5.3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用 課件 2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

5.3.1細(xì)胞呼吸的探究第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用為什么胰腺細(xì)胞線粒體非常多？（請正規(guī)回答）溫故知新細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在________內(nèi)經(jīng)過一系列的________________生成______________或其他產(chǎn)物，釋放出________并生成________的過程。呼吸作用和人的呼吸（使用肺）一樣嗎？有何聯(lián)系？細(xì)胞氧化分解二氧化碳能量ATP一、呼吸作用/細(xì)胞呼吸1.酵母菌既可以在有氧條件又可以在無氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸嗎？2.酵母菌是在有氧條件下還是在無氧條件下產(chǎn)生酒精？3.酵母菌細(xì)胞呼吸能產(chǎn)生CO2嗎？是在有氧條件還是在無氧條件下產(chǎn)生的？一樣多嗎？一、呼吸作用/細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)探究(1)酵母菌代謝特點(diǎn)酵母菌是____________菌，在有氧和無氧條件下都能生存，可通過測定酵母菌在有氧和無氧條件下細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，來確定酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。(2)產(chǎn)物檢測①檢測CO2的產(chǎn)生CO2可使______________變混濁，也可使__________________由藍(lán)變綠再變黃。②檢測酒精的產(chǎn)生橙色的重鉻酸鉀溶液，在________條件下與乙醇(酒精)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成__________。兼性厭氧澄清石灰水溴麝香草酚藍(lán)酸性灰綠色一、呼吸作用/細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)原理——已知的生物學(xué)背景知識酵母菌+氧氣，適宜條件培養(yǎng)組1：提供氧氣，探究有氧呼吸組2：不提供氧氣，探究無氧呼吸酵母菌，隔絕氧氣，適宜條件培養(yǎng)檢驗(yàn)是否產(chǎn)生CO2檢驗(yàn)是否產(chǎn)生酒精一、呼吸作用/細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路通氣裝置ACDEB一、呼吸作用/細(xì)胞呼吸如何用下列元件搭建實(shí)驗(yàn)所需裝置？一、呼吸作用/細(xì)胞呼吸兩組實(shí)驗(yàn)，誰是實(shí)驗(yàn)組，誰是對照組？兩裝置石灰水都變渾濁，且裝置1渾濁更快、程度更高，說明：一、呼吸作用/細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)結(jié)果/實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象改用溴麝香草酚藍(lán)檢驗(yàn)CO2，裝置1很快由藍(lán)變綠，再變黃；裝置2同樣可以變色，但是變色較慢，說明：一、呼吸作用/細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)結(jié)果/實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象取等量的A、B兩瓶的酵母菌培養(yǎng)液濾液，分別滴加溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液，發(fā)現(xiàn)A瓶中濾液不變色，B瓶中濾液變成灰綠色。說明：一、呼吸作用/細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)結(jié)果/實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用5.3.2有氧呼吸

vs.

無氧呼吸C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]能量能量酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能量線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)②①③有氧呼吸有氧呼吸

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1mol的葡萄糖(2870kJ)徹底氧化分解后可使977.28kJ左右的能量儲存在________中，其余的能量以__________的形式散失。ATP熱量/內(nèi)能有氧呼吸C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量(ATP+熱量)酶有氧呼吸注意：1、線粒體無法直接利用葡萄糖，葡萄糖只有先分解成為丙酮酸才能被

線粒體利用；2、沒有線粒體的生物，只要具有與有氧呼吸相關(guān)的酶，一樣也可以進(jìn)

行有氧呼吸，比如藍(lán)細(xì)菌等。3、物質(zhì)變化：有機(jī)物（葡萄糖）→無機(jī)物（CO2+H2O）4、能量變化：葡萄糖中穩(wěn)定的化學(xué)能→熱能散失+ATP中活躍的化學(xué)能葡萄糖C6H12O6丙酮酸+[H]酶C2H5OH（酒精）＋CO2C3H6O3（乳酸）酶酶第一階段第二階段少量能量無氧呼吸第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用5.3.3呼吸作用的原理與應(yīng)用各類雜題反應(yīng)物和產(chǎn)物一定存在有氧呼吸消耗氧氣物質(zhì)量的關(guān)系場所一看二看三看產(chǎn)生H2OCO2=O2只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸可存在脂質(zhì)的氧化分解兩類呼吸方式并存，差值為無氧呼吸產(chǎn)生CO2的量無氧呼吸有氧呼吸或兩類呼吸方式共存一定存在有氧呼吸有酒精或乳酸一定存在無氧呼吸無CO2釋放一定為產(chǎn)乳酸的無氧呼吸CO2＞O2CO2＜O2有線粒體參與只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中“三看”法判定細(xì)胞呼吸方式思考·討論1.在細(xì)胞內(nèi)，1mol葡萄糖徹底氧化分解可以釋放出2870kJ的能量，可以使977.28kJ左右

