2022-2023學(xué)年 北師大版 必修1　細(xì)胞呼吸（44張） 課件

1、第三節(jié)細(xì)胞呼吸第4章2022內(nèi)容索引010203自主預(yù)習(xí)新知導(dǎo)學(xué)合作探究釋疑解惑素 養(yǎng) 提 升04課 堂 小 結(jié)課 標(biāo) 定 位1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究酵母菌的呼吸方式。2.簡(jiǎn)述有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過(guò)程。3.理解細(xì)胞呼吸對(duì)生命活動(dòng)正常進(jìn)行的意義。4.舉例說(shuō)明影響細(xì)胞呼吸速率的因素及細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。素 養(yǎng) 闡 釋1.通過(guò)對(duì)細(xì)胞呼吸過(guò)程的學(xué)習(xí),理解在細(xì)胞生命活動(dòng)過(guò)程中貫穿著物質(zhì)與能量的變化,形成物質(zhì)與能量觀。2.通過(guò)對(duì)細(xì)胞呼吸過(guò)程的學(xué)習(xí),掌握?qǐng)D示、模型建構(gòu)等科學(xué)研究的一般方法,提升科學(xué)素養(yǎng)。3.運(yùn)用細(xì)胞呼吸的相關(guān)知識(shí),為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和健康生活實(shí)踐提出合理建議,培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感。自主預(yù)習(xí)新知導(dǎo)學(xué)一

2、、細(xì)胞呼吸的類(lèi)型1.細(xì)胞呼吸分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸兩種類(lèi)型。2.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸都是氧化分解有機(jī)物,并釋放(填“釋放”或“儲(chǔ)存”)能量的過(guò)程。只是有氧呼吸是在有氧的條件下,將有機(jī)物徹底氧化分解為H2O和CO2,并釋放出能量的過(guò)程。無(wú)氧呼吸是在缺氧或無(wú)氧條件下,將有機(jī)物分解為酒精和CO2或乳酸,并釋放出能量的過(guò)程。二、細(xì)胞呼吸的過(guò)程1.無(wú)氧呼吸的過(guò)程包括糖酵解和氧化型輔酶的再生2個(gè)階段。(1)糖酵解場(chǎng)所:胞質(zhì)溶膠。物質(zhì)變化:C6H12O62C3H4O3+4H,ADP+PiATP。能量變化:葡萄糖中的能量轉(zhuǎn)化為丙酮酸、H和ATP中的能量。(2)氧化型輔酶的再生在厭氧型生物或O2供應(yīng)不足的好氧型細(xì)

3、胞中,為了避免氧化型輔酶的缺乏導(dǎo)致糖酵解停止,胞質(zhì)溶膠中的一系列酶會(huì)催化H與丙酮酸反應(yīng),將丙酮酸還原成乳酸或酒精等可從細(xì)胞中分泌出去的物質(zhì),而H再生為氧化型輔酶。2.有氧呼吸的過(guò)程包括3個(gè)階段。(1)第一階段為糖酵解,與無(wú)氧呼吸相同。(2)第二階段場(chǎng)所:線粒體基質(zhì)。物質(zhì)和能量變化:丙酮酸首先脫去一個(gè)CO2和部分H,生成一個(gè)二碳化合物。該化合物會(huì)加入一個(gè)多種有機(jī)酸參與的循環(huán)途徑,在這個(gè)途徑中逐步脫氫,最終生成CO2和大量H,同時(shí)還生成了少量ATP。(3)第三階段場(chǎng)所:線粒體內(nèi)膜。物質(zhì)和能量變化:H在酶的催化下釋放電子和H+,電子被鑲嵌在線粒體內(nèi)膜上的一系列特殊蛋白質(zhì)捕獲和傳遞,最終與O2和H+結(jié)

