5.3细胞呼吸的原理和应用（第1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“探究酵母菌细胞呼吸的方式和有氧呼吸”核心内容，以生活情境（做包子、酿酒）导入酵母菌作为兼性厌氧菌，通过实验设计（对比实验、产物检测）探究呼吸类型，再衔接有氧呼吸的过程及物质能量变化，搭建从实验到理论的学习支架。 其亮点是以科学探究为主线，通过对比实验（有氧/无氧条件）、产物检测（澄清石灰水、溴麝香草酚蓝、重铬酸钾）培养科学思维；结合线粒体结构与功能观（嵴增加面积、酶分布）体现生命观念；视频辅助和概念模型构建助力理解有氧呼吸三阶段。联系社会（酒驾检测）增强态度责任，利于学生深化理解，教师提升教学效率。

[学习目标] 1.通过探究酵母菌细胞呼吸的方式，说出细胞呼吸的类型。（科学思维） 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。（科学探究） 第5章 细胞的能量供应和利用 第3节 细胞呼吸的原理和应用 （第1课时） —探究酵母菌细胞呼吸的方式和有氧呼吸 “细胞呼吸”与我们所了解的“呼吸” 是一回事吗？ 呼吸运动 是指机体与外界之间O2和CO2交换的过程。 氧化 分解 能量等 有机物 细胞呼吸(实质) 细胞内的有机物氧化分解，并释放能量的过程。 情境导入 酵母菌： 一种单细胞的真菌（真核生物），在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。 做包子、酿酒都是利用了酵母菌的呼吸作用 用酵母菌发面时，会有很多 ，而且在早期没有酒味，后期会有 。 小孔 酒味 一、探究酵母菌细胞呼吸方式 提出问题 作出假设 设计实验 细胞呼吸的条件 细胞呼吸的产物 自变量: 因变量: 无关变量: 如何检测？ （相同且适宜） 温度、PH、酵母菌量、酵母菌的活性、培养液浓度等 酵母菌在有氧和无氧的环境是否都能进行细胞呼吸？细胞呼吸的产物是否相同？ 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸，细胞呼吸的产物可能有CO2和酒精。 有氧、无氧 CO2和酒精 细胞呼吸产物的检测 ①CO2的检测 通入澄清石灰水： ②酒精的检测： 酸性 重铬酸钾 灰绿 (根据浑浊程度检测CO2产生的多少) (根据其变黄色时间的长短，检测CO2产生的多少) 澄清→浑浊 溴麝香草酚蓝溶液： 蓝→绿→黄 CO2产生的多少通过什么判断？ 在______条件下，橙色的____________溶液会与酒精发生化学反应，变成______色。 蓝（子）装绿菜变黄 无CO2 少CO2 多CO2 重铬酸钾在生活中的应用 测酒驾 交警用经硫酸处理过的重铬酸钾胶体检测司机呼出的气体里是否含有酒精。 与社会的联系 课本P91 进行实验 S z L w h 尝试运用以下装置分别搭建有氧呼吸和无氧呼吸装置 ① ② D ③ ④ ⑤ 有氧条件下的装置序号为________________； 无氧条件下的装置序号为________________。 ⑤-③-②-④ ①-④ ②B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，这是为什么？ ①10%NaOH的作用是： 有氧呼吸装置 无氧呼吸装置 实验装置 有氧条件： 连接像皮球或气泵 无氧条件： B瓶密封 让酵母菌将瓶中的O2消耗完，确保其在实验过程中只进行无氧呼吸 ③5%葡萄糖溶液煮沸后冷却加入原因： 煮：杀菌和除氧 冷：防止高温杀死酵母菌 吸收空气中的CO2，排除空气中CO2对实验结果的干扰 S z L w h 条件 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝溶液/出现的时间 重铬酸钾-浓硫酸溶液 有氧 无氧 浑浊程度高 由蓝—绿—黄（时间短） 不出现灰绿色 浑浊程度低 由蓝—绿—黄（时间长） 实验结果 出现灰绿色 无CO2 少CO2 多CO2 S z L w h 实验结论 酵母菌在 有氧和无氧 条件下都能进行细胞呼吸，在 条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的 和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生 ，还产生少量的 。 有氧 二氧化碳 酒精 二氧化碳 实验组 （对比实验） 组A：有氧呼吸组 组B：无氧呼吸组 本实验中的哪个是对照组，哪个是实验组？ 对比实验： 设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫做对比实验，也叫相互对照实验。 对比实验不设对照组（结果已知），均为实验组（结果未知），是对照实验的一种特殊形式。 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 对点训练 a或b 2.下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，错误的是 A.