5.3细胞呼吸的原理和应用（第1课时）课件-2025-2026学年高一生物上学期人教版必修1

第3节 细胞呼吸的原理和应用 （ 第1课时） 第5章 细胞的能量的供应和利用 1 2 3 探究酵母菌的细胞呼吸方式 有氧呼吸 课堂小结 课标定位 1.细胞呼吸 概述呼吸作用的概念,明确呼吸作用的实质。 2.细胞呼吸的方式 探究酵母菌细胞呼吸的方式,明确细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸。 3.有氧呼吸 分析线粒体的结构与功能,概述有氧呼吸的过程及能量利用特点。 素养阐释 1.以物质和能量观认识生命活动需要物质基础和能量驱动,理解细胞呼吸的概念。 2.通过探究活动,认识细胞呼吸的两种方式,学会探究活动中变量的控制与检测,提高科学探究的能力。 3.建构有氧呼吸过程模型,分析呼吸过程中各阶段的物质与能量变化,辨析二者之间的关系。 1 探究酵母菌的细胞呼吸方式 ADP + Pi + 能量 ATP 合成酶 人、动物、真菌、多数细菌等 呼吸作用 光合作用 呼吸作用 绿色植物 复习提问： 1.生物体生命活动主要的能源物质、直接的能源物质分别是什么？ 2.合成ATP所需要的能量来源于哪里? 葡萄糖；ATP 呼吸作用和光合作用 情境一 酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。 1.都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？ 通气可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气，利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂；密封则是避免空气进入，便于酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精。 酵母菌 情境一 酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。 酵母菌 2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？ 在有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放能量多，这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。 情境一 酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。 酵母菌 3.在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义？ 密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精的同时，能为自己的生命活动提供少量能量。 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 阅读教材P90 ，回答下列问题： 呼吸作用和呼吸一样吗？理由？ 探究细胞呼吸的方式为何选择酵母菌？ 酿酒利用了酵母菌的呼吸作用，呼吸作用的概念和实质是什么呢？ 酵母菌 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 1.呼吸作用的实质 细胞呼吸： 呼吸： 机体与外界环境之间气体交换的过程。 高等动物的呼吸和细胞呼吸 ？ 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 酵母菌是一种单细胞真菌，它与人类的生活息息相关。做馒头、面包，酿酒等，都是利用酵母菌的呼吸作用。 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。 1.呼吸作用的实质 酵母菌什么条件下产生CO2，什么条件下产生酒精呢？下面，我们通过实验来探究酵母菌呼吸的方式。 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 探究•实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌：单细胞真菌，真核异养型生物，有细胞壁和液泡。在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。 (1)实验原理 细胞核 液泡 细胞壁 细胞膜 细胞质 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 探究•实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 （2）探究过程 提出问题 作出假设 设计实验 实验现象 实验结论 （1）酵母菌在有氧或无氧时细胞呼吸的产物是什么？ （2）酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸产生的CO2是否一样多？ 根据自己已有的知识和生活经验，针对所提出的问题作出合理的假设。 同学们给出的答案可能有： 有氧条件下产生CO2，无氧条件下产生酒精； 有氧条件下产生酒精，无氧条件下产生CO2； 有氧条件下和无氧条件下都产生酒精和CO2 ； 有氧、无氧条件下都产生CO2，无氧条件下产生酒精； … 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 探究•实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 提出问题 作出假设 设计实验 实验现象 实验结论 （2）探究过程 (1)自变量是什么?