的能量儲存在ATP中，其余的能量則以熱能的形式散失掉了。請計(jì)算一下，有氧呼吸的

能量轉(zhuǎn)化效率大約是多少，這些能量大約能使多少ADP轉(zhuǎn)化為ATP？大約34%32molADP轉(zhuǎn)化為ATP2.與燃燒迅速釋放能量相比，有氧呼吸是逐級釋放能量的，這對于生物體來說具有什么意義？可以使有機(jī)物中的能量逐步轉(zhuǎn)移到ATP中；反應(yīng)條件溫和，能量能夠緩慢有序地釋放，有利于維持細(xì)胞的相對穩(wěn)定狀態(tài)。比較項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)有無氧參加有氧無氧最終生成物CO2+H2OCO2+C2H5OH或C3H6O3產(chǎn)生能量多少多少進(jìn)行部位細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)+線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)相同點(diǎn)過程第一階段都是C6H12O6分解成丙酮酸，都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行實(shí)質(zhì)分解有機(jī)物、釋放能量、產(chǎn)生ATP意義為生物各項(xiàng)生命活動提供能量微生物的無氧呼吸也叫作發(fā)酵，分為酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵。發(fā)面：溫水+酵母和面，放置一段時間，內(nèi)部出現(xiàn)大量氣泡現(xiàn)代工廠用發(fā)酵罐大批量生產(chǎn)酸奶、啤酒等發(fā)酵定義：呼吸速率是指單位數(shù)量的活體組織，在單位時間內(nèi)消耗的O2量或釋放的CO2量。呼吸速率的大小可反映某生物體代謝活動的強(qiáng)弱。溫度：溫度對呼吸作用有很大影響。一般植物在0℃及以下時呼吸作用很弱或停止，溫度升高則呼吸作用加快，溫度太高則呼吸作用減弱甚至停止。水分：植物組織的含水量與呼吸作用有密切的關(guān)系。在一定范圍內(nèi)，呼吸速率隨組織含水量的增加而升高。影響呼吸速率的因素影響因素：生物自身的因素、溫度、氧氣、二氧化碳、水……所屬物種、器官、組織……影響呼吸速率的因素討論：生物自身哪些因素影響呼吸速率？如果生物同時進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸，如何在實(shí)驗(yàn)中分別測定呢？影響呼吸速率的因素在a、b、c、d條件下，測得某小麥種子萌發(fā)時CO2和O2體積變化的相對值如表，若底物是葡萄糖，則下列敘述中錯誤的是

（C）條件CO2釋放量O2吸收量a100b83c64d77A．a(chǎn)條件下，呼吸產(chǎn)物除CO2外還有酒精B．b條件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸少C．c條件下，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的3倍D.

d條件下，產(chǎn)生的CO2全部來自線粒體經(jīng)典例題測定小麥種子萌發(fā)過程中CO2釋放量與O2消耗量1.酸奶若脹袋了，說明已變質(zhì)，不能飲用。乳酸菌無氧呼吸并不產(chǎn)生二氧化碳。若脹袋，說明有其他進(jìn)行酒精發(fā)酵的雜菌生長。2.在農(nóng)作物生長期間，進(jìn)行中耕松土。中耕松土可以增加土壤的通氧量，促進(jìn)植物根系的有氧呼吸。3.給腸道通氧氣以驅(qū)除蛔蟲?；紫x只能進(jìn)行無氧呼吸。通氧氣抑制了蛔蟲的無氧呼吸，使蛔蟲死亡。4.較深的傷口易感染破傷風(fēng)；包扎傷口要用透氣性好的創(chuàng)可貼。氧氣可以抑制包括破傷風(fēng)桿菌在內(nèi)的專性無氧呼吸的病菌。呼吸作用相關(guān)試題8.在適宜條件下用葡萄糖溶液培養(yǎng)酵母菌的過程中,密閉錐形瓶中O2和CO2相對含量的變化情況如圖所示。下列有關(guān)分析錯誤的是 (

D)A.對培養(yǎng)液和錐形瓶嚴(yán)格滅菌,待冷卻后加入活酵母菌B.可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測酵母菌無氧呼吸產(chǎn)物中的酒精C.隨著培養(yǎng)時間的延長,培養(yǎng)液的pH會降低D.其他條件不變時,增加初始活菌數(shù)量,圖中CO2最大相對含量會明顯增大2.生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過程的圖解如下,請據(jù)圖回答：

（1）圖中A是________________,其產(chǎn)生的部位是________________。（2）反應(yīng)①②③④中,必須在有氧條件下進(jìn)行的是________________（填序號）,可在人體細(xì)胞中進(jìn)行的是________________（填序號）。（3）如果有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比是______。（4）糧食儲藏過程中有時會發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象，這是因?yàn)開___________。丙酮酸細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)21、2、41:3種子有氧呼吸產(chǎn)生了水2.圖表示真核生物細(xì)胞呼吸的過程。圖中a－d各表示某種物質(zhì)，①－⑤各表示某一代謝過程，請據(jù)圖回答：

（1）細(xì)胞呼吸需要一系列酶的參與，酶