【課件】細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用課件2022-2023學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

生物體生命活動(dòng)所需能量的直接來(lái)源是什么?

這種物質(zhì)是如何形成的？動(dòng)物和人綠色植物能量ADP+Pi+ATP酶知識(shí)回顧：5.3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

。代謝類型：

。為什么選酵母菌作該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料？單細(xì)胞真菌兼性厭氧探究實(shí)驗(yàn)的六步驟：提出問(wèn)題→作出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→分析結(jié)果，得出結(jié)論→交流討論?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】總體思路：讓酵母菌分別在

和

條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸，檢測(cè)

。有氧無(wú)氧產(chǎn)物一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1、該實(shí)驗(yàn)的自變量是什么？如何設(shè)置自變量？NaOH★甲裝置中10%NaOH溶液的作用是什么？答：除去通入A瓶空氣中的CO2，排除空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。自變量：有無(wú)氧氣通入氧氣密封一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式2、該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量是什么？如何控制無(wú)關(guān)變量？NaOH控制無(wú)關(guān)變量：

的溫度和PH；

的酵母菌；

的煮沸后冷卻的葡萄糖溶液。相同且適宜等量且活性相同等量且相同濃度NaOH一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式3、該實(shí)驗(yàn)的因變量是什么？如何檢測(cè)因變量？因變量：產(chǎn)物不同(產(chǎn)生CO2多少，有無(wú)酒精產(chǎn)生)CO2的檢測(cè)：

①CO2傳感器②澄清石灰水的混濁程度/相同混濁程度所用的時(shí)間長(zhǎng)短③溴麝香草酚藍(lán)溶液變成黃色的時(shí)間長(zhǎng)短N(yùn)aOH一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式3、該實(shí)驗(yàn)的因變量是什么？如何檢測(cè)因變量？因變量：產(chǎn)物不同(產(chǎn)生CO2多少，有無(wú)酒精產(chǎn)生)酒精的檢測(cè)：

色的

溶液在酸性條件下與乙醇發(fā)生反應(yīng)，變成

色。重鉻酸鉀橙灰綠注意：葡萄糖能和酸性重鉻酸鉀反應(yīng)發(fā)生顏色變化，故應(yīng)將酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間

。

適當(dāng)延長(zhǎng)以耗盡溶液中的葡萄糖NaOH一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式3、該實(shí)驗(yàn)的因變量是什么？如何檢測(cè)因變量？因變量：產(chǎn)物不同(產(chǎn)生CO2多少，有無(wú)酒精產(chǎn)生)【分析結(jié)果，得出結(jié)論】P92【交流討論】1、甲裝置中，為什么要間歇性地通氣？答：保證氧氣的充分供應(yīng)。2、B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，這是為什么？答：開(kāi)始時(shí)，B瓶中有少量O2，酵母菌能進(jìn)行有氧呼吸；一段時(shí)間后，O2耗盡，就能確保通入石灰水中的CO2只來(lái)自酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生。NaOH【交流討論】3、張同學(xué)認(rèn)為，在甲裝置中10％的NaOH溶液不能完全吸收空氣中的CO2，以致可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有干擾，你如何避免這種可能性的發(fā)生，以保證實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn)？

李同學(xué)認(rèn)為，在乙裝置中不能保證裝置內(nèi)的O2已經(jīng)被完全消耗完，以致可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有干擾。你如何避免這種可能性的發(fā)生，以保證實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn)？NaOH【交流討論】4、該實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)組是哪組？答：甲、乙組都是實(shí)驗(yàn)組。設(shè)置

的實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)對(duì)結(jié)果的比較分析，來(lái)探究某種因素對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的影響，這樣的實(shí)驗(yàn)叫作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，也叫