如何设置自变量? 有氧/无氧条件 通气/密封 (2)因变量是什么?如何检测因变量? 是否产生 CO2 酒精 澄清的石灰水；溴麝香草酚蓝溶液 澄清→浑浊 蓝→绿→黄 酸性重铬酸钾 橙色→灰绿色 (3)无关变量有哪些?如何控制无关变量? 温度 置于相同且适宜温度 营养物质 给予相同且适量营养 无关变量需相同且适宜原则 ①确定变量 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 探究•实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 提出问题 作出假设 设计实验 实验现象 实验结论 （2）探究过程 运用下列元件分别搭建有氧呼吸和无氧呼吸装置 气泵 A B C D E ②搭建实验装置 有氧呼吸装置： 甲同学 E-A-D； 乙同学 ：E-C-A-D 无氧呼吸装置： 甲同学： B-D； 乙同学 ：B-D 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 探究•实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 提出问题 作出假设 设计实验 实验现象 实验结论 （2）探究过程 甲：有氧呼吸 乙：无氧呼吸 ②搭建实验装置 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 探究•实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 提出问题 作出假设 设计实验 实验现象 实验结论 （2）探究过程 （1）配制酵母菌培养液：10g新鲜的食用酵母菌加240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液（煮沸冷却）。 （2）组装有氧呼吸和无氧呼吸，放置在25-35 ℃环境下培养8-9小时。 （3）观察CO2的产生情况：观察澄清石灰水是否变混浊及混浊程度。 （4）检测是否有酒精生成：各取2mL酵母培养液的滤液，分别注入2支干净的试管中。向试管中分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液（质量分数为95%~97%），并轻轻震荡,使其混合均匀。观察试管中溶液的颜色变化。 ③设计实验步骤置 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 探究•实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 提出问题 作出假设 设计实验 实验现象 实验结论 （2）探究过程 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 探究•实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 提出问题 作出假设 设计实验 实验现象 实验结论 （2）探究过程 结果现象 澄清石灰水 （酸性）重铬酸钾 有氧 无氧 注意：取出滤液在试管中鉴定酒精，不能在锥形瓶中直接鉴定。 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 探究•实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 提出问题 作出假设 设计实验 实验现象 实验结论 （2）探究过程 甲：有氧呼吸 乙：无氧呼吸 ①澄清石灰水都变混浊，且甲锥形瓶中的混浊程度较大； ②1号试管不变色，2号试管变成灰绿色。 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。有氧时，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的CO2 ；无氧时，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO2 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 探究•实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 （3）实验分析 结合对实验材料的选择和处理，探讨以下问题： 1.配制酵母菌培养液时为什么要用新鲜的食用酵母菌？ 新鲜的酵母菌繁殖快，细胞代谢旺盛，实验效果明显。 煮沸的目的是杀菌和除去溶液中的氧，冷却到常温的目的是防止高温杀死酵母菌。葡萄糖溶液为酵母菌的生命活动提供营养物质. 2.为什么要将葡萄糖溶液煮沸，且冷却到常温后方可加入新鲜的酵母菌？葡萄糖溶液的作用是什么? 保证酵母菌有充足的氧气，以进行有氧呼吸。 3.A装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么？ 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 探究•实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 空气先通过NaOH溶液的目的是吸收空气中的CO2,保证使澄清石灰水变混浊的是酵母菌有氧呼吸产生的CO2，排除空气中的CO2对实验结果的干扰。 5.有氧装置中的空气先通过质量分数为10%的NaOH溶液的目的是什么? 6.图乙中B瓶先密封放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的是什么? B瓶先密封放置一段时间后,耗尽瓶中的氧气,确保酵母菌细胞只进行无氧呼吸。