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

5.3 细胞呼吸的原理和应用 ——以“东江蜜橘”保鲜和酿酒为例 第5章 细胞的能量供应和利用 一封来自橘农的求助信 亲爱的同学们： 你们好！我是东江畔的一名橘农。每年橘子丰收，我都既开心又发愁。开心的是硕果累累，发愁的是这些甜蜜的橘子太难保存了。采摘下来，它们就开始变味，甜度下降，甚至还会散发出一股酒味，最后就烂掉了。我尝试将这些蜜橘密封发酵橘子汁，可是酿制的果酒酒味很淡，看着辛苦种出的果实就这样浪费，我心里真不是滋味。你们能帮帮我吗？ 橘农的两大难题 难题一：保鲜难——采摘后蜜橘甜度下降，有的甚至散发酒味、腐烂。 难题二：酿酒愁——尝试用酵母菌直接密封发酵橘子汁，但酿制的果酒酒味淡。 思考： 1.蜜橘甜度下降，说明什么物质被大量消耗了? 2.蜜橘堆久了散发酒味，说明产生了什么物质? PART 01 保鲜篇——如何锁住鲜甜？ 保鲜篇 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 和水，释放能量，生成大量 的过程。 1.有氧呼吸： 二氧化碳 ATP 阶段 场所 反应式 第一阶段 第二阶段 第三阶段 总反应式 +4[H]+少量能量 C6H12O6 酶 2丙酮酸 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 2丙酮酸+6H2O +20[H]+少量能量 6CO2 24[H]+ 12H2O+ 能量 6O2 大量 酶 酶 酶 保鲜篇 细胞在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。 1.无氧呼吸： 细胞质基质 2.过程： 类型 场所 反应式 第一阶段 第二阶段 总反应式 C6H12O6 酶 +4[H]+ 能量(少量) 2丙酮酸 +4[H] 酶 +2CO2 2丙酮酸 +4[H] 酶 C6H12O6 酶 +2CO2+ 少量能量 C6H12O6 酶 + 少量能量 细胞质基质 2丙酮酸 2C2H5OH 2C3H6O3 2C2H5OH 2C3H6O3 对点练习 1.(2024·湖南)某同学篮球比赛后感到肌肉酸胀乏力，主要是因为细胞无氧呼吸产生了较多的( ) A.乳酸 B.酒精 C. CO₂ D. H₂O 2.下图是植物细胞有氧呼吸过程示意图。甲、乙、丙表示相应物质，①②③表示有氧呼吸的不同阶段。回答下面的问题。 (1)图中乙表示 ，丙产生的场所是 ，有氧呼吸过程中放能最多的是 (填数字)，该阶段释放的能量大部分 。 (2)若用¹⁸o标记物质甲(葡萄糖)，¹⁸o将会依次出现在 (填物质名称)中。 A [H] 线粒体基质 ③ 以热能形式丧失 葡萄糖、丙酮酸、二氧化碳 【任务二】根据细胞呼吸原理，为橘农设计科学的保鲜措施，并说明原理 保鲜措施 生物学原理 低温 低氧 适宜湿度 适当提高二氧化碳浓度 降低酶活性，减弱细胞呼吸，减少有机物消耗 降低氧气浓度，抑制有氧呼吸，减少有机物分解 减少水分散失，保持水果新鲜 高浓度二氧化碳能抑制细胞呼吸，降低有机物分解速率 PART 02 酿酒篇——如何变废为宝？ 【任务三】探究酵母菌细胞呼吸方式 1.实验装置分析 甲组（有氧组实验装置） 乙组（无氧组实验装置） 观察实验装置图，回答： 甲组(有氧)装置中，空气先通入NaOH 溶液的目的是： 乙组(无氧)装置中，B瓶封印放置一段时间的目的是： 吸收通入酵母菌培养液的气体中的CO2，避免对实验结果造成干扰。 消耗掉瓶中的氧气，确保通入石灰水中的CO2是无氧呼吸产生的。 一段时间后，观察澄清石灰水变浑浊的情况，并分别取A、B瓶的酵母菌培养液过滤得滤液，加入酸性重铬酸钾溶液检测酒精。实验结果记录如下： 组别 澄清石灰水变浑浊情况 酸性重铬酸钾检测 甲组（有氧） 变浑浊较快 无变化 乙组（无氧） 变浑浊较慢 出现灰绿色 2.实验装置分析 3.实验结论 有氧条件下，酵母菌 (填“能”或“不能”)进行有氧呼吸，产生大量 ，不产生 。 无氧条件下，酵母菌 (填“能”或“不能”)进行无氧呼吸，产生少量 和 。 能 二氧化碳 酒精 能 二氧化碳 酒精 【任务四】给果农的酿酒工艺卡 资料：酵母菌是兼性厌氧菌，其生长、繁殖需消耗大量能量。果农尝试用酵母菌直接密封发酵橘子汁，但酿制的果酒酒味淡。 阶段 操作 目的 第一阶段 （填“通气”或“密封”） 第二阶段 （填“通气”或“密封”） 通气 密封 进行有氧呼吸，释放更多能量有利于酵母菌快速繁殖 进行无氧呼吸，产生酒精 对点练习 3.(2022·湖南)下图为探究酵母菌细胞呼吸方式的装置图。回答下列问题： (1)甲是探究酵母菌进行 (填“无氧”或“有氧”)呼吸的实验装置。 (2)甲乙两个实验组的结果都是事先未知的，通过比较实验结果可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响，这样的实验叫 (填“空白对照实验”或“对比实验”)。 (3)培养相同时间后，甲装置中的石灰水浑浊程度高，乙装置中的石灰水浑浊程度低，说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸均产生了 ，而且有氧呼吸产生的该物质更 。 (4)酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于 (填“厌氧菌”或“兼性厌氧菌”)。 有氧 对比实验 多 二氧化碳 兼性厌氧菌 细胞呼吸原理的其他应用 实例 原理及措施 粮食储存 低温、 、 ； 选透气创可贴 抑制破伤风杆菌等厌氧菌的 呼吸 有氧运动的好处 促进有氧呼吸，避免产生 ，防止肌肉酸痛 稻田定期排水 防止根系缺氧产生 ，导致烂根 松土有何作用 增加土壤含氧量，促进根系 呼吸，利于对矿质元素的吸收 制作酸奶泡菜为何密封 创造 环境，利于乳酸菌 呼吸产生 低氧 干燥 无氧 乳酸 酒精 有氧 无氧 无氧 乳酸 对点练习 4.(2025·湖南)关于细胞呼吸原理的应用，下列叙述错误的是( ) A.包扎伤口时，可选用透气的消毒纱布 B.土壤板结后，及时松土可促进植物根的 C.储藏蔬菜时，降低温度可以减少有机物消耗 D.慢跑可避免肌细胞进行无氧呼吸产生大量酒精 5.(2023·湖南)泡菜是我国的传统美食。在制作过程中，乳酸菌进行无氧呼吸会产生( ) A.酒精 B.酒精和CO₂ C.乳酸 D.乳酸和CO₂ D C $