，并释放出能量，因此也叫细胞呼吸（课本P90） 2 5.3 细胞呼吸的原理和应用 设计实验探究酵母菌细胞呼吸的方式 一 4 酵母菌 酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧环境下都能生存，属于异养兼性厌氧菌。以出芽生殖的方式产生后代。 酵母菌什么条件下产生CO2,什么条件下产生酒精？ 提出问题 作出假设 设计实验 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是什么? 有氧条件下产生二氧化碳，无氧条件下产生酒精 实验组 组A：有氧呼吸组 组B：无氧呼吸组 （对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过对实验结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，也叫相互对照实验） 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？ 产物鉴定 探究酵母菌细胞呼吸的方式 CO2的检测 ①通入澄清的石灰水： ②使溴麝香草酚蓝溶液： 酒精的检测 酸性重铬酸钾溶液： 澄清→浑浊 蓝→绿→黄 橙色→灰绿色 进行实验 探究酵母菌细胞呼吸的方式 思考： A组锥形瓶中的NaOH溶液在实验中的作用是什么？ B瓶应封口放置一段时间后，在连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，这是为什么？ 10%NaOH的作用是：吸收空气中的CO2，排除空气中CO2对实验结果的干扰。 可以让酵母菌消耗完瓶中原有氧气,创造无氧环境。 分析结果 探究酵母菌细胞呼吸的方式 条件 澄清的石灰水的变化/出现变化的时间 酸性重铬酸钾溶液 A组(有氧) B组(无氧) 变浑浊，速度快 变浑浊，速度慢 无变化 出现灰绿色 +B装置的2ml 酵母菌滤液 怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无二氧化碳产生？如何比较产生二氧化碳产生的多少？ CO2的检测： 1.通入澄清的石灰水：澄清→浑浊 2.溴麝香草酚蓝水溶液：蓝→ 绿→黄 CO2多少：石灰水变浑浊的程度或产生浑浊的快慢或由蓝→绿→黄所需时间长短 酒精的检测： 橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应： 橙色→灰绿色 探究酵母菌细胞呼吸的方式 得出结论 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生大量的H2O和CO2，在无氧条件下进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物有酒精，同时也产生少量的CO2。 细胞呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 有氧呼吸 二 12 有氧呼吸 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。 场所：细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜 外膜 内膜 DNA/RNA 核糖体 嵴 增大膜面积 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 主要场所：线粒体 基质 过程 线粒体 细胞质基质 C6H12O6 酶 少量能量 (ATP和热能) 4[H] 2丙酮酸 (C3H4O3) 第一阶段 细胞质基质 酶 6H2O 6CO2 少量能量 20[H] (ATP和热能) 6O2 6O2 大量能量 (ATP和热能) 酶 12H2O 第二阶段: 线粒体基质 第三阶段: 线粒体内膜 [H]指的是氧化型辅酶Ⅰ（NAD+）转化成还原型辅酶Ⅰ（NADH） 酶 C6H12O6 ＋ 6H2O ＋ 6O2 6CO2 ＋12H2O ＋ 能量 6CO2+20 [H] +能量(少量) 2丙酮酸 +6H2O 酶 酶 12H2O+能量(大量) 24[H]+6O2 C6H12O6 酶 2丙酮酸 +4 [H] + 能量(少量) 有氧呼吸过程小结 ①葡萄糖的初步分解 ②丙酮酸彻底分解 ③[H]的氧化 17 常见考点 （1）有氧呼吸的场所： 细胞质基质和线粒体 （2）线粒体能分解葡萄糖吗？ 不能 线粒体 葡萄糖 + 无反应 丙酮酸 + 线粒体 CO2＋ H２O＋能量 （3）无线粒体一定不能进行有氧呼吸吗？ 不一定 真核细胞： 不能，如哺成红、蛔虫 原核细胞： 能，如好氧细菌利用细胞质和细胞膜完成有氧呼吸 （4）元素转移 C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 需要规避的4个有氧呼吸易错点 (1)误认为有氧呼吸的场所只有线粒体 ①原核生物有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜。 ②真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。 (2)细胞呼吸中有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成不 一定是有氧呼吸，但对动物和人体而言，有CO2生成一定是有氧呼吸，因为动物及人体无氧呼吸产物为乳酸。 (3)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸，如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫等；一些原核生物无线粒体，但可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等,因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。 (4)葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中被分解为丙酮酸后才能进入线粒体被分解。 (5)水稻等植物长期被水淹后烂根的原因是无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。 小结： 有氧呼吸中[H]的来源： ；[H]的去路： 。 有氧呼吸中C原子转移途径： 。 有氧呼吸中的能量如何转化： 。 葡萄糖、水 与O2结合生成水 C6H12O6→C3H4O3→CO2 有机物中稳定的化学能→热能（大部分）+ATP中活跃的化学能 资料：在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870KJ的能量，可使977.28KJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大约是什么，这些能量大约能使多少ADP转化为ATP？ 977.28÷30.54=32个 977.28÷2870=34% 体外燃烧和有氧呼吸的区别？ 1.有氧呼吸是在温和条件下进行的； 2.有机物的能量是经过一系列的化学反应逐步释放的； 3.这些能量有相当一部分储存在ATP中。 有氧呼吸是逐级释放能量的，这对生物体来说意义是： 可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中，能量缓慢有序的释放，由于维持细胞的相对稳定状态。 $$