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

该高中生物学课件围绕细胞呼吸的原理和应用展开，以发面生活实例导入，通过探究酵母菌细胞呼吸方式的实验，衔接有氧呼吸的阶段、场所、反应式及影响因素，构建从生活到实验再到理论的学习支架。 其亮点在于以生活情境激发兴趣，通过完整探究实验（提出问题、设计实验、对比分析、得出结论）培养科学思维和探究实践能力，结合实验问题讨论与练习应用，深化生命观念。学生能提升实验操作与分析能力，教师可直接利用实验框架高效教学。

细胞内有机物氧化分解，释放能量的过程 课程导入 人们通常用酵母和面，放置一段时间后就会成为发面，发面可以用来做包子馒头等。为了促进发面，有时还会向其中加入一点蔗糖。发面时，早期并没有酒味，而后期会有酒味。 发面中的“窟窿”是怎么产生的？ 发面一段时间会有酒味，酒味是怎么来的？为什么早期却没有酒味呢？ 发面团里是热乎乎的，这说明了什么？ 呼吸作用 细胞呼吸的原理和应用 细胞的能量供应和利用 探究·实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌： 单细胞真菌 在有氧和无氧条件下都能生存——兼性厌氧菌 提出问题 问题1：酵母菌的细胞呼吸会产生CO2，在有氧和无氧条件下产生的CO2是否一样多？ 问题2：酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精，这一过程是在有氧还是在无氧条件下进行的？ …… 作出假设 探究·实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 设计实验、进行实验 检测CO2的产生 澄清石灰水法（ CO2使澄清石灰水变浑浊） 溴麝香草酚蓝溶液法（CO2使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄） CO2传感器法（利用传感器记录单位时间内CO2 产生的量） 澄清石灰水变浑浊（CaCO3）后，如果再通入过量CO2，又会变澄清（CaHCO3） 新配的溴麝香草酚蓝（BTB）是弱碱性的（蓝色），通入CO2后pH逐渐降低，BTB变色 4 探究·实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 问题2：酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精，这一过程是在有氧还是在无氧条件下进行的？ 设计实验、进行实验 检测酒精的产生：重铬酸钾溶液法 橙色的重铬酸钾溶液在酸性（常用浓硫酸配制）条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色 探究·实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 设计实验、进行实验 5%的葡萄糖溶液 1. 配制酵母菌培养液 取新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A和B中。分别注入5%的葡萄糖溶液。 2. 组装实验装置 ②NaOH溶液 ①酵母菌培养液 ③澄清的石灰水 ④气泵 任务： 请以小组为单位，尝试组装两套实验装置分别检测酵母菌在有氧和无氧条件下产生CO2的情况。 探究·实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 设计实验、进行实验 NaOH溶液 酵母菌培养液 澄清的石灰水 气泵 有氧组 酵母菌培养液 澄清的石灰水 无氧组 对照组是？实验组是？ 对比实验 自变量是____________；因变量是______________________________________________。 有无氧气 产生CO2的情况（澄清石灰水变浑浊的速度和程度） B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。想一想，这是为什么？ 消耗培养液液面上方的氧气 葡萄糖能和酸性重铬酸钾反应（慢一些），故检测时需要等培养液中葡萄糖耗尽再进行。 7 探究·实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 设计实验、进行实验 从有氧组A和无氧组B中分别取2mL酵母菌培养液的滤液于2支干净的试管 向试管中分别滴加0.5mL酸性重铬酸钾溶液并轻轻振荡，使它们混合均匀 葡萄糖也能跟酸性的重铬酸钾发生颜色变化 将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖 探究·实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 探究·实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 设计实验、进行实验 观察实验现象 有氧组 无氧组 得出结论： 酵母菌有氧条件下进行细胞呼吸产生的CO2比无氧条件下产生的多。 探究·实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 设计实验、进行实验 得出结论： 酵母菌在无氧条件下进行细胞呼吸能产生酒精，而有氧条件下不能。 探究·实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 小结（P92页） 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸 在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水 在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳 细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型 有氧呼吸 线粒体是有氧呼吸的主要场所 线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶 嵴 总反应式 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 酶 有氧呼吸 阅读课本P92-93“有氧呼吸"的内容，完成下面的表格 有氧呼吸的阶段 场所 物质变化 能量变化 第一阶段 第二阶段 第三阶段 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，生产大量ATP的过程。 有氧呼吸 少量能量 C6H12O6 2C3H4O3 [H] 2C3H4O3 6CO2 H2O [H] [H] O2 H2O 少量能量 酶 酶 酶 大量能量 丙酮酸 丙酮酸 有氧呼吸 还原型辅酶I NADH C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 酶 影响有氧呼吸的因素 温度 氧气浓度 0 有氧呼吸强度 氧气浓度 思考：松土对农作物的作用是？ 增加土壤中氧气含量，有利于根进行有氧呼吸，促进对矿质元素的吸收 有氧呼吸 【P96 练习与应用】（第3题） 将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中，并向这3支试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在有氧条件下，最终能产生CO2和H2O的试管是： A. 甲 B. 丙 C. 甲和乙 D. 丙和乙 有氧呼吸的能量利用特点 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。 有氧呼吸的能量转化率大约是_________，这些能量大约能使_______mol ADP转化为ATP（1molATP分子的高能键含有30.54kJ） 有氧呼吸逐级释放能量的意义 34% 32 保证有机物中的能量得到最充分的利用 可以使有机物中的能量逐步转移到ATP中 能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定状态 $