【課件】細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用+課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用導(dǎo)入P90細(xì)胞呼吸：呼吸：細(xì)胞呼吸是否都需要氧？生物在有氧和無氧條件下是否都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸呢？呼吸作用的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解，并釋放能量，因此也叫細(xì)胞呼吸。指生物與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換的整個(gè)過程。一、細(xì)胞呼吸的方式——探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式P90酵母菌電鏡照片酵母菌結(jié)構(gòu)模式圖細(xì)胞壁細(xì)胞核細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡酵母菌：單細(xì)胞真菌，在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。營養(yǎng)條件好時(shí)可進(jìn)行出芽生殖(無性生殖)；營養(yǎng)條件不好時(shí)可進(jìn)行有性生殖。一、細(xì)胞呼吸的方式——探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式P90-91提出問題作出假設(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)論表達(dá)與交流1.提出問題酵母菌是否在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行呼吸？其呼吸產(chǎn)物是否相同？一、細(xì)胞呼吸的方式——探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式P90-91提出問題作出假設(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)論表達(dá)與交流2.做出假設(shè)酵母菌在有氧條件下，產(chǎn)生二氧化碳，在無氧條件下產(chǎn)生酒精和二氧化碳。1.提出問題酵母菌是否在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行呼吸？其呼吸產(chǎn)物是否相同？一、細(xì)胞呼吸的方式——探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式P90-91提出問題作出假設(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)論表達(dá)與交流3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)①自變量：氧氣的有無如何控制自變量?甲組：通氣；乙組：密封將裝置甲連通橡皮球的目的：_________________保證O2充分供應(yīng)接橡皮球（或氣泵）酵母菌培養(yǎng)液酵母菌培養(yǎng)液甲組乙組一、細(xì)胞呼吸的方式——探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式P90-91提出問題作出假設(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)論表達(dá)與交流3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)②因變量：CO2產(chǎn)生量及是否產(chǎn)生酒精。如何檢測因變量?檢測因變量CO2產(chǎn)生量是否產(chǎn)生酒精澄清石灰水變渾濁的快慢或渾濁程度。溴麝香草酚藍(lán)溶液顏色變化(藍(lán)→綠→黃)的時(shí)間一段時(shí)間后取A、B中樣液，分別加入酸性重鉻酸鉀(橙色)，觀察是否有灰綠色出現(xiàn)。一、細(xì)胞呼吸的方式——探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式P90-91提出問題作出假設(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)論表達(dá)與交流3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液酵母菌培養(yǎng)液酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水（溴麝香草酚藍(lán)溶液）接橡皮球（或氣泵）澄清石灰水（溴麝香草酚藍(lán)溶液）甲組乙組甲組中通過含NaOH溶液的目的：____________________________________________________。是酵母菌有氧條件產(chǎn)生CO2所致去除空氣中CO2，保證澄清石灰水變渾濁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的目的：__________________，確保通過澄清石灰水的CO2是無氧呼吸產(chǎn)生的。消耗掉B瓶中的氧氣一、細(xì)胞呼吸的方式——探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式P90-91提出問題作出假設(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)論表達(dá)與交流1.配制酵母菌培養(yǎng)液（等量原則）置于A、B錐形瓶。2.組裝有氧呼吸和無氧呼吸裝置，放置在25-35℃的

環(huán)境下培養(yǎng)8-9小時(shí)。3.檢測CO2的產(chǎn)生。4.檢測酒精的產(chǎn)生。4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟：一、細(xì)胞呼吸的方式——探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式P90-91提出問題作出假設(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)論表達(dá)與交流5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察項(xiàng)目有氧裝置無氧裝置澄清石灰水變渾濁程度/出現(xiàn)渾濁時(shí)間溴麝香草酚藍(lán)水溶液顏色變化時(shí)間酸性重鉻酸鉀檢驗(yàn)情況渾濁程度高/快渾濁程度低/慢無顏色變化橙色→灰綠色顏色變化時(shí)間短(藍(lán)→綠→黃)顏色變化時(shí)間長(藍(lán)→綠→黃)6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論P(yáng)92酵母菌在有氧和無氧條件下都進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量CO2。在無氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量CO2。（和水）一、細(xì)胞呼吸的方式——對比實(shí)驗(yàn)P92科學(xué)方法——對比實(shí)驗(yàn)設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素對實(shí)驗(yàn)對象的影響，這樣的實(shí)驗(yàn)叫做對比實(shí)驗(yàn)，也叫做相互對照實(shí)驗(yàn)。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水（溴麝香草酚藍(lán)溶液）接橡皮球（或氣泵）澄清石灰水（溴麝香草酚藍(lán)溶液）甲組乙組酵母菌培養(yǎng)液一、細(xì)胞呼吸的方式P92細(xì)胞呼吸有氧呼吸無氧呼吸（主要形式）有氧呼吸和無氧呼吸最常利用的物質(zhì)都是葡萄糖。（P92、P94）二、有氧呼吸P92主要場所：外膜內(nèi)膜（嵴）線粒體基質(zhì)（液態(tài)）內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，嵴使內(nèi)膜的表面積大大增加。線粒體的內(nèi)膜上和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶?？偡磻?yīng)式：C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶線粒體二、有氧呼吸——反應(yīng)過程P92-93第一階段：葡萄糖的初步分解第二階段：丙酮酸徹底分解第三階段：[H]的氧化2丙酮酸（C3H4O3）+4[H]+少量能量C6H12O6酶2丙酮酸（C3H4O3）+6H2O20[H]+6CO2+少量能量酶24[H]+6O212H2O+大量能量酶場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)場所：線粒體基質(zhì)場所：線粒體內(nèi)膜注：氧化型輔酶Ⅰ（NAD+）還原型輔酶Ⅰ（NADH）酶簡化為[H]二、有氧呼吸——反應(yīng)過程P92-93C6H12O6(葡萄糖)酶[H]丙酮酸散失ATP散失ATP