实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的O2 B.可以根据石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短检 测CO2产生情况 C.葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，所以应该等葡萄糖充分 消耗完以后再进行酒精的检测 D.该实验通过设置有氧和无氧两种条件探究酵母菌细胞呼吸的方式，其中 有氧条件为实验组，无氧条件为对照组 D 有氧呼吸的主要场所： 线粒体 外膜 内膜 DNA/RNA 核糖体 嵴 基质 分布有氧呼吸的酶 ①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 ②线粒体内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 线粒体有哪些适应有氧呼吸的结构特点？ 二、有氧呼吸 结构与功能观 有氧呼吸的过程及场所 【任务】 1.根据视频，结合课本，完成导学案有氧呼吸的三个过程： 【任务】 1.根据视频，结合课本，总结有氧呼吸的三个过程： 第一阶段 第二阶段 第三阶段 场所： 物质变化： 场所： 物质变化： 场所： 物质变化： 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 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。 C6H12O6 酶 2C3H4O3 +4[H] + 少量能量 ① （丙酮酸） 酶 6CO2 +20[H] + 少量能量 ② 2C3H4O3 +6H2O 酶 12H2O + 大量能量 ③ 24[H] + 6O2 少 多 2.请写出有氧呼吸总反应式，并用箭头标出O元素的去向 总反应式 C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 有氧呼吸的概念（P93）： 细胞在 的参与下，通过多种 的催化作用，把葡萄糖等有机物 ，产生 ，释放 ，生成大量 的过程。 氧 酶 彻底氧化分解 二氧化碳和水 能量 ATP 能量去向 大部分以热能形式散失 小部分用于ATP合成 2870kJ ATP 977.28kJ 热能散失 1892.72KJ 34％ 66％ 能量=ATP （1）有氧呼吸过程温和。 （2）有机物中能量经一系列化学反应逐步释放。 （3）这些能量有相当一部分储存在ATP中。 有氧呼吸和物质燃烧有什么异同点？ 保证有机物中的能量得到充分利用。 ①产生CO2的阶段是第 阶段 ②产生H2O的阶段是第 阶段 ③H2O参与的阶段是第 阶段 ④氧气直接参与的阶段是第 阶段 ⑤产生ATP的阶段是第 阶段, 产生ATP最多的阶段是第 阶段 ⑥产生[H]的阶段是第 阶段， [H]去向： 问题轰炸——抢答 二 三 二 三 一、二、三 三 一、二 用于第三阶段与O2反应生成H2O [有氧呼吸易错提醒] ①葡萄糖不能进入线粒体内被彻底氧化分解。 ②能量不可写成ATP，ATP是物质。有氧呼吸的能量大部分以热能散失，少量转移到ATP中。 ③没有线粒体的原核生物也能进行有氧呼吸，如蓝细菌等原核生物，其场所是细胞质和细胞膜上。 ④真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。 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 4.根据所学知识，继续构建有氧呼吸的概念模型： 细胞质基质 3．下图表示某植物细胞内部分物质的代谢过程，下列相关叙述正确的是 (　　) A．甲、乙两阶段产生[H]的场所都是线粒体 B．a、b两物质依次是H2O和O2 C．丙阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖 D．若葡萄糖进入线粒体，可在酶的作用下，生成CO2和H2O B H2O O2 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 O2 1.让一只实验鼠吸入18O2，可以最先检测到放射性的物质是（ ） A.丙酮酸 B.葡萄糖 C.水 D.二氧化碳 2.在需氧呼吸中，消耗水和产生水分别发生在（ ） A.第一阶段和第二阶段 B.第二阶段和第三阶段 C.第三阶段和第一阶段 D.第三阶段和第二阶段 C B 3.在线粒体内进行需氧呼吸的具体部位是 （ ）       A.外膜和内膜     B.内膜和基质     C.外膜和崤      D.所有膜结构 4．需氧呼吸过程中释放的CO2中的氧   （ ）  A.全部来自氧气     B．全部来自水      C.全部来自葡萄糖    D．来自葡萄糖和水  B D 1.探究酵母菌细胞呼吸的方式 课堂小结 Lavf58.51.100 $