保证使澄清石灰水变混浊的是酵母菌无氧呼吸产生的CO2。 （3）实验分析 在25℃～35℃的条件下，酵母菌中酶的活性最高，生命活动最旺盛，细胞呼吸明显，可保证实验效果。 4.为什么要把装置放置在25℃～35℃的环境下培养？ 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 探究•实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 （3）实验分析 (1)供氧不足,部分细胞进行无氧呼吸。改进措施:用气泵持续供氧。 7.如果有氧呼吸装置中的酵母菌培养液滤液用重铬酸钾溶液检测时也出现灰绿色，请分析可能的原因，并提出改进措施。 (2)酵母菌培养液中还存在葡萄糖,葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化。 改进措施：应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 探究•实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 （3）实验分析 8.我们能够根据是否产生CO2来判断酵母菌的细胞呼吸类型吗？ 酵母菌在有氧呼吸和无氧呼吸过程中均会产生CO2，故不能依据是否有CO2产生来判断酵母菌的细胞呼吸类型，但可以以CO2产生的速率作为检测指标。 溴麝香草酚蓝溶液检测CO2会有由蓝变绿再变黄的颜色变化，且颜色变化越快说明CO2浓度越高。 9.除了用澄清石灰水检测CO2我们还提到了哪种方法检测呢？ 本实验的两组都是实验组。 10.本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？ 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 科学方法 对照实验和对比实验 1.对照实验的类型 对照类型 解释 空白对照 自身对照 相互对照 条件对照 不对对照组作任何处理因素 对照组和实验组都在同一研究对象上进行 不单独设对照组，而是几个实验组相互对比 给实验对象施以某种实验处理，但这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 设置两个或两个以上的实验组，通过对几个实验组结果的分析比较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。 2.对比实验（相互对照实验） 3.对比实验与对照实验的区别 实验类型 比较项目 对照组 实验组 实验结论 举例 对照实验         对比实验       有 有 有 无 一般是一个 出现多个结论 探究淀粉酶的专一性 探究酵母菌细胞的呼吸方式 科学方法 对照实验和对比实验 与社会的联系 重铬酸钾可以检测有无酒精存在，这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒。具体做法是：让司机呼出的气体直接接触到载有用硫酸处理过的重铬酸钾或三氧化铬的硅胶(两者均为橙色)，如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾或三氧化铬就会变成灰绿色的硫酸铬。 饮酒驾车是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于20mg/100ml，小于80mg/100ml的驾驶行为。 醉酒驾车是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于80mg/100ml的驾驶行为。 通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型 【任务1】 你如何确定通入A瓶的空气完全不含CO2？如何改进装置？ 进一步探究 质量分数为10％ 的NaOH溶液 酵母菌培养液 澄清的石灰水 接像皮球 （或气泵） 通过澄清的石灰水检测 细胞呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 包括 科学家根据大量的实验结果得出结论 绝大多数生物的主要呼吸方式 酵母菌、许多真菌和细菌能够进行 1.下列关于“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验的叙述，不正确的是（ ）A．选择酵母菌作为实验材料是因为酵母菌是兼性厌氧型微生物且易于培养 B．通过设置有氧和无氧的对比，易于判断酵母菌的细胞呼吸方式 C．将实验装置连接后需要进行气密性检查，确保不漏气 D．实验中产生的二氧化碳会使溴麝香草酚蓝溶液的颜色变化是由黄色变绿色再变蓝色 D 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 典型例题 2.在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到下列特殊的颜色反应，其中描述不正确的是（ ） A．CO2可使澄清的石灰水变混浊 B．CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 C．乙醇在碱性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成橙色 D．乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色 C 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 典型例题 2 有氧呼吸 资料一：分离酵母菌的不同结构,分别加入相同浓度葡萄糖溶液,在其他条件均适宜的条件下，发现细胞质基质和细胞匀浆组中，葡萄糖(C6H12O6)减少的同时，丙酮酸(C3H4O3)含量增加，而线粒体组中葡萄糖不变。 葡萄糖分解的场所是__________，分解后的产物是 _______ 。 线粒体可_______葡萄糖的分解。 细胞质基质 丙酮酸 情境二 A组 B组 C组 细胞质基质 线粒体 细胞匀浆(细胞质基质和线粒体)       促进 资料二：科学家改进实验，将检测指标改为氧气的消耗量，加入的物质为丙酮酸时，发现细胞质基质组溶解氧的含量不变，而线粒体组和细胞匀浆组溶解氧的含量下降。 阅读分析资料二：消耗氧气的场所是__________。 线粒体 情境二 资料三：将酵母菌细胞破碎后进行离心处理，获得上清液（细胞质基质）和沉淀物（线粒体）两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入3支试管内，往3支试管内加入等量的氧气、葡萄糖、荧光素和荧光素酶，一段时间后，检测各试管内的变化情况。 组别 自变量 实验结果  1号 线粒体 葡萄糖的量不变，没有荧光  2号 细胞质基质 葡萄糖的量减少，有丙酮酸生成，微弱荧光出现 3号 线粒体和细胞质基质 葡萄糖的量减少，有CO2生成以及较强荧光出现 检测ATP含量的多少。 情境二 荧光素和荧光素酶的作用是什么？ 葡萄糖在细胞质基质中被分解成了丙酮酸，并且有少量的ATP生成；在线粒体内丙酮酸被分解产生了CO2，并且有大量ATP生成。 分析实验结果，物质发生了什么变化？这些变化发生在哪个位置？能量又有什么变化？ 情境二 资料四：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，加入等量的氧气、丙酮酸、荧光素和荧光素酶，一段时间后，检测各试管变化情况。 组别 自变量 实验结果  4号  只含线粒体膜状结构 丙酮酸的量不变，没有荧光出现  5号  只含线粒体基质 丙酮酸减少，产生CO2，微弱荧光出现  6号  有线粒体膜状结构和基质 丙酮酸减少，产生CO2，较强的荧光出现 1.丙酮酸分解发生在__________中，并且产生______，产生较少_____。 2.丙酮酸在线粒体基质中分解后，在线粒体膜状结构上继续发生反应合成较多的______。 你从上述资料能得到什么结论？ 线粒体基质 CO2 ATP ATP 【归纳小结】大量的科学研究表明，有氧呼吸的场所包括_____________和________。先在_____________将葡萄糖的分解，之后由_________完成剩下的部分。 细胞质基质 线粒体 细胞质基质 线粒体 1.有氧呼吸的场所？主要场所？主要场所适于进行有氧呼吸的特点有哪些？ 2.有氧呼吸可以分为几个阶段？每个阶段分别在哪里、发生了什么变化（请用方程式的方式表示）？【H】是指什么？ 3.总结有氧呼吸的总反应式？ 4.总结有氧呼吸概念？ 5.同有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸具有哪些不同的特点？ 请阅读课本92-93页，找出下面问题的答案 【任务2】 描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化 知识回顾：线粒体（有氧呼吸的主要场所） （1）分布： 普遍存在于真核细胞中，新陈代谢旺盛的细胞含量多（如心肌细胞>表皮细胞 ） （2）形态： （光学显微镜下） 短棒状、圆球状、线形、哑铃形。 （3）结构 （电子显微镜下） 双层膜 基质 外膜 内膜 【任务2】 描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化 （折叠成嵴，增大膜表面积。能附着更多的酶） 含有与有氧呼吸有关的酶，少量DNA、RNA和核糖体等。 根据课本92-93页内容尝试在下图画中出有氧呼吸简要过程： 【任务2】 描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化 描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化 少能 ATP 热能 2丙酮酸(C3H4O3) 酶 1.有氧呼吸第一阶段 还原型辅酶Ⅰ ①细胞质基质 4[H] 【任务2】 NAD+ NADH NAD+ 酶 4[H] 20[H] ①细胞质基质 酶 ATP 热能 6CO2 6H2O ②线粒体基质 2.有氧呼吸第二阶段 2丙酮酸(C3H4O3) 少能 ATP 热能 2丙酮酸(C3H4O3) 少能 葡萄糖不能进入线粒体 【任务2】 描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化 12H2O 6O2 大能 ATP 热能 酶 ③线粒体内膜 3.有氧呼吸第三阶段 酶 4[H] 20[H] ①细胞质基质 酶 ATP 热能 6CO2 6H2O ②线粒体基质 2丙酮酸(C3H4O3) 少能 ATP 热能 2丙酮酸(C3H4O3) 少能 【任务2】 描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化 4.有氧呼吸的过程 场 所： 物质变化： 产能情况： 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) 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 大量能量 少量能量 少量能量 细胞质基质 场 所： 物质变化： 产能情况： 场 所： 物质变化： 产能情况： 葡萄糖不能进入线粒体被氧化分解，而是先在细胞质基质中分解成丙酮酸。 