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

第五章 细胞的能量供应和应用 细胞呼吸的 原理和应用 --在中国美食里探索细胞呼吸的奥妙 根据提出的问题，设计实验探究酵母菌细胞呼吸方式，总结细胞呼吸的类型。(科学探究) 01 分析有氧呼吸三个阶段中物质与能量的变化理解细胞呼吸的实质。(生命观念) 02 教 学 目 标 03 能通过对比实验设计，归纳推理总结细胞呼吸的类型及条件，培养基于证据的逻辑分析能力。（科学思维） 04 能结合酵母菌呼吸原理，讨论如何通过控制呼吸条件优化生产，树立科技服务生活的实践意识。（社会责任） 红糖发糕是充满传统韵味的点心，热气腾腾间，香甜气息勾起家的温暖回忆。它的制作藏着细胞呼吸的奥秘，今天让我们跟着电饭锅版红糖发糕，一起揭开细胞呼吸的面纱。 细胞呼吸的实质 情景探究 知识生成 结合电饭锅版红糖发糕的制作教程及教材中的内容，思考并回答下列问题。 1.制作红糖发糕需要用到的微生物是什么？ 酵母菌 情景探究 知识生成 请同学们完成学习任务单上的内容：酵母菌的特点 （1）单细胞 生物（真菌）； （2）在有氧和无氧条件下都能生存， 是 微生物； （3）在无氧条件下能产生 ， 常用于酿酒和发面。 真核 兼性厌氧型 酒精和CO2 出芽生殖 （5）繁殖方式：以 为主。 大量繁殖 （4）在有氧条件下能 。 情景探究 知识生成 1.红糖发糕的制作利用的是酵母菌的什么生理过程？ 酵母菌与人类的生活息息相关。做馒头、面包、酿酒等，都是利用酵母菌的呼吸作用。 2.该过程的实质是什么？ 呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。 呼吸是指机体与外界环境之间气体交换的过程。 注意：呼吸≠呼吸作用 细胞呼吸的方式 电饭煲红糖发糕利用酵母发面，面团中会有很多的小孔，而且在发面时，保鲜膜上有水珠，早期没有酒味，而后期会产生酒味。 结合电饭锅版红糖发糕的制作教程及教材中的内容，思考并回答问题。 ①面团上的小孔是怎么产生的呢？ ②为什么早期没有酒味而后期会有酒味？ 变量分析 自变量： 因变量： 无关变量： 细胞呼吸的条件 有氧 无氧 通入空气 隔绝空气 细胞呼吸的产物： 酒精、CO2 影响实验结果的可变因素： (温度、PH、酵母菌活性等） ( 相 同 且 适 宜） 现象观察 实验解析 设计实验 现象观察 实验解析 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是什么？ 酵母菌在氧气充足的情况下进行细胞呼吸，产生二氧化碳 酵母菌在无氧条件下进行细胞呼吸，产生二氧化碳和酒精 提出问题 做出假设 实验原理 CO2的检测 ①通入澄清石灰水： 澄清→浑浊 ②溴麝香草酚蓝溶液： 蓝→绿→黄 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判断CO2的生成量 酒精的检测： 酸性重铬酸钾溶液： 橙色→灰绿色 澄清的石灰水 溴麝香草酚蓝溶液 酸性重铬酸钾溶液 现象观察 实验解析 设计实验 实验装置 A 酵母菌 培养液 B 酵母菌 培养液 C 质量分数为10%的NaOH溶液 D 澄清的 石灰水 气泵 E 活动：小组合作，尝试运用以上装置分别搭建有氧呼吸和无氧呼吸装置 酵母菌培养液的配制：等量的新鲜的食用酵母菌（10g）+5%葡萄糖溶液（240ml) 现象观察 实验解析 设计实验 气泵 E C 质量分数为10%的NaOH溶液 A 酵母菌培养液 D 澄清的 石灰水 D 澄清的 石灰水 B 酵母菌 培养液 有氧呼吸装置 无氧呼吸装置 1、C装置中的质量分数为10%的NaOH溶液有什么作用？ 去除空气中的CO2，保证澄清石灰水变浑浊是酵母菌有氧呼吸产生CO2所致。 2、锥形瓶B为什么要放置一段时间后连接D瓶？ 3、该实验有没有对照组？ 消耗B瓶中的氧气，使通过澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。 该实验中有氧条件和无氧条件均为实验组。 现象观察 实验解析 设计实验 现象观察 实验解析 科学方法 。 1.概念：设置两个或_________的_______，通过对结果的_________，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，也叫相互对照实验。 