5.3细胞呼吸的原理和应用课件-2026-2027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原理和应用，涵盖有氧呼吸、无氧呼吸的过程及其实验探究，通过酵母菌发酵和发面现象的问题探讨导入，引导学生设计对比实验分析产物，搭建从生活现象到科学原理的学习支架。 其亮点在于以探究实践为核心，通过酵母菌实验的变量分析（自变量氧气有无、因变量CO₂和酒精）和装置优化（NaOH除CO₂、封口耗尽O₂）培养科学思维，结合快问快答、表格对比强化生命观念。学生能提升实验设计能力，教师可直接利用结构化资料实施高效教学。

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 第五届花生 问题探讨P90 酵母菌 密封、产酒 通气、大量繁殖 发面中有很多小孔，保鲜膜上有水珠，而且在发面时，早期并没有酒味，而后期会有。 探究思路：分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物酒精、二氧化碳的产生情况。 第五届花生 一、探究酵母菌细胞呼吸的方式：（P90—92） 1.酵母菌特点： 2.变量分析： 3.实验装置： 4.实验现象： 5.实验结论： 单细胞真菌、 兼性厌氧菌 酵母菌结构模式图 酵母菌的电镜照片 出芽生殖 第五届花生 一、探究酵母菌细胞呼吸的方式：（P90—92） 1.酵母菌特点：单细胞真菌、兼性厌氧菌 2.变量分析： 自变量： 因变量： 无关变量： 有、无氧气 接橡皮球（或气泵） 封口放置一段时间 有氧呼吸 无氧呼吸 对比实验（均为实验组） 第五届花生 一、探究酵母菌细胞呼吸的方式：（P90—92） 2.变量分析： 自变量： 因变量： 有、无氧气（对比实验） CO2+ 酒精+ 澄清石灰水 变____，浑浊________，CO2越多。 浑浊 程度越大 溴麝香草酚蓝溶液 __变__变__,________,CO2越多。 蓝 绿 黄 时间越短 酸性重铬酸钾溶液 橙色变灰绿色 CO2传感器 呼吸产物不同（CO2产生量、酒精有无） 第五届花生 一、探究酵母菌细胞呼吸的方式：（P90—92） 2.变量分析： 自变量：有、无氧气（对比实验） 因变量：呼吸产物不同（CO2产生量、酒精有无） 无关变量： 温度（25-35℃）、葡萄糖溶液浓度（5%）等 第五届花生 3.实验装置： 气泵 1 2 3 4 1 2 3 4 5 （1）NaOH溶液：吸收空气中的CO2，向酵母菌通入无CO2的O2；保证澄清石灰水变混浊是酵母菌有氧呼吸产生CO2引起的。 （2）B瓶应封口放置一段时间：让酵母菌进行有氧呼吸耗尽装置中的O2，确保澄清石灰水变混浊是酵母菌无氧呼吸产生CO2引起的。 （3）酵母菌培养液：可先将葡萄糖溶液在煮沸冷却后加入酵母菌，既可杀灭微生物也可除氧。 第五届花生 3.实验装置： 4.实验现象： 5.实验结论： （1）3、5号均变浑浊，但3号浑浊程度更大。 （2）甲试管橙色，乙试管变成灰绿色。 甲 乙 3 5 酵母菌有氧呼吸产生大量CO2； 无氧呼吸产生少量CO2和酒精。 灰绿色？？？ 第五届花生 第五届花生 学会学习 阅读P92～93 PART ONE 有氧呼吸 场所 反应物 产物 释能 反应式 第一阶段 第二阶段 第三阶段 总反应式 1.有氧呼吸的场所？哪些结构适应于进行有氧呼吸？ 2.有氧呼吸各阶段特征： 3.有机物中能量的去路有哪些？ 4.总结有氧呼吸的概念。 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？ 第五届花生 二、有氧呼吸：（P92—93） 1.场所： 2.总反应式： 3.过程： 4.能量变化： 5.概念： 6.有氧呼吸与燃烧的不同点： 细胞质基质、线粒体（分布着有氧呼吸相关的酶） 主要呼吸方式、必须有氧、常用葡萄糖 三个阶段都有相应的酶催化。 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2 +12H2O+能量 酶 第五届花生 3.过程：三个阶段都有相应的酶催化。 （1）第一阶段： （2）第二阶段： （3）第三阶段： 细胞质基质 2丙酮酸+4[H]+少量能量 C6H12O6 酶 2C3H4O3+6H2O 20[H]+6CO2+少量能量 酶 C3H4O3 线粒体基质 线粒体内膜 24[H]+6O2 12H2O+大量能量 酶 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2 +12H2O+能量 酶 （气压不变） 第五届花生 2026/8/12 第五届花生 ①有氧呼吸常用的底物_______；三个阶段的酶________。 ②反应式中只能用“____”、加酶、写能量；水____相互抵消。 ③有氧呼吸能量变化：C6H12O6等有机物中_____________→大部分以____________、小部分以_______________________。 ④葡萄糖彻底氧化分解：消耗6O2＝产生6CO2，气体体积不变； 脂肪彻底氧化分解：_______； ⑤原核细胞无线粒体，若含有相关的酶，也能进行有氧呼吸； ⑥真核细胞若无线粒体只能进行无氧呼吸，如哺成红，蛔虫。 