有氧条件下，丙酮酸进入线粒体继续氧化分解。 【任务2】 描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化 因为线粒体膜上含运输丙酮酸的载体蛋白，不含有运输葡萄糖的载体蛋白，葡萄糖不能进入线粒体(或线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶)。 【思考1】糖类(葡萄糖)为什么必须分解成丙酮酸后才能进行有氧呼吸的第二、三阶段？ 有氧呼吸过程中，生成物中的水是由有氧呼吸第三阶段[H]和O2结合生成的；反应物中的水用于第二阶段,与丙酮酸反应。 【思考2】有氧呼吸过程中，水作为反应物和生成物，具体参与或生成是在什么阶段？ 4[H] 少量能量 ＋ 20[H] 少量能量 大量能量 4.有氧呼吸的过程 【任务2】 描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化 葡萄糖 2丙酮酸 6H2O 6CO2 6O2 12H2O 葡萄糖 2丙酮酸 4[H] 少量能量 ＋6H2O CO2 12H2O 6O2 20[H] 少量能量 大量能量 相关信息 [H]是一种十分简化的表示方式，这一过程实际上是氧化型辅酶I(NAD＋)转化成还原型辅酶I(NADH)。 【阅读资料】细胞质基质中的一种小分子物质——NAD＋(氧化型辅酶 Ⅰ )，实际上是电子和氢离子的载体，能够与葡萄糖氧化过程中脱下来的氢离子和电子结合，形成NADH(还原型辅酶 Ⅰ )。NADH在后续的反应中还会解离出电子和氢离子，使得电子和氢离子能够继续用于后续的反应。而NAD＋则可以重新结合新的电子和氢离子。由于NADH携带了电子和氢离子，因此具有较强的还原性，通常可以把它简化为[H]。 4.有氧呼吸的过程 【任务2】 描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化 酶 C6H12O6 +6H2O +6O2 6CO2+12H2O +能量 有氧呼吸 场所 反应物 产物 释能 第一阶段 第二阶段 第三阶段 细胞质基质 主要是葡萄糖 丙酮酸、[H] 少量 丙酮酸 Ｈ2O CO2、[H] 少量 [H]、O2 H2O 大量 线粒体基质 线粒体内膜 【思考1】化学式前后的水分子能否抵消？请说明理由？ 不能，反应物的水是在线粒体基质中参与反应的，而产物中的水在线粒体内膜中产生；反应物中水在有氧呼吸第二阶段被消耗，而产物水在有氧呼吸第三阶段产生。 【任务2】 描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化 请根据分步反应式写出总反应式： 可以。进行有氧呼吸的原核生物，例如硝化细菌、醋酸杆菌。 但是如果没有线粒体的真核细胞，就只能进行无氧呼吸，例如哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫细胞等。 与有氧呼吸相关的酶、通氧气。 【思考2】没有线粒体可以进行有氧呼吸吗？ 【思考3】进行有氧呼吸需要什么条件？ 【思考4】水中的氧来自那种物质？二氧化碳中的氧来自那种物质？ 【任务2】 描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 ②H原子的运动轨迹： ①C原子的运动轨迹： ③O原子的运动轨迹： C6H12O6 2C3H4O3 6CO 2 C6H12O6 4[H] 2C3H4O3+ 6H2O 20[H] 12H2O C6H12O6 2C3H4O3+ 6H2O 6CO 2 6O2 12H2O 用箭头画出反应物中C、H、O三种元素的去向： 有氧呼吸中元素去向： 有氧呼吸元素去向分析 拓展知识 49 【任务2】 描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化 思考•讨论 有氧呼吸能量利用的特点 1.有氧呼吸过程中，1 mol葡萄糖彻底氧化分解后释放出2 870 kJ的能量，其中977.28 kJ的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失。请你计算一下，有氧呼吸的能量转换效率大约是多少？这些能量大约能使多少个ADP转化为ATP?（注：1mol ATP含30.54kJ能量） 977.28÷2 870×100%≈34.05% 977.28÷30.54＝32(mol) 其余1892.72kJ主要以热能的形式散失掉。 1mol葡萄糖释放能量2870kJ的去向： 有977.28kJ转移至ATP，能量转换效率高达34％，使32molADP转化为ATP。 【任务2】 描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化 可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中 2.与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？ 燃烧是一种迅速释放能量的过程，而有氧呼吸过程则是逐步缓慢释放能量，这种方式保证有机物中的能量得到最充分的利用，主要表现在两个方面： 能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定状态 思考•讨论 有氧呼吸能量利用的特点 细胞在 的参与下，通过酶的催化作用，把 等有机物彻底氧化分解，产生 ，同时释放 ，生成 的过程。 氧气 葡萄糖 二氧化碳和水 能量 大量ATP 5.有氧呼吸的定义（根据总反应式归纳） 6.