4、合,生成了H2O,而線粒體內(nèi)膜上的這些特殊蛋白質(zhì)則利用電子給予的能量將線粒體基質(zhì)中的H+泵入內(nèi)膜和外膜的間隙,構(gòu)建了跨膜的H+濃度梯度。最終,H+沿著線粒體內(nèi)膜上ATP合成酶內(nèi)部的通道流回線粒體基質(zhì),推動(dòng)了ATP的合成。三、探究酵母菌的呼吸方式1.目的要求(1)運(yùn)用特定方法鑒定細(xì)胞呼吸產(chǎn)物。(2)探究酵母菌在不同O2條件下的細(xì)胞呼吸方式。(3)分析兩種細(xì)胞呼吸類(lèi)型的條件和產(chǎn)物。2.實(shí)驗(yàn)原理(1)酵母菌是一種兼性厭氧型的單細(xì)胞真菌,在有氧和無(wú)氧環(huán)境中都能夠生存。(2)NaOH溶液能夠吸收CO2。(3)葡萄糖能夠與本尼迪特試劑發(fā)生反應(yīng),生成磚紅色沉淀。(4)酸性重鉻酸鉀溶液能夠與酒精發(fā)生反應(yīng),溶液

5、由橙色變?yōu)榛揖G色。3.方法步驟(1)制備酵母菌液。(2)設(shè)置有氧條件和無(wú)氧條件的對(duì)比組。(3)檢測(cè)反應(yīng)物的消耗和產(chǎn)物的生成。四、影響細(xì)胞呼吸速率的因素1.ATP/ADP的比值:ATP/ADP下降,說(shuō)明ATP的消耗加快,導(dǎo)致細(xì)胞呼吸速率升高。2.溫度:主要影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶的活性。3.氧濃度:直接影響呼吸速率和呼吸性質(zhì)。氧氣對(duì)無(wú)氧呼吸有抑制作用。在一定范圍內(nèi),有氧呼吸的強(qiáng)度隨氧氣濃度的升高而增大;在低氧條件下,有氧呼吸與無(wú)氧呼吸都能進(jìn)行。五、細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用1.抑制細(xì)胞呼吸以滿足人類(lèi)生產(chǎn)、生活的需求。2.促進(jìn)細(xì)胞呼吸以滿足人類(lèi)生產(chǎn)、生活的需求。【預(yù)習(xí)檢測(cè)】 下列過(guò)程中,生成H

6、的階段有,消耗H的階段有,釋放能量的階段有,在胞質(zhì)溶膠中進(jìn)行的階段有。A.有氧呼吸第一階段B.有氧呼吸第二階段C.有氧呼吸第三階段D.無(wú)氧呼吸第一階段E.無(wú)氧呼吸第二階段ABDCEABCDADE合作探究釋疑解惑知識(shí)點(diǎn)一有氧呼吸【問(wèn)題引領(lǐng)】 1.線粒體與有氧呼吸相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有哪些?提示:內(nèi)膜的某些部位折疊形成嵴,從而擴(kuò)大了生物膜面積;與有氧呼吸有關(guān)的酶主要分布于線粒體的內(nèi)膜上和基質(zhì)中。2.細(xì)胞呼吸過(guò)程(1)請(qǐng)結(jié)合教科書(shū)第106109頁(yè)完成下圖。答案:胞質(zhì)溶膠C6H12O6 C3H4O3+H少量能量線粒體基質(zhì)C3H4O3+H2O CO2+H少量能量 線粒體內(nèi)膜H+O2 H2O大量能量(2)請(qǐng)寫(xiě)

7、出有氧呼吸的反應(yīng)式,并在反應(yīng)式中標(biāo)出三種反應(yīng)物中每種元素的去向。提示: 【歸納提升】 有氧呼吸過(guò)程中物質(zhì)和能量的變化(1)各反應(yīng)物參與的階段:葡萄糖參與第一階段,H2O參與第二階段,O2參與第三階段。(2)各生成物產(chǎn)生的階段:H在第一、二階段產(chǎn)生,CO2在第二階段產(chǎn)生,H2O在第三階段產(chǎn)生。(3)能量變化的特點(diǎn):三個(gè)階段都產(chǎn)生能量,但大量的能量在第三階段產(chǎn)生?！镜湫屠}】 下圖表示有氧呼吸的過(guò)程,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.中數(shù)值最大的是B.是O2C.有氧呼吸三個(gè)階段所需的酶相同D.參與的過(guò)程發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上答案:D解析:分析題圖可知,分別代表有氧呼吸第一、二和三階段所釋放的能量,其中第三階

