細(xì)胞呼吸的類型和有氧呼吸課件 【核心知識(shí)精講精思】 高一上學(xué)期生物北師大版必修1

第三節(jié)細(xì)胞呼吸第1課時(shí)細(xì)胞呼吸的類型和有氧呼吸INDEX索引1問題探討2探究酵母菌的呼吸方式3有氧呼吸4無氧呼吸5無氧呼吸的應(yīng)用6有氧呼吸的過程7檢測(cè)評(píng)價(jià)問題探討思考：密閉容器中由最初有O2到之后O2耗盡的過程中，酵母菌的細(xì)胞呼吸方式有無變化呢?觀看家庭自制葡萄酒的視頻。在密閉容器中加入葡萄汁（葡萄皮上有天然酵母菌）,幾天后葡萄汁中就會(huì)產(chǎn)生氣泡,在這個(gè)過程不斷向外排氣。一段時(shí)間后,美味的葡萄酒就釀好了，葡萄酒的釀制依賴于酵母菌的細(xì)胞呼吸。家庭自制葡萄酒PART01細(xì)胞呼吸的類型探究酵母菌的呼吸方式目的要求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)胞呼吸類型的條件和產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)原理酵母菌是一種兼性厭氧型的單細(xì)胞真菌,在有氧和無氧環(huán)境中都能夠生存。NaOH溶液能夠吸收CO2。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。酸性重鉻酸鉀溶液能夠與酒精發(fā)生反應(yīng),溶液由橙色變?yōu)榛揖G色。探究酵母菌的呼吸方式蘸有NaOH溶液的脫脂棉有氧實(shí)驗(yàn)裝置1.預(yù)測(cè)U形管左支的紅墨水的升降情況，為什么？會(huì)上升。酵母菌在有氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸，消耗O2，生成的CO2被NaOH溶液吸收,因此燒瓶氣壓減小。探究酵母菌的呼吸方式蘸有NaOH溶液的脫脂棉有氧實(shí)驗(yàn)裝置2.通過本尼迪特試劑檢測(cè)實(shí)驗(yàn)前后的酵母菌培養(yǎng)液中的葡萄糖的結(jié)果說明了什么？酵母菌在有氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸，消耗了葡萄糖。探究酵母菌的呼吸方式無氧實(shí)驗(yàn)裝置1.預(yù)測(cè)U形管右支的紅墨水的升降情況，為什么？會(huì)下降。無氧組燒瓶?jī)?nèi)的酵母菌在不消耗O2的情況下生成CO2,導(dǎo)致氣體體積增加。探究酵母菌的呼吸方式無氧實(shí)驗(yàn)裝置2.通過本尼迪特試劑檢測(cè)實(shí)驗(yàn)前后的酵母菌培養(yǎng)液中的葡萄糖的結(jié)果說明了什么？酵母菌在無氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸，消耗了葡萄糖。探究酵母菌的呼吸方式3.實(shí)驗(yàn)后，用溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液檢測(cè)有氧組和無氧組的酵母菌培養(yǎng)液，能得出什么結(jié)論？酵母菌在無氧條件下能產(chǎn)生酒精，在有氧條件下不能產(chǎn)生酒精。探究酵母菌的呼吸方式有氧呼吸有氧呼吸是細(xì)胞消耗氧氣,將有機(jī)物徹底氧化分解為H2O和CO2,并釋放出能量的過程。概念：反應(yīng)式：C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量

酶范圍：自然界中大多數(shù)生物都依賴有氧呼吸獲得能量。無氧呼吸反應(yīng)式：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量（少量）

酶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。概念：水淹的玉米腐爛的根系釀酒工藝——酒精發(fā)酵無氧呼吸反應(yīng)式：C6H12O62C3H6O3+能量（少量）

酶甜菜的塊根馬鈴薯的塊莖飛奔的運(yùn)動(dòng)員思考：足球比賽后，為什么感覺到腿部酸痛?——乳酸發(fā)酵無氧呼吸的應(yīng)用制泡菜制酸奶思考：制作泡菜時(shí)，壇沿周圍為什么要注水?——乳酸發(fā)酵無氧呼吸的應(yīng)用釀酒工藝?yán)媒湍妇l(fā)面思考：1.釀酒時(shí)，為什么要先通氣，再密閉?2.用發(fā)面蒸制的饅頭，為什么口感比較松軟？——酒精發(fā)酵進(jìn)化歷程有氧呼吸與無氧呼吸的進(jìn)化水生→陸生低等→高等簡(jiǎn)單→復(fù)雜思考：為什么有氧呼吸更能促進(jìn)了生物的進(jìn)化?與無氧呼吸相比,有氧呼吸能夠更充分地將有機(jī)物中的能量釋放出來供細(xì)胞使用,因此有氧呼吸的出現(xiàn)使生物進(jìn)化歷程中出現(xiàn)更多樣復(fù)雜的生命成為可能。PART02有氧呼吸的過程葡萄糖分解過程中能量的去向資料1：1904年,英國生物化學(xué)家哈登發(fā)現(xiàn)酵母汁液中一種耐高溫的小分子物質(zhì)是完成葡萄糖發(fā)酵過程的必需物質(zhì),將其命名為輔酶Ⅰ。20世紀(jì)30年代,科學(xué)家分離出輔酶Ⅰ,發(fā)現(xiàn)它有NAD+和NADH兩種狀態(tài),NAD+能夠接受H+和高能電子,轉(zhuǎn)化為NADH,而NADH能將H+和高能電子轉(zhuǎn)移給其他分子。葡萄糖發(fā)酵過程必需有NAD+的參與。1.1NAD+在葡萄糖的發(fā)酵過程中起什么作用？NAD+能夠接受葡萄糖釋放的電子和H+，將這部分能量暫時(shí)儲(chǔ)存起來。資料1：1904年,英國生物化學(xué)家哈登發(fā)現(xiàn)酵母汁液中一種耐高溫的小分子物質(zhì)是完成葡萄糖發(fā)酵過程的必需物質(zhì),將其命名為輔酶Ⅰ。20世紀(jì)30年代,科學(xué)家分離出輔酶Ⅰ,發(fā)現(xiàn)它有NAD+和NADH兩種狀態(tài),NAD+能夠接受H+和高能電子,轉(zhuǎn)化為NADH,而NADH能將H+和高能電子轉(zhuǎn)移給其他分子。葡萄糖發(fā)酵過程必需有NAD+的參與。1.2如果細(xì)胞中的輔酶Ⅰ均以NADH的形式存在,葡萄糖的發(fā)酵還能否繼續(xù)進(jìn)行？原因是什么？若細(xì)胞中缺乏NAD+,則無法接受葡萄糖釋放的電子和H+，葡萄糖的氧化分解就無法進(jìn)行了。葡萄糖分解過程中能量的去向資料2：20世紀(jì)30年代,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中的一種脫氫酶能夠與葡萄糖分解產(chǎn)生的三碳糖結(jié)合,催化其氧化生成三碳酸。三碳糖氧化過程中脫落的H+、電子與NAD+結(jié)合,生成NADH,同時(shí)釋放的部分能量使其與一個(gè)磷酸基團(tuán)形成磷酸酐鍵。最后磷酸基團(tuán)連同磷酸酐鍵一起轉(zhuǎn)移給ADP,生成一分子ATP。2.在上述葡萄糖的氧化過程中,葡萄糖釋放的能量轉(zhuǎn)移到了哪些物質(zhì)中?釋放的能量轉(zhuǎn)移到了NADH、ATP中。葡萄糖分解過程中能量的去向葡萄糖第一階段有氧呼吸過程ADP+PiATPOHC=OC=OCH3丙酮酸——糖酵解1.第一階段又被稱為________，這一過程是葡萄糖氧化的必經(jīng)途徑。2.糖酵解過程的產(chǎn)物有_______、________和________。糖酵解丙酮酸[H]ATP丙酮酸和[H]的進(jìn)一步氧化資料1：科學(xué)家發(fā)現(xiàn),向鴿子胸肌懸浮液中加入檸檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸和草酰乙酸等有機(jī)酸,都能大大提高丙酮酸的氧化分解速率,而且線粒體中存在檸檬酸→α-酮戊二酸→琥珀酸→草酰乙酸的反應(yīng)途徑。如果向懸浮液中加入一種能與琥珀酸競(jìng)爭(zhēng)琥珀酸脫氫酶的物質(zhì),阻斷琥珀酸向草酰乙酸的轉(zhuǎn)化,則琥珀酸堆積,丙酮酸的氧化分解停止。若在這一情況下向懸浮液中加入草酰乙酸,也會(huì)使琥珀酸的堆積量増加。1.根據(jù)資料1的結(jié)果，嘗試寫出丙酮酸氧化分解生成CO2和[H]的過程，并根據(jù)各種有機(jī)酸的結(jié)構(gòu)式，寫出該過程的哪些環(huán)節(jié)有[H]和CO2生成？資料2：20世紀(jì)60年代,米切爾提出[H]氧化過程中釋放的能量會(huì)用于將線粒體基質(zhì)中的H+泵到線粒體內(nèi)膜和外膜的間隙中,H+再沿著一種特殊的酶流回線粒體基質(zhì),推動(dòng)該酶催化ATP的合成。之后,科學(xué)家測(cè)到線粒體內(nèi)膜外側(cè)的膜電位明顯高于內(nèi)側(cè)。當(dāng)將提取自線粒體內(nèi)膜的蛋白質(zhì)A嵌到人エ脂質(zhì)體上,人為控制脂質(zhì)體膜內(nèi)、外兩側(cè)形成濃度梯度時(shí),脂質(zhì)體所在溶液中的ADP和Pi轉(zhuǎn)化成了ATP。2.1[H]氧化過程中釋放的電子和H+的最終受體是什么物質(zhì)？O2丙酮酸和[H]的進(jìn)一步氧化資料2：20世紀(jì)60年代,米切爾提出[H]氧化過程中釋放的能量會(huì)用于將線粒體基質(zhì)中的H+泵到線粒體內(nèi)膜和外膜的間隙中,H+再沿著一種特殊的酶流回線粒體基質(zhì),推動(dòng)該酶催化ATP的合成。之后,科學(xué)家測(cè)到線粒體內(nèi)膜外側(cè)的膜電位明顯高于內(nèi)側(cè)。當(dāng)將提取自線粒體內(nèi)膜的蛋白質(zhì)A嵌到人エ脂質(zhì)體上,人為控制脂質(zhì)體膜內(nèi)、外兩側(cè)形成濃度梯度時(shí),脂質(zhì)體所在溶液中的ADP和Pi轉(zhuǎn)化成了ATP。2.