有氧呼吸的特点 （1）过程温和 （2）有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放 （3）这些能量有相当一部分储存在ATP中 【任务2】 描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化 [易错提醒]关注细胞有氧呼吸过程中的几个易误点 （1）有氧呼吸的反应式中箭头不能写成等号，能量不能写成ATP，有氧呼吸的能量大部分以热能的形式散失,少量储存在ATP中。 （2）葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物质，但不是唯一的物质。 （3）[H]是一种十分简化的表示方式，这一过程实际上是氧化型辅酶I（NAD＋）转化成还原型辅酶I（NADH）。 （4）酶具有专一性，有氧呼吸的三个阶段都需要不同的酶来催化。 （5）有氧呼吸不一定需要线粒体，原核生物没有线粒体，但是也可进行有氧呼吸，场所是细胞质基质和细胞膜。 （6）有氧呼吸过程中产生的水和反应物中的水其来源和去向不同，所以不是同一分子的水，书写反应式时左右两边的水不能抵消。 【任务2】 描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化 1.下列分别属于有氧呼吸的第几阶段： ①产生CO2的阶段（　　） ②产生H2O的阶段（　　） ③氧气参与的阶段（　　） ④产生ATP的阶段（ 　 　　　 ） ⑤产生ATP最多的阶段（　　） 二 三 三 一、二、三 三 2.产物 H2O 和 CO2 中的O分别来自什么物质？ H2O的O来自氧气 CO2的O来自葡萄糖和水 典型例题 3．图表示细胞有氧呼吸的过程，其中数字代表物质，下列有关叙述错误的是（ ） A．2代表丙酮酸 B．3在第二阶段产生 C．5在线粒体中产生 D．8含有高能磷酸键 C 典型例题 3 课堂小结 本节小结 随堂检测 1.为探究酵母菌细胞呼吸的方式,某研究小组利用图中a、b、c、d装置进行实验。下列叙述错误的是(　　) A.若探究无氧呼吸可选择的装置及连接顺序为 d→b B.若探究有氧呼吸可选择的装置及连接顺序为 c→b→a→b C.可在b瓶中加入酸性重铬酸钾用于检测是否产生酒精 D.不能通过装置中的b瓶是否变浑浊来判断呼吸方式 C 2.某研究小组模拟了教材中“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验，下列相关叙述正确的是（     ） A．本实验设计了有氧和无氧两种条件，但不属于对照实验 B．实验时，需要用10%的NaOH溶液除去空气中的CO2 C．酸性重铬酸钾溶液可用于检测酵母菌细胞呼吸是否产生了CO2 D．可通过观察溴麝香草酚蓝溶液是否变黄来判断酵母菌的呼吸方式 B 随堂检测 3.下图为某同学进行“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验装置图。下列相关叙述正确的是（　　） A．甲装置中的澄清石灰水不变混浊 B．甲装置培养液 A 上可滴加几滴花生油形成油脂层以创造无氧条件 C．可用溴麝香草酚蓝溶液检测甲中是否有酒精产生 D．乙装置中 NaOH 溶液的作用是吸收酵母菌有氧呼吸产生的 CO2 B 随堂检测 4.提取鼠肝细胞的线粒体为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量很少；同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。下列叙述中与实验结果不符的是（ ） A．有氧呼吸中，线粒体内进行的是第二、第三阶段 B．线粒体内能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖 C．葡萄糖分解成丙酮酸是在细胞质基质中进行的 D．水是在细胞质基质中生成的 D 随堂检测 5.向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中加入甲、乙、丙、丁四种抑制剂,下列说法正确的是（ ） A.若甲能抑制丙酮酸分解,则会使丙酮酸的消耗增加 B.若乙能抑制葡萄糖分解,则会使丙酮酸增加 C.若丙能抑制ATP的形成,则会使ADP的消耗增加 D.若丁能抑制[H]被氧化成水,则会使O2的消耗减少 D 随堂检测 回答： (1)A 组设置气泵的目的是 ，同时让气泵加入的气体先经过NaOH溶液的目的是 。预期A组装置中溴麝香草酚蓝会从蓝色变为 色。 (2)B组未设置气泵的目的是使酵母 。预期溴麝香草酚蓝会从蓝色 变为 色。 6.下图为比较酵母菌细胞呼吸方式的两组实验。A、B 组培养液中的酵母菌数量与葡萄糖含量均相同。实验装置均放在 30℃的环境中，8～10 h 后，两组装置中 的溴麝香草酚蓝变为不同的颜色。 去除通入空气中的二氧化碳以排除空气中 CO2对实验结果的干扰 给酵母菌培养液通入空气 黄 无法进行需氧呼吸 绿 A组 B 组 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 随堂检测 (3)比较 A、B 两组的实验结果，A 组中的酵母菌以 呼吸为主。判断的理由是： ① , ② 。 B 组中的酵母菌通过 呼吸会产生 和 。 (4)本实验说明，酵母菌细胞呼吸方式是：在 时进行 呼吸， 在 时进行 呼吸。 需氧 通入空气给酵母提供了氧气 溴麝香草酚蓝从蓝色变为黄色表明有较多 CO2产生。 厌氧 CO2 乙醇 氧气不足（或无氧） 厌氧 氧气充足 需氧 A组 B 组 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 随堂检测 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $