細(xì)胞呼吸的原理與應(yīng)用課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

新教材?人教版?必修一5.3細(xì)胞呼吸的原理與應(yīng)用-1細(xì)胞呼吸的方式和有氧呼吸“呼吸”是指生物體或細(xì)胞吸入氧氣和呼出二氧化碳的過(guò)程。一.細(xì)胞呼吸“呼吸作用”是指細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物氧化分解，釋放能量的過(guò)程。事例1：饅頭和面包里面都有一個(gè)個(gè)的小孔，都很松軟，是因?yàn)榘l(fā)面時(shí)加入酵母菌，

二.細(xì)胞呼吸的方式酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了CO2

，CO2受熱膨脹。事例2：釀酒過(guò)程中，酵母菌進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了二.細(xì)胞呼吸的方式酒精提出問(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)果表達(dá)與交流（酵母菌可以進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸嗎？）（酵母菌可以進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸）設(shè)計(jì)方案預(yù)期結(jié)果實(shí)驗(yàn)思路？分別給酵母菌提供有氧和無(wú)氧的條件，一段時(shí)間后檢測(cè)其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物細(xì)胞呼吸的條件有氧無(wú)氧影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可變因素如溫度、酵母菌活性酒精、CO2無(wú)關(guān)變量:自變量:因變量:二.細(xì)胞呼吸的方式探究?實(shí)踐：酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（1）實(shí)驗(yàn)材料：2.進(jìn)行試驗(yàn)酵母菌作為探究呼吸方式的理想材料的理由是______________________。即在有氧氣的條件下可進(jìn)行

；在缺氧的條件下可進(jìn)行

；有氧呼吸無(wú)氧呼吸酵母菌是兼性厭氧型生物二.細(xì)胞呼吸的方式酵母菌電鏡圖①CO2的檢測(cè)：A.澄清的石灰水：B.溴麝香草酚藍(lán)水溶液：②酒精的檢測(cè)：橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應(yīng)：澄清→渾濁藍(lán)→綠→黃橙色→灰綠色（2）實(shí)驗(yàn)原理2.進(jìn)行試驗(yàn)二.細(xì)胞呼吸的方式(3)實(shí)驗(yàn)步驟：①配置酵母菌培養(yǎng)液：(+

)②檢測(cè)CO2的產(chǎn)生，裝置組裝：酵母菌

葡萄糖溶液2.進(jìn)行試驗(yàn)二.細(xì)胞呼吸的方式Ⅰ

有氧呼吸：A.有氧呼吸裝置由

組成。溶液的作用是

。C.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

。e→c→d吸收空氣中CO2，排除空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)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(3)實(shí)驗(yàn)步驟：2.進(jìn)行試驗(yàn)二.細(xì)胞呼吸的方式

無(wú)氧呼吸：A.無(wú)氧呼吸裝置由

組成。B.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

。C.f瓶放置一段時(shí)間再連接澄清的石灰水的目的是：

。f→d加熱以殺死其他微生物及除去溶解氧防止高溫殺死酵母菌將原有O2耗完，確保通入澄清的石灰水中的CO2只來(lái)自無(wú)氧呼吸(3)實(shí)驗(yàn)步驟：2.進(jìn)行試驗(yàn)二.細(xì)胞呼吸的方式Ⅱ①配置酵母菌培養(yǎng)液②檢測(cè)CO2的產(chǎn)生，裝置組裝③檢測(cè)酒精的產(chǎn)生：自c、f中各取2mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液分別注入編號(hào)為1、2的兩支試管中→分別滴加0.5mL溶有0.1g