CO2

H2O

酶

[H]

O2

H2O酶散失ATP細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)丙酮酸[H]線粒體內(nèi)膜能量（少）能量（少）能量（多）[H]二、有氧呼吸P93C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量總反應(yīng)式：酶1mol葡萄糖釋放能量2870kJ977.28kJ轉(zhuǎn)移至ATP1892.72kJ以熱能的形式散失掉主要轉(zhuǎn)化效率34%細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。有氧呼吸：穩(wěn)定的化學(xué)能（葡萄糖）→活躍的化學(xué)能（ATP）二、有氧呼吸P93C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量總反應(yīng)式：酶（1）有氧呼吸過程溫和（2）能量經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)逐步釋放（3）一部分能量儲(chǔ)存在ATP中有氧呼吸的特點(diǎn)有氧呼吸

場所

反應(yīng)物

產(chǎn)物

釋能第一階段第二階段第三階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖丙酮酸、[H]少量丙酮酸、H2OCO2、[H]少量[H]、O2H2O大量線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜有氧呼吸三個(gè)階段的比較三、無氧呼吸P942C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+少量能量C6H12O6酶A.酒精B.乳酸例：高等動(dòng)物、乳酸菌、高等植物的某些器官

（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等）例：大多數(shù)植物（根、果實(shí)）、酵母菌等微生物無氧呼吸只釋放少量能量,大量能量存留在酒精或乳酸中。微生物無氧呼吸稱為發(fā)酵酒精發(fā)酵乳酸發(fā)酵三、無氧呼吸P94過程：分為兩個(gè)階段場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第一階段：葡萄糖的初步分解2丙酮酸（C3H4O3）+4[H]+少量能量C6H12O6酶第二階段：丙酮酸不徹底分解酶2C3H6O3（乳酸）2丙酮酸（C3H4O3）+4[H]酶2丙酮酸（C3H4O3）+4[H]2C2H5OH（酒精）+2CO2A.酒精B.乳酸沒有能量釋放與有氧呼吸第一階段完全相同三、無氧呼吸P94C6H12O6（葡萄糖）2丙酮酸+4[H]酶2C2H5OH（酒精）＋2CO22C3H6O3（乳酸）酶酶第一階段第二階段少量能量不同點(diǎn)：第二階段不同相同點(diǎn)：1．第一階段完全相同2．都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行3．都只在第一階段產(chǎn)生少量能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過不完全分解，釋放少量能量的過程。無氧呼吸：三、無氧呼吸P94細(xì)胞呼吸：呼吸作用的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解，并釋放能量，因此也叫細(xì)胞呼吸。細(xì)胞呼吸：細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能量并生成ATP的過程。1.呼吸作用能為生物體的生命活動(dòng)提供能量。呼吸作用的意義：2.是生物體代謝的樞紐（如丙酮酸）。能源物質(zhì)CO2等氧化分解釋放可以轉(zhuǎn)移的能量熱能（散失）轉(zhuǎn)移ATPADPPi能量利用肌肉收縮合成代謝神經(jīng)傳導(dǎo)和生物電吸收和分泌有氧呼吸與無氧呼吸的比較比較項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)場所條件產(chǎn)物分解程度能量釋放生成ATP相同點(diǎn)聯(lián)系實(shí)質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體

O2、多種酶

CO2

和H2O徹底 釋放大量能量第一階段反應(yīng)完全相同 ，都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)無O2、多種酶乳酸或酒精、CO2不徹底釋放少量能量，大部分能量儲(chǔ)存于乳酸或酒精中三個(gè)階段均產(chǎn)生ATP僅第一階段階段產(chǎn)生ATP分解有機(jī)物，釋放能量 四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用P95包扎傷口時(shí)，需要選用透氣的消毒紗布或“創(chuàng)可貼”等敷料。防止厭氧菌大量繁殖。利用麥芽、葡萄、糧食和酵母菌以及發(fā)酵罐等，在控制通氣的情況下，可以生產(chǎn)各種酒。花盆里的土壤板結(jié)后，空氣不足，會(huì)影響根系生長，需要及時(shí)松土透氣。四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用P95通過降低溫度、降低氧氣含量等措施，來減弱水果、糧食的呼吸作用，以減少有機(jī)物消耗，延長保質(zhì)期。破傷風(fēng)由破傷風(fēng)芽孢桿菌引起，這種病菌只能進(jìn)行無氧呼吸。皮膚破損較深或被銹釘扎傷后，病菌容易大量繁殖。提倡慢跑：有氧運(yùn)動(dòng)能避免肌細(xì)胞因供氧不足進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸。乳酸大量積累會(huì)使肌肉酸脹乏力。練一練1、細(xì)胞呼吸是生物體各種代謝的樞紐。下列有關(guān)細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是(

)A．植物細(xì)胞只有在無光條件下才能進(jìn)行呼吸作用B．有氧呼吸和無氧呼吸過程中都會(huì)產(chǎn)生丙酮酸C．動(dòng)物細(xì)胞只能進(jìn)行有氧呼吸D．沒有線粒體的細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸2、下圖為不完整的人體細(xì)胞呼吸示意圖，其中產(chǎn)生ATP最多的過程是(

)A．①B．②C．③D．④BB練一練DD3、下面是人體細(xì)胞內(nèi)常見的兩種生理過程，有關(guān)說法正確的是(

)過程1：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量過程2：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