第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第3節(jié) 細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用 第1課時(shí) 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式和有氧呼吸-2024-2025學(xué)年高一生物必修一（人教版）教學(xué)課件

第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第1課時(shí)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式和有氧呼吸1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式。2.描述線粒體適于進(jìn)行有氧呼吸的結(jié)構(gòu)。3.說出有氧呼吸的過程?！笇W(xué)習(xí)目標(biāo)」預(yù)習(xí)案·自主學(xué)習(xí)一、細(xì)胞呼吸1.實(shí)質(zhì)細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解,并釋放

。2.類型:

二、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1.酵母菌的特點(diǎn)酵母菌在

的條件下都能生存,屬于兼性厭氧菌。能量有氧呼吸和無氧呼吸有氧和無氧2.過程濃硫酸大且快灰綠色3.結(jié)論(1)酵母菌在

條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。有氧和無氧二氧化碳水酒精二氧化碳(1)寫出圖中序號(hào)代表的結(jié)構(gòu)名稱:①

;②

;③

;④

。(2)與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在:

(填圖中序號(hào))。三、有氧呼吸1.有氧呼吸的主要場(chǎng)所——線粒體線粒體外膜嵴線粒體內(nèi)膜線粒體基質(zhì)②③④2.有氧呼吸過程細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)少量線粒體基質(zhì)少量線粒體內(nèi)膜大量3.有氧呼吸的概念細(xì)胞在氧的參與下,通過

的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物

,產(chǎn)生

,釋放能量,生成大量ATP的過程。多種酶徹底氧化分解二氧化碳和水[正誤判斷](1)“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”的實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了有氧和無氧兩種條件,但不屬于對(duì)比實(shí)驗(yàn)。(

)提示:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了有氧和無氧兩種條件,兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照,為對(duì)比實(shí)驗(yàn)。(2)可通過觀察溴麝香草酚藍(lán)溶液是否變黃來判斷酵母菌的呼吸方式。(

)提示:酵母菌的有氧呼吸和無氧呼吸均能產(chǎn)生CO2,故通過觀察溴麝香草酚藍(lán)溶液是否變黃不能判斷酵母菌的呼吸方式?！痢?3)有氧呼吸過程中氧氣中的氧最終轉(zhuǎn)移到水和CO2中。(

)提示:有氧呼吸過程中氧氣中的氧最終轉(zhuǎn)移到水中。(4)人體內(nèi)產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)。(

)(5)有氧呼吸的第三階段既消耗水又產(chǎn)生水。(

)提示:有氧呼吸的第三階段只產(chǎn)生水,消耗水是在第二階段。×√×探究案·互動(dòng)探究探究一細(xì)胞呼吸的方式「問題情境」圖甲、圖乙是探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式實(shí)驗(yàn)的裝置圖?；卮鹣铝袉栴}。(1)裝置甲可以探究酵母菌的

呼吸,裝置甲中,10%NaOH溶液的作用是

。裝置乙可以探究酵母菌的

呼吸。(2)該實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量分別是什么?提示:自變量是有無氧氣。因變量是CO2產(chǎn)生的多少和是否有酒精產(chǎn)生。(3)該實(shí)驗(yàn)有沒有對(duì)照,如果有請(qǐng)說明。提示:有;該實(shí)驗(yàn)中有氧條件和無氧條件均為實(shí)驗(yàn)組,二者相互對(duì)照。除去通入A錐形瓶中空氣中的CO2,排除空氣中CO2對(duì)有氧實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響無氧(4)為什么要將B瓶封口放置一段時(shí)間后,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶?提示:B瓶剛封口,錐形瓶中有氧氣,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,所以需將開始產(chǎn)生的CO2排掉,一段時(shí)間后,B瓶中的氧氣消耗完,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶,可確保是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2通入澄清的石灰水。(5)配制酵母菌培養(yǎng)液時(shí),將葡萄糖溶液先煮沸再冷卻后加入錐形瓶,這是為什么?提示:煮沸是為了除去其他雜菌,防止其他雜菌的干擾;冷卻后再加入錐形瓶是防止高溫將酵母菌殺死。(6)在探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式過程中,能否以CO2的產(chǎn)生為檢測(cè)指標(biāo)來確定酵母菌的細(xì)胞呼吸方式?分析原因。提示:不能。酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都產(chǎn)生CO2,故不能以CO2的產(chǎn)生為檢測(cè)指標(biāo)來確定酵母菌的細(xì)胞呼吸方式,應(yīng)以酒精的產(chǎn)生為檢測(cè)指標(biāo),因?yàn)榻湍妇挥羞M(jìn)行無氧呼吸時(shí)才能產(chǎn)生酒精。歸納總結(jié)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。(2)實(shí)驗(yàn)原理。(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)(相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)):兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組,分別為有氧條件和無氧條件。1.為探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式,某研究小組利用圖中a、b、c、d裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.若探究無氧呼吸可選擇的裝置及連接順序?yàn)閐→bB.若探究有氧呼吸可選擇的裝置及連接順序?yàn)閏→b→a→bC.可在b瓶中加入酸性重鉻酸鉀用于檢測(cè)是否產(chǎn)生酒精D.不能通過裝置中的b瓶是否變渾濁來判斷呼吸方式「即時(shí)應(yīng)用」√解析:無氧呼吸不消耗氧氣,產(chǎn)生二氧化碳,故若探究無氧呼吸可選擇的裝置及連接順序?yàn)閐→b(檢測(cè)二氧化碳);有氧呼吸需要消耗氧氣,產(chǎn)生二氧化碳,故若探究有氧呼吸可選擇的裝置及連接順序?yàn)閏(除去空氣中的二氧化碳)→b(檢測(cè)空氣中的二氧化碳是否除凈)→a→b(檢測(cè)二氧化碳);檢測(cè)酵母菌無氧呼吸是否產(chǎn)生酒精時(shí),應(yīng)從d瓶中定時(shí)取少許培養(yǎng)液,加入酸性重鉻酸鉀溶液,觀察顏色變化來判斷有無酒精產(chǎn)生;有氧呼吸和無氧呼吸都會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,從而使澄清石灰水變渾濁,故不能通過裝置中的b瓶是否變渾濁來判斷呼吸方式。2.某同學(xué)在研究馬鈴薯塊莖呼吸作用的產(chǎn)物時(shí),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):取新鮮馬鈴薯塊莖洗凈,切成碎屑,向錐形瓶中放入適量的馬鈴薯塊莖碎屑,并向瓶中充入N2,裝置示意圖如圖。下列說法不正確的是(