活跃的化学能储存在ATP中 C6H12O6 各不相同 → 不能 稳定的化学能 热能形式散失 CO2＜O2 快问快答 第五届花生 ⑦C6H12O6在有氧呼吸第___阶段__________中被分解，____进入线粒体，______、___能进入线粒体。 ⑧H2O在有氧呼吸第___阶段__________中消耗，有氧呼吸第___阶段__________中产生。 ⑨有氧呼吸只在第___阶段__________中消耗氧气，只在第___阶段__________中产生CO2。 ⑩三个阶段均要产生___，只是第___阶段产生较多。 一 细胞质基质 不能 二 线粒体基质 三 线粒体内膜 三 线粒体内膜 丙酮酸 H2O 二 线粒体基质 ATP 三 第五届花生 ①哪个阶段产生CO2？ ②哪个阶段有氧气直接参与？ ③哪个阶段产生能量最多？ ⑦能产生ATP的场所是？ 细胞质基质、线粒体 ⑤哪个阶段产生水？ ④哪个阶段有水参与？ ⑥哪个阶段产生[H]最多? 第二阶段 第三阶段 第三阶段 第二阶段 第三阶段 第二阶段 快问快答 第五届花生 1.有氧呼吸场所分析 资料一　科学家提取了新鲜的动物肝脏组织，研磨离心后获取了细胞质基质(作为A组)和线粒体(作为B组)以及细胞匀浆(其中既有细胞质基质又有线粒体，作为C组)。分别向三组材料中加入等量的葡萄糖，检测葡萄糖含量的变化，实验结果如图。 二.有氧呼吸 A组 B组 C组 细胞质基质 线粒体 细胞匀浆 加入等量葡萄糖       结论：葡萄糖可以在细胞质基质中分解；葡萄糖不能在线粒体中直接分解；线粒体促进了葡萄糖的分解。 第五届花生 3.过程： 4.能量变化：（P93思考.讨论） 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977.28 kJ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。 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2 +12H2O+能量 酶 少部以活跃的化学能储存在ATP 大部分以热能形式散失 C6H12O6中稳定的化学能 ADP+Pi+能量 ATP 合成酶 （维持体温） （各项生命活动） 第五届花生 5.概念：____在__的参与下，通过______的催化作用，把______等有机物____氧化分解，产生___和___，同时释放____，生成大量___的过程。 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2 +12H2O+能量 酶 ADP+Pi+能量 ATP 合成酶 细胞 氧 多种酶 葡萄糖 彻底 CO2 H2O 能量 ATP 6.与燃烧的相比： （1）____条件下进行。 （2）能量是经过一系列的化学反应____释放的。 （3）能量有相当一部分储存在___中。 温和 逐步 ATP 能量逐步地转移到ATP中； 有利于维持细胞的相对稳定状态。 第五届花生 学会学习 阅读P94 1.无氧呼吸的场所、反应物、产物和总反应式分别： 2.有机物中能量的去路有哪些？ 3.总结无氧呼吸的概念。 4.细胞呼吸对生物的意义？ 无氧呼吸 场所 反应物 产物 释能 反应式 第一阶段 第二阶段 总反应式 第五届花生 三、无氧呼吸：（P94） 1.无氧呼吸的特点： 2.分类：根据产物分类 3.能量变化： 4.概念： 第五届花生 三、无氧呼吸：（P94） 1.无氧呼吸的特点： （1）一般地说，无氧呼吸最常用的物质也是______。 （2）包括两个阶段，需要______的催化，只发生在__________。 （3）第一阶段与有氧呼吸的第___阶段完全相同，第二阶段_____和___在不同酶的催化作用下分解为_____或____和________。 （4）只在________释放少量能量，生成少量___；大部分能量则储存在____或____中。 C6H12O6 不同酶 细胞质基质 一 C3H4O3 乳酸 第一阶段 乳酸 酒精 酒精 二氧化碳 ATP [H] 第五届花生 三、无氧呼吸：（P94） 1.无氧呼吸的特点： 第一阶段：C6H12O6 酶 + 4[H] + 能量(少) 2丙酮酸 第二阶段： 酶 + 2CO2 2C2H5OH（酒精） 酶 2C3H6O3（乳酸） 不彻底分解 第五届花生 2.分类：根据产物分类 （1）产酒精和CO2的无氧呼吸： 对象： 三、无氧呼吸：（P94） 酵母菌、多数植物 2C3H4O3+4[H] 2C2H5OH+2CO2 酶 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量 酶 过程： 第二阶段： 总反应式： C6H12O6 2C3H4O3+4[H]+少量能量 酶 第一阶段： （气压变高） 第五届花生 2.