2線粒體內(nèi)膜在生成ATP的過程中起什么作用？線粒體內(nèi)膜上有捕獲和傳遞電子、運(yùn)輸H+的特殊蛋白質(zhì)，線粒體內(nèi)膜上還有催化ATP合成的酶。丙酮酸和[H]的進(jìn)一步氧化有氧呼吸的第二階段1.有氧呼吸第二階段發(fā)生在______________中。丙酮酸CO2NADH2.有氧呼吸第二階段需要O2的參與嗎？3.試寫出有氧呼吸第二階段的簡(jiǎn)要反應(yīng)式。線粒體基質(zhì)不需要有氧呼吸的第三階段1.有氧呼吸第三階段發(fā)生在_______________。線粒體內(nèi)膜上有氧呼吸的第三階段2.參與有氧呼吸第三階段的蛋白質(zhì)有哪些，它們都有什么功能？有氧呼吸的全過程1糖酵解2三羧酸循環(huán)3電子傳遞鏈看視頻，思考這三個(gè)階段發(fā)生的場(chǎng)所：有氧呼吸的全過程根據(jù)有氧呼吸的過程寫出有氧呼吸的總反應(yīng)式：有氧呼吸與其他物質(zhì)代謝的聯(lián)系有氧呼吸不僅是細(xì)胞的能量之源，也是細(xì)胞_________和________的樞紐。根據(jù)圖示，解釋糖類和蛋白質(zhì)攝入過量也會(huì)導(dǎo)致肥胖。合成代謝分解代謝選擇1.不同生物在不同O2條件下細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物可能有差異。以葡萄糖為呼吸底物，在細(xì)胞呼吸前后會(huì)發(fā)生氣體體積變化的是（）A.乳酸菌在完全無O2條件下B.動(dòng)物肌肉在O2充足條件下C.馬鈴薯塊莖在O2不足條件下D.蘋果組織在O2不足條件下D檢測(cè)評(píng)價(jià)選擇2.劇烈運(yùn)動(dòng)的過程中，肌肉細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞呼吸的特點(diǎn)是（）A.只有有氧呼吸B.只有無氧呼吸C.既有有氧呼吸,又有無氧呼吸D.既能產(chǎn)生酒精,又能產(chǎn)生乳酸C選擇3.現(xiàn)有酵母菌甲進(jìn)行有氧呼吸，酵母菌乙進(jìn)行發(fā)酵，若它們消耗了等量的葡萄糖，則它們釋放的二氧化碳與酵母菌甲吸入的氧氣之比為（）A.1:2B.2:3C.3:4D.4:3D選擇4.某小組為研究脫氣對(duì)酵母菌在培養(yǎng)初期產(chǎn)氣量的影響，進(jìn)行了甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，除圖中實(shí)驗(yàn)處理不同外，其余條件相同。請(qǐng)回答下列問題：（1）請(qǐng)寫出甲組中酵母菌細(xì)胞呼吸的反應(yīng)式。C6H12O62C2H5OH＋2CO2

＋能量（少量）酶選擇4.某小組為研究脫氣對(duì)酵母菌在培養(yǎng)初期產(chǎn)氣量的影響，進(jìn)行了甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，除圖中實(shí)驗(yàn)處理不同外，其余條件相同。請(qǐng)回答下列問題：（2）一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生CO2總量的變化趨勢(shì)是（）A