)A.向錐形瓶中充入N2的目的是制造無氧環(huán)境B.若溴麝香草酚藍(lán)溶液不變色,則說明馬鈴薯塊莖細(xì)胞產(chǎn)生了酒精C.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)馬鈴薯塊莖進(jìn)行消毒處理D.溴麝香草酚藍(lán)溶液也可以換成澄清的石灰水√解析:向錐形瓶中充入N2的目的是制造無氧環(huán)境,使馬鈴薯塊莖進(jìn)行無氧呼吸;由于酒精發(fā)酵過程產(chǎn)生CO2,如果溴麝香草酚藍(lán)溶液不變色,則說明馬鈴薯塊莖細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸的產(chǎn)物不是酒精和CO2;為了消除馬鈴薯塊莖上微生物的呼吸作用對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該對(duì)馬鈴薯塊莖進(jìn)行消毒處理;溴麝香草酚藍(lán)溶液可以換成澄清的石灰水。探究二有氧呼吸「問題情境」科研人員將酵母菌細(xì)胞破碎后進(jìn)行離心處理,獲得上清液和沉淀物兩部分,將等量上清液、沉淀物和未經(jīng)過離心的勻漿分別放入a、b、c三支試管(如圖所示),然后再加入等量的O2、葡萄糖、熒光素和熒光素酶,一段時(shí)間后,檢測(cè)各試管的變化情況。回答下列問題。(1)描述三支試管中葡萄糖量的變化及是否有熒光產(chǎn)生。提示:a試管葡萄糖含量降低,有微弱熒光產(chǎn)生;b試管葡萄糖含量不變,無熒光產(chǎn)生;c試管葡萄糖含量降低,有較強(qiáng)的熒光產(chǎn)生。(2)經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)a試管有丙酮酸產(chǎn)生,b試管無丙酮酸產(chǎn)生,由此可得出什么結(jié)論?提示:葡萄糖分解的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),產(chǎn)物是丙酮酸。(3)經(jīng)檢測(cè)b試管無丙酮酸出現(xiàn),試分析原因。提示:葡萄糖不能進(jìn)入線粒體(或線粒體內(nèi)無催化葡萄糖分解的酶)。歸納總結(jié)有氧呼吸中[H](NADH)和ATP的來源和去路分析物質(zhì)來源去路[H](NADH)C6H12O6和H2O與O2結(jié)合生成水ATP三個(gè)階段都產(chǎn)生用于各項(xiàng)生命活動(dòng)3.有氧呼吸過程中釋放出來的CO2產(chǎn)生于(

)A.葡萄糖分解成丙酮酸時(shí)B.線粒體基質(zhì)中C.[H]與O2結(jié)合時(shí)D.線粒體內(nèi)膜上「即時(shí)應(yīng)用」√解析:葡萄糖分解的產(chǎn)物是丙酮酸和[H],不產(chǎn)生CO2;第二階段是丙酮酸分解,在這一階段丙酮酸分解產(chǎn)生CO2,發(fā)生在線粒體基質(zhì)中;[H]與O2結(jié)合成水是有氧呼吸的第三階段,沒有CO2生成,發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上。長(zhǎng)句應(yīng)答發(fā)面的時(shí)候,放入酵母,做出的饅頭松軟可口,原因是

。酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生了二氧化碳和水,二氧化碳使做出的饅頭松軟可口4.如圖表示有氧呼吸過程,下列有關(guān)說法正確的是(

)A.①②④中數(shù)值最大的是①B.③代表的是O2C.有氧呼吸三個(gè)階段所需的酶相同D.⑤參與的過程發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上√解析:①②④分別表示有氧呼吸第一、第二、第三階段生成的ATP,在第三階段生成的ATP最多,故其中數(shù)值最大的是④;有氧呼吸第二階段丙酮酸和水反應(yīng)生成[H]和CO2,故③代表的物質(zhì)名稱是水;由于酶具有專一性,有氧呼吸三個(gè)階段需要的酶不同;有氧呼吸第三階段中⑤O2與[H]反應(yīng)生成水,發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上。課堂小結(jié)思維導(dǎo)圖金句必備1.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。2.酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存,屬于兼性厭氧菌。3.CO2可使溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃。4.橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng),變成灰綠色。5.有氧呼吸的反應(yīng)式為C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。6.有氧呼吸消耗O2的場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜,產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)。7.有氧呼吸第一、第二階段產(chǎn)生少量ATP,第三個(gè)階段產(chǎn)生大量ATP。細(xì)胞呼吸過程中釋放的能量大部分以熱能的形式散失,少部分儲(chǔ)存在ATP中。隨堂檢測(cè)1.有氧呼吸產(chǎn)生的水中的氧來自反應(yīng)物(

)A.葡萄糖和水

B.氧氣C.葡萄糖和氧氣

D.水√12341234解析:有氧呼吸的第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水,生成大量ATP,故有氧呼吸產(chǎn)生的水中的氧來自反應(yīng)物氧氣。2.如圖是真核細(xì)胞有氧呼吸的基本過程,①②③表示有氧呼吸的不同過程。下列說法正確的是(

)A.過程①和②發(fā)生的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B.在氧氣充足的條件下才能進(jìn)行過程①C.過程②產(chǎn)生的ATP比過程③多D.圖中的丁和丙表示的是同一物質(zhì)√2341解析:①為有氧呼吸第一階段,發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),②為有氧呼吸第二階段,發(fā)生在線粒體基質(zhì);有氧呼吸和無氧呼吸第一階段相同,故有氧、無氧均可進(jìn)行過程①;②為有氧呼吸第二階段,產(chǎn)生少量的ATP,③為有氧呼吸的第三階段,產(chǎn)生ATP最多;圖中的丁表示有氧呼吸消耗的H2O,丙表示生成H2O,即丙、丁表示同一物質(zhì)。23413.為了探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式,某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)材料和用具按如圖所示安裝好。以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法,正確的是(

)A.酵母菌呼吸作用產(chǎn)生的CO2量的多少可以通過觀察澄清石灰水是否變渾濁來得出B.甲組中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液是為了吸收酵母菌呼吸作用產(chǎn)生的CO2C.在堿性條件下,將橙色的重鉻酸鉀溶液滴入b瓶中變成灰綠色,證明有酒精產(chǎn)生D.乙組中b瓶先封口放置一段時(shí)間的目的是耗盡b瓶中的O2以形成無氧環(huán)境√34123412解析:CO2能使澄清的石灰水變渾濁,產(chǎn)生的CO2越多,石灰水變渾濁程度越深,因此CO2量的多少可以通過觀察澄清石灰水變渾濁的程度得出,而不是是否變渾濁得出;甲組中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液是為了吸收空氣中的CO2;在酸性條件下,將橙色的重鉻酸鉀溶液滴入b瓶中變成灰綠色,證明有酒精產(chǎn)生;由于b瓶中的空氣內(nèi)含有少量氧氣,所以乙組b瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間,消耗掉瓶中的氧氣,以形成無氧的環(huán)境,然后再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶。4.如圖是菠菜幼苗葉肉細(xì)胞內(nèi)部分生理過程示意圖。請(qǐng)回答下列問題。(1)圖中階段A中,葡萄糖氧化分解釋放的能量的去向是

。

1234解析:(1)階段A表示細(xì)胞呼吸的第一階段,葡萄糖氧化分解為丙酮酸,同時(shí)釋放少量能量,這些能量一部分以熱能的形式散失,一部分合成ATP。轉(zhuǎn)移到ATP中、以熱能的形式釋放(2)物質(zhì)①中的氧來自

,生成物質(zhì)②需要的[H]來自

(填場(chǎng)所)。

1234解析:(2)物質(zhì)①是二氧化碳,丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