分类：根据产物分类 （2）产乳酸的无氧呼吸： 对象： 三、无氧呼吸：（P94） 乳酸菌、高等动物（人）； 2C3H4O3+4[H] 2C3H6O3 酶 C6H12O6 2C3H6O3+少量能量 酶 过程： 第二阶段： 总反应式： C6H12O6 2C3H4O3+4[H]+少量能量 酶 第一阶段： 马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根等 （与气体无关） 第五届花生 三、无氧呼吸： 4.概念： 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（生成少量ATP）的过程。 C6H12O6 2C3H6O3+少量能量 酶 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量 酶 以热能形式散失 合成ATP 大部分储存在酒精或乳酸 C6H12O6中稳定的化学能 少部分释放出来 3.能量变化： 注：②微生物无氧呼吸也叫发酵，包括酒精发酵和乳酸发酵。 第五届花生 四、细胞呼吸及其应用：（P94—95） 1.概念： 2.类型： 3.意义： 4.应用： 5.影响呼吸速率的因素： 注：③人、酵母菌产生CO2的场所分别是线粒体基质； 细胞质基质和线粒体基质。 C6H12O6 2C3H6O3+少量能量 酶 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量 酶 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2 +12H2O+能量 酶 第五届花生 四、细胞呼吸及其应用：（P94—95） 1.概念：是指______在细胞内经过一系列的_________，生成二氧化碳或其他产物，_________并生成ATP的过程。 2.类型： 3.意义： CO2+其他物质+能量 酶 有机物 ADP+Pi+能量 ATP 合成酶 有机物 氧化分解 释放能量 有氧呼吸、无氧呼吸 （1）为生物体供能； （2）是生物体代谢的枢纽。 第五届花生 有氧、无氧呼吸的比较： 需氧、多种酶 不需氧、多种酶 细胞质基质、线粒体 细胞质基质 未彻底氧化分解 彻底氧化分解 二氧化碳、水 乳酸或酒精和CO2 大量能量 少量能量 分解有机物，释放能量，生成ATP 第一阶段完全相同 为生命活动提供能量，代谢枢纽 第五届花生 4.细胞呼吸应用： 避免厌氧型病原体繁殖 酵母菌：兼性厌氧型 破伤风杆菌 乳酸菌 醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌：好氧型 中耕松土：促进有氧呼吸 定期排水 低温、低氧、：抑制呼吸、减少有机物消耗。 提倡慢跑：减少乳酸的产生 第五届花生 5.影响呼吸速率的因素： C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 （1）内因：遗传因素 （决定酶种类和数量） ①温度 酶的活性 自由水含量细胞与细胞代谢？ ②水 ③O2 ④CO2 呼吸速率 O O2浓度 无氧呼吸CO2产生总量 有氧呼吸CO2产生总量 CO2产生总量 A B C B’ 积累过多抑制细胞呼吸的进行。 第五届花生 思考：产生等量CO2，有氧呼吸、无氧呼吸消耗葡萄糖之比为？ C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2 +12H2O+能量 酶 C6H12O6 2C3H6O3+少量能量 酶 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量 酶 第五届花生 A C D E B （1）E(B)点表示： （2）O2浓度0-10%时： （3）E点表示： （4）哪点更有利于果蔬运输： （5）D点限制因素： （6）AC段，CO2释放急剧减少的原因： （7）CD段CO2释放量不断上升的原因： 只有无氧呼吸(有氧呼吸） 有氧、无氧呼吸并存 CO2释放量相等 C 氧气增多，无氧呼吸受抑制，有氧呼吸还很弱 随氧气增多，有氧呼吸逐渐增强 酶的数量等 第五届花生 1.细胞呼吸可以把蛋白质、糖类和脂质的代谢联系起来(　√　) 2.无氧呼吸过程中没有氧气参与，所以有[H]的积累(　×　) 3.水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳(　×　) 4.人体产生二氧化碳的细胞呼吸方式一定是有氧呼吸(√) 5.和有氧呼吸相比，无氧呼吸的两个阶段释放的能量较少(×) 6.用透气的消毒纱布包扎伤口，保证伤口处细胞的有氧呼吸( ×) 7.无氧和零下低温的环境有利于水果保鲜(×) 8.及时排涝，能防止水稻根细胞受酒精毒害(　√　) 第五届花生 6.呼吸方式的判断： 第五届花生 6.呼吸方式的判断： ①1左移，2不移： ②1左移，2右移： ③1不移，2右移： ④1不移，2不移： 只进行有氧呼吸 有氧+产酒的无氧呼吸 只进行产酒的无氧呼吸 种子死亡或产乳酸的无氧呼吸 蒸馏水5mL 装置2 第五届花生 6.呼吸方式的判断： 注： ①若材料为绿色植物，则应遮光处理。 ②应对种子进行消毒处理（排除微生物的干扰）。 ③对照组的设置：将装置2中的种子换为煮熟的种子。 蒸馏水5mL 装置2 第五届花生 第五届花生 第五届花生 $