的濃硫酸溶液→振蕩并觀察溶液的顏色變化。

重鉻酸鉀二.細(xì)胞呼吸的方式(3)實(shí)驗(yàn)步驟：澄清的石灰水變渾濁程度大/快有氧呼吸裝置組：無(wú)氧呼吸裝置組：澄清的石灰水變渾濁程度小/慢二氧化碳產(chǎn)生情況(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：2.進(jìn)行試驗(yàn)二.細(xì)胞呼吸的方式檢測(cè)酒精的產(chǎn)生無(wú)顏色變化變成灰綠色有氧呼吸裝置組：無(wú)氧呼吸裝置組：(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：2.進(jìn)行試驗(yàn)二.細(xì)胞呼吸的方式酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：2.進(jìn)行試驗(yàn)二.細(xì)胞呼吸的方式1.酵母菌在有氧氣條件下進(jìn)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(wú)氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生了少量二氧化碳，同時(shí)也產(chǎn)生了酒精?？茖W(xué)方法對(duì)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(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)，也叫相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)。在上述實(shí)驗(yàn)的探究活動(dòng)中，需要設(shè)置有氧和無(wú)氧兩種條件，探究酵母菌在不同氧氣條件下細(xì)胞呼吸的方式，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組的結(jié)果都是事先未知的，通過(guò)對(duì)比可以看出氧氣條件對(duì)細(xì)胞呼吸的影響。對(duì)比實(shí)驗(yàn)也是科學(xué)探究中常用的方法之一。二.細(xì)胞呼吸的方式三有氧呼吸1.概念：2.反應(yīng)的主要場(chǎng)所：線粒體細(xì)胞在氧的參與下，通過(guò)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(guò)程。外膜內(nèi)膜核糖體嵴基質(zhì)內(nèi)膜的某些部位向線粒體的內(nèi)腔折疊形成嵴，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。有氧呼吸C6H12O6(葡萄糖)酶[H]丙酮酸能量少量熱能散失少量ATP能量少量熱能散失少量ATPCO2H2O酶[H]O2H2O酶散失ATP能量大量有氧呼吸的全過(guò)程圖解：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜注意：細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶I(NADH)的簡(jiǎn)化表示方式場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：少量能量場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：少量能量酶2C3H4O3

+6H2O6CO2+20[H]

+4[H]

C6H12O62丙酮酸（C3H4O3）酶場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：大量能量24[H]+6O212H2O酶有氧呼吸的全過(guò)程圖解：課中必練【檢測(cè)】對(duì)有氧呼吸過(guò)程中有關(guān)問(wèn)題的理解(連線)⑥H2O的產(chǎn)生C6H12O6

+6O2+12H2O+能量+6H2O6CO2酶總反應(yīng)式:2870kJATP熱能散失注意：①反應(yīng)式中的能量不能寫成ATP，因?yàn)槠咸烟侵械哪芰恐挥幸徊糠謨?chǔ)存在ATP中。②反應(yīng)式前后的H2O不能消去。反應(yīng)過(guò)程中，在第二階段消耗了水，而第三階段生成了水。③反應(yīng)式中間不能用等號(hào)，要用箭頭。④反應(yīng)條件“酶”不能省去。⑤不要認(rèn)為細(xì)胞呼吸的底物只有葡萄糖，教材只是以葡萄糖在有氧條件下徹底氧化分解為例來(lái)介紹有氧呼吸過(guò)程。C6H12O6

+6O2+12H2O+能量+6H2O6CO2酶總反應(yīng)式:物質(zhì)變化：有機(jī)物（葡萄糖）→

無(wú)機(jī)物（CO2+H2O）能量變化：2870kJATP熱能散失有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能

→熱能散失+ATP中活躍的化學(xué)能C6H12O6+6H2O+6

O2

6CO2+12H2O+能量酶

O

O

O【思考】1.水中的氧來(lái)自那種物質(zhì)？2.二氧化碳中的氧來(lái)自那種物質(zhì)？拓展知識(shí)3.沒(méi)有線粒體可以進(jìn)行有氧呼吸嗎？可以。進(jìn)行有氧呼吸的原核生物，例如硝化細(xì)菌、醋酸桿菌。但是如果沒(méi)有線粒體的真核細(xì)胞，就只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸，例如哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞、蛔蟲(chóng)細(xì)胞等。三無(wú)氧呼吸

指細(xì)胞在___________參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過(guò)_______分解，釋放_(tái)______能量,生成_______ATP的過(guò)程。沒(méi)有氧氣不完全少量少量2、過(guò)程C6H12O6

