5.3 细胞呼吸的原理和应用（第一课时） 课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦细胞呼吸的实质、酵母菌呼吸方式探究及有氧与无氧呼吸原理，通过酵母菌通气与密封培养的对比实例设问导入，衔接细胞代谢基础，借助实验设计、装置搭建等支架引导学生从现象到本质构建知识脉络。 其亮点在于以探究实践为主线，通过实验方案设计（自变量控制、因变量检测）和装置搭建活动，培养科学思维（变量分析、资料论证），结合科学家实验资料分析有氧呼吸场所与过程，渗透物质与能量观的生命观念。采用问题驱动和动手实践的教学方法，学生能提升实验设计与分析能力，教师可直接利用结构化活动与习题资源提高教学效率。

第五单元 细胞的能量供应和利用 5.3 细胞呼吸的原理和应用（第一课时） 结合实例，构建影响细胞呼吸的曲线模型并指导 农业生产，解决生活中遇到的实际问题。 设计实验探究酵母菌细胞呼吸的方式。 分析有氧呼吸和无氧呼吸物质和能量的变化。 2 1 3 学习目标 PART 1 细胞呼吸的实质 目录 PART 2 探究酵母菌的呼吸方式 PART 3 细胞呼吸的原理 PART 1 细胞呼吸的实质 O2 呼吸系统 循环系统 组织细胞 CO2 人体的呼吸只是表象，真实情况是细胞在呼吸。 呼吸与细胞呼吸 呼吸作用 是指在细胞内进行的 将糖类等有机物氧化分解成 无机物或其他小分子有机物 并释放能量 生成ATP的化学反应 所以也叫细胞呼吸 根据有无氧气的参与分为：有氧呼吸和无氧呼吸 细胞呼吸的实质 PART 2 探究酵母菌的呼吸方式 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。 思考： 1. 都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？ 2. 为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？ 探究酵母菌的呼吸方式 设计实验 提出问题 进行实验 验证假设 形成结论 作出假设 探究酵母菌的呼吸方式 1、本实验的自变量是什么？如何控制自变量？ 2、本实验的因变量是什么？如何检测？ 3、本实验的无关变量是什么？ 活动1：完成实验方案的设计 活动2：酵母菌的呼吸方式 -----学生搭建实验装置 气泵 A B C D E 运用以上元件分别搭建有氧呼吸和无氧呼吸装置，并说明理由。 无氧装置：B-D 有氧装置：E-C-A-D 探究酵母菌的呼吸方式 4、甲装置中NaOH溶液的作用是什么？ 5、甲装置需要用气泵间歇性通入空气，目的是？ 6、锥形瓶B要放置一段时间后连接D瓶，为什么？ 7、该实验有没有对照组？ 探究酵母菌的呼吸方式 PART 3 细胞呼吸的原理 有氧呼吸的场所与物质研究 资料一： 科学家将酵母菌裂解、离心获得含不同成分的离心液， 进行以下实验，根据实验现象如图所示： 该实验自变量是？据此，能得出什么结论？ （1）分布： 普遍存在于真核细胞中 细胞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 线粒体基质 外膜 内膜 线粒体与细胞呼吸 （含有与有氧呼吸有关的酶，少量DNA、RNA和核糖体等） 资料二： 科学家将酵母菌培养液离心获得含不同成分的离心液，进行以下2组实验，实验现象如下： A组 B组 C组 只含线粒体膜状结构 只含线粒体基质 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 丙酮酸的量不变; 没有荧光 丙酮酸的量减少; 有CO2生成和微弱荧光出现 丙酮酸的量减少; 有CO2生成和较强荧光出现 本实验自变量是？加入荧光素和荧光素酶的作用是？ 有氧呼吸的场所与物质研究 资料二： 科学家将酵母菌培养液离心获得含不同成分的离心液，进行以下2组实验，实验现象如下： A组 B组 C组 只含线粒体膜状结构 只含线粒体基质 线粒体膜状结构和 线粒体基质 加入等量的丙酮酸、荧光素和荧光素酶及氧气 丙酮酸的量不变; 没有荧光 丙酮酸的量减少; 有CO2生成和微弱荧光出现 丙酮酸的量减少; 有CO2生成和较强荧光出现 根据实验结果说出各组物质和能量有什么变化？场所在？ 有氧呼吸的场所与物质研究 根据资料一和资料二，你能得出什么结论？ 有氧呼吸的场所包括细胞质基质和线粒体。 葡萄糖先在细胞质基质被分解成丙酮酸， 然后进入线粒体被分解成二氧化碳，并释放出能量。 有氧呼吸的场所与物质研究 葡萄糖 丙酮酸 [H] CO2 能量 H2O O2 酶 酶 酶 ① ② ⑥ ⑦ ③ ⑤ H2O ④ 线粒体基质 线粒体内膜 少量 少量 大量 细胞质基质 有氧呼吸的过程 无氧呼吸的过程 产乳酸：高等动物、乳酸菌、少数植物器官。 （马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚等） 产酒精：大多植物、酵母菌等。 思考：所有真核生物都有线粒体？都能进行有氧呼吸吗？ 有线粒体才能进行有氧呼吸? 是指细胞在氧气的参与下，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ATP的过程。 特点：（1）物质变化：有机物 有氧呼吸： 无机物 （2）能量变化： 有机物中稳定的化学能转化为 热能和ATP中活跃的化学能 【总结】 细胞呼吸 C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量 C6H12O6 酶 2C2H5OH(酒精)+2CO2 ＋少量能量 无氧呼吸是指细胞在没有氧气的参与情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。 （1）特点：有机物氧化不彻底 （2）能量变化： 有机物中稳定的化学能转化为小分子有机物中的化学能 和热能和ATP中活跃的化学能 【总结】 细胞呼吸 【教材知识】必修1 P93思考讨论 1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870 kJ能量，可以使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多少，这些能量大约能使多少ADP转化为ATP？ 1mol的葡萄糖 2870KJ 少部分储存于ATP中 大部分以热能形式散失 释放能量 977.28KJ 1892.72KJ 细胞呼吸 【教材知识】必修1 P93思考讨论 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？ 区别：有氧呼吸过程温和 有机物中的能量经过一系列化学反应逐步释放 有氧呼吸释放的部分能量储存在ATP中 意义：可使有机物中的能量逐步转移到ATP中，保证能量得到最充分的利用； 能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定 细胞呼吸 1.为生物体的各项生命活动提供能量。 2.是生物体代谢的枢纽。 细胞呼吸 能 量 热能 散失 能量 转移 ATP ADP Pi 能 量 细胞分裂 生长发育 主动运输 肌肉收缩 神经冲动 的传导 C6H12O6 CO2＋H2O 丙酮酸 葡萄糖 甘油 氨基酸 细胞呼吸的意义 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 牛刀小试 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 牛刀小试 有氧呼吸过程是否含有无氧呼吸的步骤?结合地球早期大气中没有氧气以及原核细胞中没有线粒体等事实，想一想，地球早期的单细胞生物是否只能进行无氧呼吸?你体内的骨骼肌细胞仍保留着进行无氧呼吸的能力，这是否可以理解为漫长的生物进化史在你身上留下的印记? 有氧呼吸第一个阶段与无氧呼吸第一个阶段完全相同，都不需要氧气，都与线粒体无关。 推测:在生物进化史上先出现无氧呼吸，而后才出现有氧呼吸。继而推测,地球早期的单细胞生物只进行无氧呼吸。体内骨骼肌细胞保留进行无氧呼吸的能力，可以理解为漫长的生物进化史在人类身上留下的印记，同时也可以理解为人体在进行长跑等剧烈运动时，在供氧不足的情况下，骨骼肌细胞保留一定的无氧呼吸来供能，有一定的适应意义。 牛刀小试 关于真核细胞线粒体的起源，科学家提出了一种解释：约几十亿年前，有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细胞不仅没有被消化分解，反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。在共同生存繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。此即“内共生起源”学说。 以下证据， __________支持这一论点，_______不支持这一论点。 1.线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNA。 2.线粒体内的蛋白质，有少数几种由线粒体DNA指导合成， 绝大多数由核DNA指导合成。 3.真核细胞内的DNA有极高比例的核苷酸序列经常不表现出遗传效应， 线粒体DNA和细菌的却不是这样。 4.线粒体能像细菌一样进行分裂增殖。 1、3、4 2 牛刀小试 谢谢观看 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $