高中生物 細胞呼吸及原理 第一課時 課件

1、第五章第3節(jié) 細胞呼吸的原理和應(yīng)用深圳市西鄉(xiāng)中學(xué)周卉芳生物學(xué)（新人教版）必修一 分子與細胞第3節(jié) 細胞呼吸的原理和應(yīng)用第5章 細胞的能量供應(yīng)和利用學(xué)習(xí)目標1.通過探究酵母菌的細胞呼吸方式，說出細胞呼吸的類型（重難點）2.描述線粒體適合進行有氧呼吸的結(jié)構(gòu)，說明有氧呼吸過程中物質(zhì)與能量的變化（重難點）3.比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同，闡明細胞呼吸的實質(zhì)4.了解細胞呼吸原理在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用人們通常酵母和面，放置一段時間后就會成為發(fā)面，發(fā)面可以用來做包子饅頭等。1.發(fā)面中的“窟窿”是怎么產(chǎn)生的？2.發(fā)面團里頭經(jīng)常是熱乎乎的，這說明了什么？3.釀酒的時候需要密封保存，是為了什么呢？問題探討探究實踐酵

2、母菌是常用來研究細胞呼吸作用的材料。酵母菌是單細胞真菌，是異養(yǎng)兼性厭氧型生物，在有氧和無氧條件下都能夠存活，常用來釀酒、面粉發(fā)酵。一、細胞呼吸的方式：提出問題作出假設(shè)無氧CO2+酒精產(chǎn)生CO2有氧產(chǎn)生問題：酵母菌什么條件下產(chǎn)生CO2,什么條件下產(chǎn)生酒精？根據(jù)已有的知識和生活經(jīng)驗，針對所提出的問題作出假設(shè)。探究實踐：探究酵母菌細胞呼吸的方式探究實踐：探究酵母菌細胞呼吸的方式無氧CO2+酒精產(chǎn)生CO2有氧產(chǎn)生問題：酵母菌什么條件下產(chǎn)生CO2,什么條件下產(chǎn)生酒精？問題：怎樣設(shè)置實驗來對所提出的假說進行驗證？提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗探究實踐：探究酵母菌細胞呼吸的方式1.確定實驗?zāi)康淖宰兞渴鞘裁?？因變?/p>

3、是什么？2.細化：如何控制自變量如何檢測因變量3.控制無關(guān)變量：控制那些可能影響實驗結(jié)果的因素4.寫出具體做法：方法步驟設(shè)計實驗有氧/無氧條件是否產(chǎn)生CO2/酒精通氣/密封用澄清石灰水/溴麝香草酚藍）、重鉻酸鉀溶液檢測無關(guān)變量保持相同且適宜CO2的檢測：(1)通入澄清的石灰水：(2)溴麝香草酚藍水溶液：CO2多少的衡量標準：石灰水混濁程度或產(chǎn)生混濁的快慢或由藍綠黃所需時間長短酒精的檢測：橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性 下與酒精發(fā)生反應(yīng)：澄清混濁藍 綠黃橙色灰綠色探究實踐：探究酵母菌細胞呼吸的方式問題：酵母菌什么條件下產(chǎn)生CO2,什么條件下產(chǎn)生酒精？提出問題作出假設(shè)進行實驗設(shè)計實驗無氧CO2+酒精產(chǎn)生

4、CO2有氧產(chǎn)生實驗步驟：配置酵母菌培養(yǎng)液檢測CO2的產(chǎn)生檢測酒精的產(chǎn)生探究實踐：探究酵母菌細胞呼吸的方式(1)實驗步驟：配置酵母菌培養(yǎng)液：( + )檢測CO2的產(chǎn)生，裝置組裝： 酵母菌 5%葡萄糖溶液DBCA探究實踐：探究酵母菌細胞呼吸的方式.有氧呼吸裝置由 組成。.NaOH溶液的作用是 。.加入瓶中的葡萄糖溶液需加熱并冷卻的目的分別是： a.加熱目的是 。 b.冷卻目的是 。DAC吸收空氣中CO2，排除空氣中CO2對實驗結(jié)果的干擾加熱以殺死其他微生物防止高溫殺死酵母菌(1)實驗步驟：DBCA有氧呼吸：DCA探究實踐：探究酵母菌細胞呼吸的方式 .無氧呼吸裝置由 組成。.加入瓶中的葡萄糖溶液需加

5、熱并冷卻的目的分別是： 加熱目的是 。B瓶放置一段時間再連接澄清的石灰水的目的是： 。BC加熱以殺死其他微生物及（ ）將錐形瓶內(nèi)原有O2耗完，確保酵母菌是在無氧條件下進行呼吸(1)實驗步驟： 無氧呼吸：DBCACB除去溶解氧探究實踐：探究酵母菌細胞呼吸的方式配置酵母菌培養(yǎng)液檢測CO2的產(chǎn)生，裝置組裝檢測酒精的產(chǎn)生：自A、B中各取2 mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液分別注入編號為1、2的兩支試管中分別滴加0.5 mL溶有0.1 g 的濃硫酸溶液振蕩并觀察溶液的顏色變化。 重鉻酸鉀D A CB C(1)實驗步驟：探究實踐：探究酵母菌細胞呼吸的方式條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時間重鉻酸鉀-濃硫酸溶液有氧無氧變混濁快

