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，涵盖酵母菌呼吸方式探究、有氧与无氧呼吸的场所及过程等核心内容。通过对比“呼吸”与“呼吸作用”导入，结合思考问题搭建认知支架，引导学生从宏观现象过渡到微观过程，形成完整知识脉络。 其亮点在于以探究实践为核心，通过酵母菌实验的变量控制、对比实验设计培养科学思维，线粒体结构与功能对应体现生命观念。如实验中煮沸冷却葡萄糖溶液的原因分析，帮助学生深化理解，既提升学生探究能力，也为教师提供清晰教学流程，提高课堂效率。

第3节　细胞呼吸的原理和应用 第5章 1.探究酵母菌的呼吸方式 教学目标 2.阐明有氧呼吸无氧呼吸的场所和过程 O2 CO2 呼吸： 人体从周围环境吸入空气，利用其中的O2，呼出CO2。它是一种宏观的气体交换过程。 细胞内的有机物氧化分解，并释放能量的过程。又叫做细胞呼吸。 呼吸作用: 思考：细胞呼吸是否都需要氧气呢？ 有氧和无氧的条件下是否都能进行细胞呼吸呢？ (1)酵母菌:酵母菌是一种单细胞真菌,其代谢类型是　　　　　　　　型,可用于研究细胞呼吸的不同方式。 (2)细胞呼吸产物的检测 ②酒精的检测:在　　　　条件下,橙色的　　　　　　　　溶液会与酒精发生化学反应,变成　　　　色。 兼性厌氧 混浊 蓝 绿 酸性 重铬酸钾 灰绿 1.1 实验原理 探究课题 有氧呼吸 无氧呼吸 变量控制 通入空气,保证O2的充分供应 先将锥形瓶内的O2消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶 自变量 O2的有无 因变量 酵母菌的呼吸产物,即产生CO2的多少、酒精的有无 无关变量 温度、营养物质的浓度和总量等 1.2 变量分析 10%的NaOH溶液 澄清石灰水 有氧呼吸实验装置 无氧呼吸实验装置 酵母菌培养液 酵母菌培养液 澄清石灰水 1.3 实验装置 1、将葡萄糖溶液先煮沸再冷却后加入锥形瓶的原因是什么？ 2、甲装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么？ 3、甲装置中，质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么？ 4、封口放置一段时间目的是什么？ 1.4 实验分析 使瓶内O2消耗完，造成无氧环境，确保产物是无氧呼吸产生的 吸收空气中CO2，排除空气中CO2的干扰。 ①灭菌，排除其他微生物的影响。 避免温度过高将酵母菌杀死 ②排出氧气。 煮沸： 冷却： 保证酵母菌有充足氧气，以进行有氧呼吸。 2、用气泵通入空气的目的: 3、10%的NaOH溶液的作用: 4、封口放置一段时间: 1、将葡萄糖溶液先煮沸再冷却后加入锥形瓶的原因： 1.5 进行实验 思考 对比实验（相互对照实验） 设置两个或两个以上的实验组，通过对几个实验组结果的分析比较，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验。 本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？ 实验组 实验组 产生大量二氧化碳和水 产生酒精和少量二氧化碳 酵母菌是单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。 课堂小结 呼吸作用的类型： 有氧呼吸: 无氧呼吸: 细胞呼吸的具体过程是什么? 细胞呼吸的场所在哪里? 在真核细胞中，有氧呼吸的过程全部发生在线粒体中吗? 绝大多数生物细胞呼吸的的主要形式都是有氧呼吸 2.1有氧呼吸场所 0 5 10 15 20 0 2 4 6 8 10 12 葡萄糖含量 0 5 10 15 20 0 2 4 6 8 10 12 葡萄糖含量 0 5 10 15 20 0 2 4 6 8 10 12 葡萄糖含量 细胞质基质 线粒体 细胞质基质+线粒体 A组 B组 C组 均加入等量葡萄糖 时间 时间 时间 　有氧呼吸的场所包括 和 。先由 完成葡萄糖的初步分解，之后由 完成剩下的部分。 细胞质基质 线粒体 细胞质基质 线粒体 2.2有氧呼吸过程 葡萄糖 酶 2丙酮酸 少量能量 4[H] + 细胞质基质 《第一阶段》 + H NAD H 小分子NAD+是电子和H+的载体 通常将NADH简化为[H]，读作还原氢 NAD+ NADH NAD+ NAD H H H NAD 2.2有氧呼吸过程 为什么线粒体不能直接氧化分解葡萄糖？ ①线粒体膜上没有葡萄糖载体； ②线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶。 