2丙酮酸+

4

[H]+2C2H5OH（酒精）+2CO2酶1酶22C3H6O3（乳酸）酶第一階段：第二階段：少能ATP熱能與有氧呼吸第一階段完全相同細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)不釋放能量1、概念3、總反應(yīng)式C6H12O6

2C2H5OH+

2CO2+能量（少量）酶⑴

酒精發(fā)酵實(shí)例：酵母菌、大多數(shù)高等植物實(shí)例：①人和動(dòng)物細(xì)胞

②乳酸菌③某些植物的特殊器官（馬鈴薯

塊莖、甜菜塊根、玉米胚）⑵

乳酸發(fā)酵C6H12O6

2C3H6O3（乳酸）+能量（少量）酶4、有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的比較

類型比較項(xiàng)目不同點(diǎn)相同點(diǎn)

有氧呼吸無(wú)氧呼吸場(chǎng)所條件產(chǎn)物釋放能量分解程度過(guò)程實(shí)質(zhì)意義第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；第二、三階段：線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)O2、酶、適宜溫度無(wú)O2、酶、適宜溫度CO2和H2OCO2、酒精或乳酸較多（三個(gè)階段均合成ATP）較少(第一階段合成ATP)徹底不徹底第一階段反應(yīng)完全相同分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量（1）為生物體提供能量（2）生物體代謝的樞紐

O

NH2

‖

▕CH3—C—COOH→CH3—CH—COOH例：丙酮酸丙氨酸細(xì)胞呼吸能量熱能散失能量轉(zhuǎn)移ATPADPPi能量細(xì)胞分裂生長(zhǎng)發(fā)育主動(dòng)運(yùn)輸肌肉收縮神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)C6H12O6CO2＋H2O5、細(xì)胞呼吸的意義四影響細(xì)胞呼吸的因素及其應(yīng)用1、溫度對(duì)細(xì)胞呼吸的影響①解讀：溫度通過(guò)影響

而影響細(xì)胞呼吸速率。細(xì)胞呼吸的最適溫度一般在25℃～35℃之間。②應(yīng)用①

儲(chǔ)存食品（冰箱）②大棚栽培在夜間和陰天適當(dāng)

以降低呼吸作用消耗的有機(jī)物③

水和面發(fā)得快零上低溫降溫酶的活性溫CO2釋放量釋放CO2的總量有氧呼吸無(wú)氧呼吸AB最佳儲(chǔ)存點(diǎn)2.氧氣（1）曲線分析由曲線可知，O2是有氧呼吸所必需的，且O2對(duì)無(wú)氧呼吸有抑制作用。①O2濃度＝0時(shí)，只進(jìn)行

。②0＜O2濃度＜10%時(shí)，同時(shí)進(jìn)行

。③O2濃度≥10%時(shí)，只進(jìn)行

。④

點(diǎn)時(shí)，有機(jī)物消耗最少，利于儲(chǔ)存糧食、水果。無(wú)氧呼吸消失點(diǎn)無(wú)氧呼吸有氧呼吸和無(wú)氧呼吸有氧呼吸A（2）應(yīng)用①生產(chǎn)上常利用適當(dāng)

氧氣濃度等能夠抑制細(xì)胞呼吸、減少有機(jī)物消耗的原理來(lái)延長(zhǎng)蔬菜、水果的保鮮時(shí)間。②中耕松土增加根的有氧呼吸有利于礦質(zhì)離子的吸收。還可以抑制無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，防止植物爛根。③在醫(yī)療上選用透氣的消毒紗布或松軟的“創(chuàng)可貼”包扎傷口，可抑制厭氧病原菌的繁殖。2.氧氣降低破傷風(fēng)由破傷風(fēng)芽孢桿菌引起，這種病菌是能進(jìn)行無(wú)氧呼吸。皮膚破損較深或被銹鐵釘扎傷后，病菌就容易大量繁殖（遇到這種情況，需要及時(shí)到醫(yī)院治療）提倡慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)的原因之一是：有氧運(yùn)動(dòng)能避免肌肉細(xì)胞因供氧不足進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量的乳酸。乳酸的大量積累會(huì)使肌肉酸脹無(wú)力。稻田需要定