8、段所釋放的能量()的數(shù)值最大;是參與第二階段反應(yīng)的原料H2O;有氧呼吸第一階段發(fā)生在胞質(zhì)溶膠中,第二和第三階段分別發(fā)生在線粒體的基質(zhì)中和內(nèi)膜上,三個(gè)階段發(fā)生的場(chǎng)所不同,所需的酶不同;O2參與的過(guò)程是有氧呼吸的第三階段,發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上。【變式訓(xùn)練】 下圖是細(xì)胞呼吸過(guò)程簡(jiǎn)圖,其中字母表示物質(zhì),數(shù)字表示過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.過(guò)程在胞質(zhì)溶膠中進(jìn)行,并有少量ATP生成B.過(guò)程在線粒體中進(jìn)行,并有較多ATP生成C.酵母菌細(xì)胞可以進(jìn)行過(guò)程D.物質(zhì)b是CO2答案:C解析:過(guò)程是細(xì)胞呼吸的第一階段,此階段在胞質(zhì)溶膠中進(jìn)行,并有少量ATP生成。過(guò)程是有氧呼吸的第二、三階段,此階段在線粒體中進(jìn)行,并有較

9、多ATP生成。酵母菌細(xì)胞可以進(jìn)行過(guò)程,不能進(jìn)行過(guò)程。無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精與CO2,因此物質(zhì)b是CO2。【問(wèn)題引領(lǐng)】 知識(shí)點(diǎn)二無(wú)氧呼吸與有氧呼吸的區(qū)別請(qǐng)完成有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較表。 比較項(xiàng)目有氧呼吸無(wú)氧呼吸是否消耗氧氣不消耗反應(yīng)場(chǎng)所胞質(zhì)溶膠產(chǎn)物CO2和水產(chǎn)生ATP少量相同點(diǎn)都是氧化分解有機(jī)物,釋放能量并生成ATP的過(guò)程第一階段完全相同答案:消耗胞質(zhì)溶膠、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜酒精和CO2或乳酸大量【歸納提升】 1.有關(guān)細(xì)胞呼吸的四個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)無(wú)氧呼吸第一階段產(chǎn)生能量,第二階段不產(chǎn)生能量。(2)細(xì)胞呼吸中有H2O生成的一定是有氧呼吸,有CO2生成的不一定是有氧呼吸。但對(duì)動(dòng)物和人體而言,有CO2生

10、成的一定是有氧呼吸,因?yàn)閯?dòng)物及人體無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物為乳酸。(3)線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。無(wú)線粒體的真核細(xì)胞(或生物)只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸,如哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞、蛔蟲(chóng)等,一些原核生物無(wú)線粒體,但可以進(jìn)行有氧呼吸。(4)葡萄糖分子不能直接進(jìn)入線粒體被分解,必須在胞質(zhì)溶膠中被分解為丙酮酸后才能進(jìn)入線粒體被分解。2.細(xì)胞呼吸反應(yīng)式中各物質(zhì)間量的比例關(guān)系(以酵母菌消耗C6H12O6為例)(1)反應(yīng)式有氧呼吸:C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量。無(wú)氧呼吸:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量。(2)比較關(guān)系有氧呼吸:C6H12O6O2CO2=166。無(wú)氧呼吸:C6H

11、12O6CO2C2H5OH=122。消耗等量的葡萄糖時(shí)產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量:有氧呼吸無(wú)氧呼吸=31。產(chǎn)生等量的CO2時(shí)消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量:無(wú)氧呼吸有氧呼吸=31。3.掌握判斷細(xì)胞呼吸方式的三大依據(jù) 【典型例題】 下圖表示細(xì)胞呼吸的過(guò)程。下列有關(guān)敘述正確的是()A.上述生理過(guò)程可以發(fā)生在同一細(xì)胞內(nèi)B.在人體細(xì)胞外的液體環(huán)境中可以發(fā)生過(guò)程C.都產(chǎn)生ATP,為生命活動(dòng)供能D.無(wú)線粒體的生物可能發(fā)生過(guò)程答案:D解析:過(guò)程和分別為產(chǎn)生乳酸和產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸過(guò)程,不可能發(fā)生在同一細(xì)胞內(nèi)。題圖中過(guò)程都發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)。細(xì)胞呼吸第一階段(過(guò)程)可產(chǎn)生少量能量,過(guò)程可產(chǎn)生大量能量,過(guò)程和不產(chǎn)生能量。有些好氧

12、型菌無(wú)線粒體,但是可以進(jìn)行有氧呼吸,發(fā)生過(guò)程?！咀兪接?xùn)練】 1.下列關(guān)于在人體細(xì)胞呼吸過(guò)程中,H的來(lái)源與用途的敘述,最準(zhǔn)確的是()選項(xiàng)呼吸類(lèi)型H的來(lái)源H的用途A有氧呼吸只來(lái)源于葡萄糖用于生成水B有氧呼吸來(lái)源于葡萄糖和水用于生成水C無(wú)氧呼吸來(lái)源于葡萄糖和水用于生成乳酸D無(wú)氧呼吸來(lái)源于葡萄糖用于生成酒精答案:B解析:有氧呼吸產(chǎn)生的H來(lái)源于葡萄糖和水;無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的H只來(lái)源于葡萄糖的分解,人體無(wú)氧呼吸只產(chǎn)生乳酸。2.某種植物種子在甲、乙、丙三種不同的條件下萌發(fā)時(shí),測(cè)得的氣體量的變化結(jié)果(相對(duì)值)如表所示。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()條件甲乙丙CO2釋放量12810O2吸收量0610A.在甲條件下進(jìn)行的是

13、產(chǎn)生CO2和乳酸的無(wú)氧呼吸B.在乙條件下消耗的葡萄糖中有氧呼吸比無(wú)氧呼吸多C.在丙條件下的有氧呼吸強(qiáng)度達(dá)到了最大值D.在乙條件下釋放的CO2來(lái)自胞質(zhì)溶膠和線粒體答案:D解析:在甲條件下只釋放CO2,不吸收O2,進(jìn)行的是產(chǎn)生CO2和酒精的無(wú)氧呼吸,不產(chǎn)生乳酸;在乙條件下消耗的O2的相對(duì)值為6,則有氧呼吸消耗的葡萄糖的相對(duì)值為1,無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2的相對(duì)值為8-6=2,無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖的相對(duì)值為1,有氧呼吸和無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖相等;丙條件下只進(jìn)行有氧呼吸,但不能判斷有氧呼吸強(qiáng)度是否達(dá)到了最大值;在乙條件下釋放的CO2來(lái)自胞質(zhì)溶膠和線粒體。知識(shí)點(diǎn)三影響細(xì)胞呼吸速率的因素【問(wèn)題引領(lǐng)】 1.為什

14、么溫度會(huì)影響細(xì)胞呼吸速率?是如何影響的?提示:細(xì)胞呼吸過(guò)程需要酶的催化,酶活性受溫度的影響,所以溫度會(huì)通過(guò)影響酶的活性影響呼吸速率。在一定溫度范圍內(nèi),隨著溫度的升高,細(xì)胞呼吸速率逐漸升高,超過(guò)最適溫度后,細(xì)胞呼吸速率會(huì)隨著溫度的升高而下降,超過(guò)這一溫度范圍后,酶失活,細(xì)胞呼吸停止。2.氧濃度是怎樣影響有氧呼吸速率的?提示:氧氣是有氧呼吸的反應(yīng)物之一,所以在一定范圍內(nèi),氧濃度越大,有氧呼吸速率越大。3.根據(jù)透氣的創(chuàng)可貼可抑制厭氧菌的細(xì)胞呼吸,進(jìn)而抑制厭氧菌的增殖,分析氧氣對(duì)無(wú)氧呼吸速率有何影響。提示:氧氣會(huì)抑制無(wú)氧呼吸過(guò)程,氧濃度越大,無(wú)氧呼吸速率越小,氧濃度增大到一定程度,無(wú)氧呼吸會(huì)停止?！練w