實(shí)驗(yàn)。兩個(gè)或兩個(gè)以上相互對(duì)照5、對(duì)比實(shí)驗(yàn)和對(duì)照實(shí)驗(yàn)一樣嗎？有什么區(qū)別？NaOH【問(wèn)題探討】P90酵母菌細(xì)胞富含蛋白質(zhì)，可以用作飼料添加劑。在培養(yǎng)酵母菌用作飼料添加劑時(shí)，要給培養(yǎng)裝置通氣或進(jìn)行振蕩，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生產(chǎn)葡萄酒時(shí)，卻需要密封發(fā)酵。1、都是培養(yǎng)酵母菌，為什么有的需要通氣，有的卻需要密封？通氣可以給酵母菌提供呼吸需要的氧氣，利于酵母菌進(jìn)行旺盛的細(xì)胞分裂；密封則是避免空氣進(jìn)入，便于酵母菌在無(wú)氧條件下分解有機(jī)物產(chǎn)生酒精。2、為什么通氣有利于酵母菌大量繁殖？在有氧條件下，酵母菌分解營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)釋放的能量多，這些能量可以為酵母菌細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)代謝和細(xì)胞分裂提供充足的動(dòng)力。3、在密封發(fā)酵時(shí)，酵母菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為酒精對(duì)它自身有什么意義？酵母菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為酒精的同時(shí)，也能為生命活動(dòng)提供少量能量。④①【問(wèn)1】從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度分析，線粒體與有氧呼吸相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有哪些？①線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，使內(nèi)膜面積大大增加，增加了與有氧呼吸(第三階段)有關(guān)的酶的附著面積。②線粒體基質(zhì)中含大量與有氧呼吸(第二階段)有關(guān)的酶?！窘Y(jié)論】有氧呼吸的主要場(chǎng)所：

，

其他場(chǎng)所：

。線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O66CO24[H]少量能量少量能量6H2O20[H]12H2O6O2大量能量酶②2丙酮酸酶①酶③二、有氧呼吸大量ATP少量ATP少量ATP熱能熱能熱能1、有氧呼吸最常利用的物質(zhì)是什么？2、有氧呼吸的總反應(yīng)式怎么書寫？注意事項(xiàng)有哪些？線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O66CO24[H]少量能量少量能量6H2O20[H]12H2O6O2大量能量酶②2丙酮酸酶①酶③二、有氧呼吸大量ATP少量ATP少量ATP熱能熱能熱能3、O2在什么場(chǎng)所參與反應(yīng)？CO2在什么場(chǎng)所產(chǎn)生？H2O在什么場(chǎng)所參與反應(yīng)？又是在什么場(chǎng)所產(chǎn)生？線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O66CO24[H]少量能量少量能量6H2O20[H]12H2O6O2大量能量酶②2丙酮酸酶①酶③二、有氧呼吸大量ATP少量ATP少量ATP熱能熱能熱能4、產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所是什么？消耗[H]的場(chǎng)所是什么？產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是什么？產(chǎn)生ATP最多的場(chǎng)所是什么？

線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O66CO24[H]少量能量少量能量6H2O20[H]12H2O6O2大量能量酶②2丙酮酸酶①酶③二、有氧呼吸大量ATP少量ATP少量ATP熱能熱能熱能5、若用18O對(duì)C6H1206進(jìn)行標(biāo)記，則18O最終出現(xiàn)在什么化合物中？若用18O對(duì)02進(jìn)行標(biāo)記，則18O最先出現(xiàn)在什么化合物中？然后出現(xiàn)在什么化合物中？線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O66CO24[H]少量能量少量能量6H2O20[H]12H2O6O2大量能量酶②2丙酮酸酶①酶③二、有氧呼吸大量ATP少量ATP少量ATP熱能熱能熱能6、為什么葡萄糖不能在線粒體中氧化分解？①線粒體膜上沒(méi)有運(yùn)輸葡萄糖的載體；②線粒體中沒(méi)有催化葡萄糖氧化分解的酶。7、請(qǐng)概括有氧呼吸的概念？P93有氧呼吸是指細(xì)胞在