6、變混濁慢出現(xiàn)灰綠色不變灰綠色探究實踐：探究酵母菌細胞呼吸的方式提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗分析結(jié)果得出結(jié)論1、酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸，產(chǎn)生大量二氧化碳，不產(chǎn)生酒精；2、酵母菌在無氧條件下進行無氧呼吸，產(chǎn)生少量二氧化碳，同時也產(chǎn)生酒精。條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時間重鉻酸鉀-濃硫酸溶液有氧無氧變混濁快變混濁慢出現(xiàn)灰綠色不變灰綠色實驗小結(jié)科學(xué)探究的一般過程：提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗得出結(jié)論 設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素對實驗對象的影響，這樣的實驗叫作對比實驗，也叫相互對照實驗。對比實驗二、有氧呼吸外膜內(nèi)膜DNA/RNA核糖體嵴增大膜面積分布有氧呼

7、吸的酶1、主要場所：線粒體基質(zhì)分布有氧呼吸的酶重走科學(xué)路：有氧呼吸的發(fā)現(xiàn)過程資料1：將酵母菌破碎后離心獲得細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，通入18O2，添加14C標記的葡萄糖，檢測產(chǎn)物。進行實驗。加入的細胞成分各試管變化情況加入熒光素和熒光素酶細胞質(zhì)基質(zhì)+線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體懸液葡萄糖的量減少，有14CO2、H218O 的生成葡萄糖的量減少，有14C標記的丙酮酸、H的生成葡萄糖的量不變較強熒光較弱熒光沒有熒光推論是：1、葡萄糖在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解，產(chǎn)生了丙酮酸和H，還有少量ATP的合成。葡萄糖最終的分解產(chǎn)物是H2O，CO2。2、葡萄糖不能被線粒體分解。H 是指NADH（還原型輔酶）p93大量能量較少能量沒

8、有能量二、有氧呼吸（1）第一階段：C6H12O62丙酮酸酶 4H能ATP熱線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4H +能量場所：細胞質(zhì)基質(zhì)2C3H4O3（少量） H 是指NADH（還原型輔酶）重走科學(xué)路：有氧呼吸的發(fā)現(xiàn)過程資料1：將酵母菌破碎后離心獲得細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，通入18O2，檢測產(chǎn)物。加入的細胞成分加入的反應(yīng)物各試管變化情況加入熒光素和熒光素酶細胞質(zhì)基質(zhì)+線粒體添加14C標記的葡萄糖細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體懸液葡萄糖的量減少，有14CO2、H218O 的生成葡萄糖的量減少，有14C標記的丙酮酸、H的生成葡萄糖的量不變較強熒光較弱熒光沒有熒光大量能量較少能量沒有能量線粒體懸液添加

9、14C標記的丙酮酸丙酮酸的量減少，有14CO2、H218O 的生成較強熒光大量能量 1935年 , 科學(xué)家發(fā)現(xiàn) ，將少量有機酸 (如蘋果酸 、檸檬酸 )加入到切碎的動物組織中，所消耗的氧比體外有機酸氧化耗氧大得多 ，均可極大加快丙酮酸的氧化分解速率，在這個過程中將不斷地脫氫 ，即產(chǎn)生大量H。簡略過程如下圖：資料2重走科學(xué)路：有氧呼吸的發(fā)現(xiàn)過程“試錯法”：將有機物投入到組織懸浮液中保溫。如果投入的某種有機物極大促進了反應(yīng)的速率, 則該有機物就是這一反應(yīng)的中間代謝物。資料3二、有氧呼吸（2）第二階段：線粒體6CO2能ATP熱20H酶2C3H4O3+6H2O丙酮酸徹底分解6CO2 +20H+ 能量場

10、所：線粒體基質(zhì)（少量）C6H12O62丙酮酸酶 4H能ATP熱細胞質(zhì)基質(zhì)酶6H2O通過以上事實可以確定在線粒體內(nèi)膜上發(fā)生什么樣的反應(yīng)？線粒體內(nèi)膜上的酶能促進氧氣與H合成水。資料4重走科學(xué)路：有氧呼吸的發(fā)現(xiàn)過程無法氧化H形成H20可氧化H形成H20超聲波震碎線粒體之后，內(nèi)膜自然卷成了顆粒朝外的小囊泡，這些小顆粒具有氧化H的功能。用胰蛋白酶處理后，小顆粒不再具有氧化H的功能；當(dāng)把這些小顆粒裝上去之后，重新具有了氧化H的功能。這些小顆粒被證實是一系列線粒體內(nèi)膜上的酶?？裳趸疕形成H20二、有氧呼吸（3）第三階段：12H2O6O2酶能ATP熱細胞質(zhì)基質(zhì)H的氧化酶12H2O + 能量場所：線粒體內(nèi)膜24

11、H + 6O2 （大量）線粒體6CO2能ATP熱20HC6H12O62丙酮酸酶 4H能ATP熱酶6H2O有氧呼吸的過程第一階段細胞質(zhì)基質(zhì)第二階段線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜4202C6H12O6酶+ H +少量能量 C3H4O3 第三階段66+ H2O酶2C3H4O3 CO2 + H + 少量能量 126酶H2O +大量能量 24H + O2總反應(yīng)式C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量酶C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量酶物質(zhì)變化有機物（葡萄糖）無機物（CO2+H2O）能量變化有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能+散失的熱能深度學(xué)習(xí)1、請在下