对比实验/相互对照实验 2.实例：在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，设置有氧和无氧两种条件的实验结果都是_________的，都是_______，通过______可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。 两个以上 实验组 比较分析 事先未知 实验组 对比 现象观察 实验解析 实验过程 现象观察 实验解析 现象分析 （1）CO2的检测及分析 现象： 分析： 澄清石灰水都变浑浊，且有氧呼吸装置比无氧呼吸的更浑浊。 有氧呼吸与无氧呼吸都产生CO2，且有氧呼吸产生的更多。 溴麝香草酚蓝溶液遇CO2的变色过程 蓝→绿→黄 → → 有氧环境下的产物不能使酸性重铬酸钾溶液变色， 无氧环境下的产物能使酸性重铬酸钾溶液变成由橙色变成灰绿色。 分析： 有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精。 现象： C 质量分数为10%的NaOH溶液 A 酵母菌培养液 D 澄清的 石灰水 气泵 E B 酵母菌培养液 D 澄清的 石灰水 由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 现象观察 实验解析 现象分析 （1）酒精的检测及分析 加入A 加入B 现象观察 实验解析 实验结论 酵母菌在有氧条件产生大量二氧化碳，不产生酒精。 酵母菌在无氧条件下产生少量二氧化碳，同时产生酒精。 细胞呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 科学家根据大量的实验结果得出结论 有 氧 呼 吸 1. 概念： 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，生成大量ATP的过程。 2. 场所： 对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须有氧气的参与。有氧呼吸的主要场所是线粒体。 增大膜面积分布有氧呼吸的酶 线粒体内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 嵴 外膜 内膜 基质 核糖体 DNA/RNA 有 氧 呼 吸 3. 过程： C6H12O6 2C3H4O3 酶 6CO2 4[H] 能量 ATP 热能 能量 ATP 热能 酶 6H2O 12H2O 酶 能量 ATP（少） 热能（多） 线粒体基质 细胞质基质 6O2 20[H] 线粒体内膜 有 氧 呼 吸 线粒体膜没有运输葡萄糖的载体，线粒体没有氧化分解葡萄糖的酶。 场所：细胞质基质——葡萄糖的初步分解(糖酵解) 第一阶段： 第二阶段： 场所：线粒体基质——丙酮酸彻底分解(三羧酸循环) 第三阶段： 场所：线粒体内膜——[H]的氧化(电子传递链) 酶 C6H12O6 2C3H4O3 +4 [H] + 少量能量 2C3H4O3+6H2O 6CO2 +20 [H] +少量能量 酶 酶 24[H] + 6O2 12H2O + 大量能量 有 氧 呼 吸 总方程式： C6H12O6＋6H２O＋6O２ 6CO2＋ 12H２O＋能量 酶 有 氧 呼 吸 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 大量能量 酶 第一阶段 参与 第二阶段 参与 第三阶段 参与 第三阶段 生成 第二阶段 生成 大部份以热能形式散失 ATP中的化学能 有氧呼吸中[H]和ATP的来源和去路 物质 来源 去路 [H] ATP C6H12O6和H2O H2O 三个阶段都产生 用于各项生命活动 细胞呼吸 探究酵母菌细胞呼吸的方式 有氧呼吸 第一阶段（细胞质基质） 第二阶段（线粒体基质） 第三阶段（线粒体内膜） 2C3H4O3+ 4[H]+少量能量 C6H12O6 酶 2C3H4O3+6H2O 20[H] +6CO2 +少量能量 酶 24[H]+6O2 12H2O+大量能量 酶 CO2的检测 ①通入澄清石灰水： 澄清→浑浊 ②溴麝香草酚蓝溶液： 酒精的检测： 酸性重铬酸钾溶液： 橙色→灰绿色 蓝→绿→黄 课 堂 小 结 谢谢聆听 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $