5.3 細胞呼吸的原理和應(yīng)用第一課時課件高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

第3節(jié)細胞呼吸的原理和應(yīng)用第一課時關(guān)鍵詞猜猜我是誰？一種既可以釀酒又可以發(fā)面的神奇生物！酵母菌的電鏡照片

1.酵母菌是真核生物還是原核生物？

多細胞還是單細胞？2.做饅頭、面包、釀酒等，都是利用了

。3.呼吸作用的實質(zhì)是細胞內(nèi)

，并釋放能量，也叫

。4.酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于

，因此便于用來研究細胞呼吸的不同方式。單細胞真菌酵母菌的呼吸作用有機物的氧化分解細胞呼吸兼性厭氧菌酵

母

菌酵母菌的光鏡照片探索新知

一

探究酵母菌細胞呼吸的方式3.設(shè)計實驗1.提出問題4.進行實驗5.得出結(jié)論,交流討論2.作出假設(shè)酵母菌在有氧還是無氧條件下進行細胞呼吸？酵母菌在上述條件下細胞呼吸的產(chǎn)物是什么？聯(lián)系生活實際，嘗試作出假設(shè)發(fā)面過程中，酵母菌在有氧或無氧的條件下進行呼吸作用產(chǎn)生CO2。酵母菌密封發(fā)酵過程中無氧條件下進行呼吸作用產(chǎn)生酒精。發(fā)面后2.作出假設(shè)①酵母菌在有氧和無氧條件下均可進行細胞呼吸。②酵母菌在有氧條件下產(chǎn)生CO2和H2O，在無氧條件下產(chǎn)生酒精和CO2。有氧條件下細胞呼吸產(chǎn)生的CO2比無氧條件下多。實驗思路分析變量自變量:因變量:無關(guān)變量:細胞呼吸的條件細胞呼吸的產(chǎn)物有氧無氧影響實驗結(jié)果的可變因素酒精、CO2分別給酵母菌提供有氧和無氧的條件，一段時間后檢測其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳。3.設(shè)計實驗通氣密封控制無關(guān)變量：溫度、pH、營養(yǎng)物質(zhì)（葡萄糖溶液的量和濃度）等需要相同且適宜原則。適宜條件（25～35℃，pH3.0-7.5）、給予充足的養(yǎng)料（葡萄糖溶液）3.設(shè)計實驗酒精+重鉻酸鉀（濃硫酸溶液）：橙色→灰綠色使澄清石灰水變渾濁（根據(jù)渾濁程度檢測CO2產(chǎn)生的多少）溴麝香草酚藍溶液：藍→綠→黃（根據(jù)其變黃色時間的長短，檢測CO2產(chǎn)生的多少）（1）檢測CO2（2）檢測酒精注意：檢測時需要等培養(yǎng)液中葡萄糖耗盡再進行。因為葡萄糖能和酸性重鉻酸鉀反應(yīng)因變量4.進行實驗稱取等量的兩份食用酵母菌（10g）；配制質(zhì)量分數(shù)為5%葡萄糖溶液作為酵母菌的培養(yǎng)液；搭建如圖的有氧呼吸（左）和無氧呼吸（右）裝置；培養(yǎng)、觀察、檢測、記錄二氧化碳產(chǎn)生情況檢測酒精的方法：各取2mL酵母培養(yǎng)液的濾液，分別注入2支干凈的試管中。向試管中分別滴加0.5mL溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液（質(zhì)量分數(shù)為95%~97%），并輕輕震蕩，使其混合均勻。觀察試管中溶液的顏色變化。

注意：是將酸性重鉻酸鉀溶液滴加至酵母培養(yǎng)液濾液中，不能反過來加！剛加入重鉻酸鉀一段時間以后ABAA:有氧條件下酵母菌培養(yǎng)液B:無氧條件下酵母菌培養(yǎng)液B①澄清的石灰水②溴麝香草酚藍水溶液澄清→渾濁藍→綠→黃橙色→灰綠色

酸性重鉻酸鉀

重鉻酸鉀+酒精酒精的檢測CO2的檢測思考：呼吸方式或呼吸強度不同，如何比較產(chǎn)生CO2的多少？根據(jù)石灰水的混濁程度或溴麝香草酚藍溶液變成黃色的時間長短。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結(jié)論5.得出結(jié)論,交流討論條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時間重鉻酸鉀-濃硫酸溶液有氧無氧結(jié)論變渾濁/早變渾濁/晚無變化灰綠色酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生大量的CO2和水；在無氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的CO2。5.得出結(jié)論,交流討論討論：1.葡萄糖溶液先煮沸再冷卻后加入錐形瓶的原因？加熱煮沸：除去溶液中的氧氣，避免對自變量的影響。殺死葡萄糖溶液中可能存在的雜菌，避免對實驗結(jié)果的干擾。冷卻：防止溶液溫度過高將酵母菌殺死。2.

B瓶應(yīng)封口放置一段時間，再連通澄清石灰水的錐形瓶的目的是什么？消耗掉B瓶中的氧氣，確保通過澄清石灰水的CO2是無氧呼吸產(chǎn)生的。3.在有氧條件的裝置中，質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液的作用是什么？去除空氣中CO2

，保證澄清石灰水變渾濁是酵母菌有氧條件產(chǎn)生CO2所致。4.確定酵母菌的細胞呼吸方式的指標(biāo)是CO2還是酒精？試分析原因。酒精。有氧呼吸和無氧呼吸都產(chǎn)生CO2

，只有無氧呼吸才能產(chǎn)生酒精。對照實驗不僅包括對照組和實驗組的對照，還包括多個實驗組之間的對比(即對比實驗)。所以，對比實驗一定是對照實驗，因為它符合單一變量原則，但是，對照實驗不一定是對比實驗，因為它還可能是空白對照組與單個實驗組之間的對照。對比實驗對照實驗實驗組1：實驗組2：對照組：實驗組：結(jié)果未知結(jié)果未知結(jié)果已知結(jié)果未知本次實驗無對照組下圖為“探究酵母菌細胞呼吸的方式”的實驗裝置,有關(guān)敘述正確的是()A.該實驗需設(shè)置有氧和無氧兩種條件的對比實驗,其中乙組作為對照組B.若取B瓶和D瓶中液體分別加入酸性重鉻酸鉀溶液,則D瓶內(nèi)的溶液會變黃對點練習(xí)CC.若將澄清石灰水換成溴麝香草酚藍水溶液,則可根據(jù)溶液變黃的時間長短,來檢測CO2的產(chǎn)生速率D.根據(jù)C瓶和E瓶中石灰水的渾濁程度不能判斷酵母菌的呼吸方式探索新知

二

有氧呼吸

對于絕大多數(shù)生物來說，有氧呼吸是細胞呼吸的主要形式，這一過程必須有氧氣的參與。有氧呼吸的主要場所是線粒體。

①線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，大大增加了線粒體的內(nèi)膜表面積②線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。外膜內(nèi)膜DNA/RNA核糖體嵴基質(zhì)分布有氧呼吸的酶線粒體有哪些適應(yīng)有氧呼吸的結(jié)構(gòu)特點？A組B組C組細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體細胞勻漿加入等量葡萄糖細胞質(zhì)基質(zhì)可以分解葡萄糖；線粒體不能直接分解葡萄糖；大量的科學(xué)研究表明：有氧呼吸的場所包括細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。先由細胞質(zhì)基質(zhì)完成葡萄糖的初步分解，之后由線粒體完成剩下的部分。分析有氧呼吸的場所有氧呼吸過程:結(jié)合課本，總結(jié)有氧呼吸的三個過程：+H2OH2O第一階段場所：物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：細胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖酶2丙酮酸+少量[H]少量C3H4O3第二階段場所：物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：線粒體基質(zhì)酶CO2+大量[H]

丙酮酸少量第三階段場所：物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：線粒體內(nèi)膜酶[H]+O2大量葡萄糖丙酮酸[H]CO2能量

H2OO2酶酶酶①②⑥⑦③⑤H2O④線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜少量少量大量根據(jù)所學(xué)知識，構(gòu)建有氧呼吸的概念模型：細胞質(zhì)基質(zhì)有氧呼吸有關(guān)知識：1.概括出有氧吸的概念是？2.反應(yīng)物和最終產(chǎn)物由哪些？總結(jié)總化學(xué)反應(yīng)式？

細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。C6H12O6+6O2

+6H2O6CO2+12H2O+能量酶3.結(jié)合三個階段的化學(xué)反應(yīng)，分析反應(yīng)物中O元素的最終去向？4.箭頭可以寫成等號嗎？能量可以寫成ATP嗎？3.有氧呼吸一定要線粒體參與嗎？不一定！不可以如：藍細菌可進行有氧呼吸1molATP水解3釋放的能量為30.54kJ，977.28÷30.54=32moL977.28÷2870=34%【探索新知2】二、有氧呼吸能量得到充分利用，逐步轉(zhuǎn)移至ATP中，有序釋放給需要能量的生命活動供能。對點練習(xí)【例3】(2022·廣東汕頭)線粒體是細胞的“動力車間”,