的參與下，通過(guò)

的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物

氧化分解，產(chǎn)生

，釋放

，生成

的過(guò)程。氧多種酶徹底CO2和水能量ATP8、有氧呼吸的能量利用特點(diǎn)？P93(2)與燃燒迅速釋放能量相比，有氧呼吸是逐級(jí)釋放能量的，這對(duì)于生物體來(lái)說(shuō)具有什么意義？(1)在細(xì)胞內(nèi)，1mol葡萄糖徹底氧化分解可以釋放出2870kJ的能量，可使977.28kJ左右的能量?jī)?chǔ)存在ATP中，其余的能量則以熱能的形式散失掉了。請(qǐng)你計(jì)算一下，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率大約是多少？這些能量大約能使多少molADP轉(zhuǎn)化為多少molATP？①過(guò)程溫和(常溫、常壓、一定的pH等)。②能量逐步釋放，保證有機(jī)物中的能量得到充分利用。能量緩慢有序地釋放，有利于維持細(xì)胞的相對(duì)穩(wěn)定。③釋放的能量有一部分儲(chǔ)存在ATP中。8、有氧呼吸的能量利用特點(diǎn)？P9334%32molC6H12O64[H]少量能量線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)２乳酸（C3H6O3）２C2H5OH（酒精）少量ATP熱能酶②2丙酮酸酶①酶②+２CO2高等動(dòng)物、乳酸菌、高等植物的某些器官(玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根)…大多數(shù)植物、酵母菌…1、無(wú)氧呼吸產(chǎn)物不同的原因是什么？2、無(wú)氧呼吸在哪些階段會(huì)產(chǎn)生少量能量(少量ATP)和[H]？3、為什么無(wú)氧呼吸分解葡萄糖釋放的能量少？三、無(wú)氧呼吸1、概念：細(xì)胞呼吸是指

在

內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的___

分解，生成

或其他產(chǎn)物，釋放

并生成_

的過(guò)程。有機(jī)物細(xì)胞氧化二氧化碳能量ATP四、細(xì)胞呼吸2、意義：①為生物體提供能量；

②是生物體代謝的樞紐。教材P96：3題大本P95：例3【拓展】細(xì)胞呼吸方式的判斷與計(jì)算五、影響細(xì)胞呼吸速率的環(huán)境因素及實(shí)踐應(yīng)用1、溫度【實(shí)踐應(yīng)用】①保鮮：水果蔬菜可放入冷藏室(

)延長(zhǎng)保鮮時(shí)間。②促進(jìn)生長(zhǎng)：溫室種植蔬菜，可在夜間

，降低細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗，提高蔬菜產(chǎn)量。2、二氧化碳【實(shí)踐應(yīng)用】①保鮮:地窖中CO2濃度

,利于水果蔬菜的儲(chǔ)存。②抑菌：薯片等食品充氣保存，可抑制微生物繁殖。3、水【實(shí)踐應(yīng)用】①促進(jìn)細(xì)胞呼吸：浸泡的種子自由水含量

，細(xì)胞呼吸

，更利于萌發(fā)。②抑制細(xì)胞呼吸：曬干的種子自由水含量

，細(xì)胞呼吸

，更利于儲(chǔ)存。低溫適當(dāng)降低溫度高升高加快降低減慢★4、氧氣【實(shí)踐應(yīng)用】①保鮮：

有利于蔬菜保鮮。②促進(jìn)生長(zhǎng)：農(nóng)作物中耕松土，可促進(jìn)根部

，促進(jìn)生長(zhǎng)。③抑制無(wú)氧呼吸：定期給稻田排水，可抑制根部細(xì)胞

；包扎傷口應(yīng)選用透氣的紗布，抑制破傷風(fēng)桿菌的

。③氧濃度在0～20%時(shí)，隨氧濃度升高，有氧呼吸速率逐漸

。④隨氧濃度的升高,細(xì)胞呼吸速率

,

。