葡萄糖 酶 2丙酮酸 少量能量 4[H] + 细胞质基质 《第一阶段》 + 线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所 外膜 内膜 线粒体基质 DNA/RNA 核糖体 嵴 增大膜面积 分布有氧呼吸的酶 丙酮酸在线粒体的什么部位分解呢? 试管1 试管2 试管3 实验步骤 一 二 实验 现象 使用超声波将线粒体破碎,分离线粒体膜状结构和线粒体基质： 加入等量的氧气、丙酮酸、荧光素和荧光素酶 有线粒体膜状结构 只含线粒体基质 有线粒体膜状结构和基质 丙酮酸的量不变 没有荧光出现。 丙酮酸减少，产生CO2,微弱荧光出现 丙酮酸减少，产生 CO2,较强的荧光出现 6CO2 6H2O 酶 2丙酮酸 少量能量 20[H] + + + 2.2有氧呼吸过程 实验 线粒体基质 《第二阶段》 超声波震碎了线粒体之后，内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡。这些小囊泡具有氧化[H]的功能。当用胰蛋白酶处理后，这些小囊泡不再具有氧化[H]的功能。这些小颗粒后被证实是一系列线粒体内膜上的酶。通过以上事实可以确定 线粒体内膜上氧气与[H]发生了反应 6O2 12H2O 酶 大量能量 24[H] + + 在线粒体内膜上发生什么样的反应?谁在氧化[H]? 《第三阶段》 线粒体内膜 2.2有氧呼吸过程 C6H12O6 2丙酮酸（C3H4O3） 酶 6CO2 4[H] 能量 少量ATP 热能 能量 少量ATP 热能 酶 6H2O 20[H] 12H2O 6O2 酶 能量 大量ATP 热能 线粒体基质 细胞质基质 ② ① ③ 线粒体内膜 酶 C6H12O6 ＋ 6H2O ＋ 6O2 6CO2 ＋12H2O ＋ 能量 [H]指的是:还原型辅酶Ⅰ（NADH） 2.2有氧呼吸过程 C6H12O6 2C3H4O3 （丙酮酸） +4[H] +少量能量 酶 细胞质基质 +6H2O 酶 6CO2 +20[H] +少量能量 线粒体基质 24[H] +6O2 酶 12H2O +大量能量 线粒体内膜 葡萄糖的初步分解 ① 丙酮酸彻底分解 ② [H]的氧化 ③ 有氧呼吸[H]来源： 葡萄糖、H2O 生成水 作用： 2C3H4O3 （丙酮酸） [H]指由氧化型辅酶Ⅰ（NAD+）转化成的还原型辅酶Ⅰ（NADH） 2.2 有氧呼吸过程 巩固：下列分别属于有氧呼吸的第几阶段： ①产生CO2的阶段（　　） ②产生H2O的阶段（　　），H2O参与的阶段（ ） ③氧气参与的阶段（　　） ④产生ATP的阶段（ 　 　　　） ⑤产生ATP最多的阶段（　　） ⑥产生[H]的阶段（ ），消耗[H]的阶段（ ） 分解1摩尔的葡萄糖需多少摩尔O2和产生多少摩尔CO2？ 二 三 三 一、二、三 三 二 都是6摩尔 一、二 三 ⑦ （1）第一阶段： 细胞质基质 葡→丙酮酸+[H]+少量能量 （2）第二阶段： 细胞质基质 { 丙酮酸+[H]→ 酒精+CO2 乳酸 2.3 无氧呼吸过程 （3）总反应式： 03 2、呼吸作用意义： （1）为生物体提供能量。 （2）生物体代谢的枢纽。 葡萄糖 丙酮酸 非必需氨基酸 甘油 1、概念：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 蛋白质、糖类和脂质代谢可以通过细胞呼吸过程联系起来。 2.4 呼吸作用概念及意义 有氧呼吸 无氧呼吸 场所 条件 产物 能量 特点 联系 实质 意义 细胞质基质和线粒体 细胞质基质 需要O2和酶 不需要O2，需要酶 CO2和H2O 酒精和CO2或乳酸 产生大量能量 产生少量能量 有机物彻底氧化分解，能量完全释放 有机物没有彻底氧化分解，能量没有完全释放 葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同 分解有机物，释放能量，合成ATP 为生物体的各项生命活动提供能量 思考·讨论（书本P93） 1.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？ 可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中； 能量能够缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定状态。 暂时缺氧状态下的活细胞，还能进行细胞呼吸吗？ Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf56.40.101 Tencent APD MTS $