15、納提升】 影響細(xì)胞呼吸速率的因素(1)溫度:在一定范圍內(nèi),細(xì)胞呼吸速率隨溫度的升高而升高,但超過(guò)最適溫度后,細(xì)胞呼吸速率將急劇下降。(2)氧濃度:氧氣會(huì)促進(jìn)有氧呼吸,抑制無(wú)氧呼吸。在一定范圍內(nèi),有氧呼吸強(qiáng)度隨著氧濃度的升高而增強(qiáng),如下圖所示。(3)CO2濃度:當(dāng)外界環(huán)境中的CO2濃度增大時(shí),對(duì)有氧呼吸有抑制作用。(4)含水量:在一定范圍內(nèi),細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨含水量的升高而加強(qiáng),隨含水量的減少而減弱?！镜湫屠}】 下圖表示大氣溫度及O2含量對(duì)某植物組織產(chǎn)生CO2的影響,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.由圖甲可知細(xì)胞呼吸最旺盛的溫度為B點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度B.圖甲曲線變化的主要原因是溫度影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶的

16、活性C.圖乙中DE段有氧呼吸逐漸減弱,EF段有氧呼吸逐漸增強(qiáng)D.與D、F點(diǎn)相比,E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的O2含量更有利于儲(chǔ)存水果和蔬菜答案:C提示:溫度對(duì)植物細(xì)胞呼吸的影響主要是通過(guò)影響與細(xì)胞呼吸相關(guān)的酶的活性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由題圖甲可知,B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度下CO2釋放的相對(duì)值最高,細(xì)胞呼吸最旺盛。題圖乙中DE段CO2釋放的相對(duì)值下降的主要原因是無(wú)氧呼吸受抑制。DE段、EF段有氧呼吸都逐漸增強(qiáng)。儲(chǔ)存水果和蔬菜時(shí),應(yīng)降低儲(chǔ)存物的細(xì)胞呼吸速率,從而減少有機(jī)物的消耗,E點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的O2含量更有利于儲(chǔ)存水果和蔬菜?！咀兪接?xùn)練】 關(guān)于細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)生活中的運(yùn)用,下列敘述正確的是()A.將蔬菜、水果放在無(wú)氧環(huán)境中,可長(zhǎng)期保持新

17、鮮B.定期給農(nóng)田松土透氣,是為了改善作物根部的氧氣供應(yīng)C.水稻根系適于在水中生長(zhǎng),需保證水長(zhǎng)期淹沒(méi)根系D.選用透氣性好的創(chuàng)可貼,是為了保證人體細(xì)胞的有氧呼吸答案:B解析:將蔬菜、水果放在無(wú)氧環(huán)境中,細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸,會(huì)產(chǎn)生酒精和CO2或乳酸,酒精或乳酸對(duì)細(xì)胞有毒害作用,無(wú)法長(zhǎng)期保持新鮮。經(jīng)常松土可改善作物根部的氧氣供應(yīng),增強(qiáng)根系的細(xì)胞呼吸,進(jìn)而促進(jìn)植物根系對(duì)礦質(zhì)元素的吸收。水淹沒(méi)根系,根細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸,會(huì)產(chǎn)生酒精和CO2,酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用,導(dǎo)致水稻爛根。選用透氣性好的創(chuàng)可貼是為了防止傷口感染厭氧型致病菌。素 養(yǎng) 提 升【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】 探究種子萌發(fā)時(shí)細(xì)胞呼吸的類(lèi)型(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)欲確認(rèn)某生物的

18、呼吸類(lèi)型,應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置,如下圖所示(以萌發(fā)的種子為例)(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論裝置1液滴裝置2液滴不動(dòng)不動(dòng)只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸或種子已死亡不動(dòng)右移只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸左移右移進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸左移不動(dòng)只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸【能力展示】 下圖是探究酵母菌細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)裝置圖。裝置中底物(葡萄糖)充足且溫度適宜。A、B表示著色液滴,可隨容器中氣體量的變化而發(fā)生移動(dòng)。下列現(xiàn)象不可能發(fā)生的是()A.A不動(dòng),B右移B.A左移,B不動(dòng)C.A左移,B右移D.A不動(dòng),B不動(dòng)答案:D解析:A不動(dòng)說(shuō)明沒(méi)有氣體的消耗,只進(jìn)行無(wú)氧呼吸,B右移說(shuō)明產(chǎn)生氣體(CO2)的體積大于消耗氣體(O2)的體積,或者只產(chǎn)生氣體(CO2),不消耗氣體(O2),可見(jiàn)酵母菌進(jìn)行的是無(wú)氧呼吸,A