細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第1課時+課件-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

5.3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)1.通過探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，說出細(xì)胞呼吸的類型。2.描述線粒體適于進(jìn)行有氧呼吸的結(jié)構(gòu)，說明有氧呼吸過程中物質(zhì)與能量的變化。3.比較有氧呼吸與有氧呼吸的異同，闡明細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)。4.探討細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。課標(biāo)要求大概念：細(xì)胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質(zhì)，并通過分裂實(shí)現(xiàn)增值。1.細(xì)胞的功能絕大多數(shù)基于化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)發(fā)生在細(xì)胞的特定區(qū)域；1.1說明生物通過細(xì)胞呼吸將儲存在有機(jī)分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動可以利用的能量。光合作用呼吸作用呼吸作用人、動物、真菌、大多數(shù)細(xì)菌等綠色植物能量ADP+Pi+ATP

酶有機(jī)物氧化分解ATP合成：問題探討

酵母菌細(xì)胞富含蛋白質(zhì)，可以用作飼料添加劑。在培養(yǎng)酵母菌用作飼料添加劑時，要給培養(yǎng)裝置通氣或進(jìn)行振蕩，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生產(chǎn)葡萄酒時，卻需要密封發(fā)酵。1、都是培養(yǎng)酵母菌，為什么有的需要通氣，有的卻需要密封？

通氣可以給酵母菌提供呼吸需要的氧氣，利于酵母菌進(jìn)行旺盛的細(xì)胞分裂；密封則是避免空氣進(jìn)入，便于酵母菌在無氧條件下分解有機(jī)物產(chǎn)生酒精。問題探討

酵母菌細(xì)胞富含蛋白質(zhì)，可以用作飼料添加劑。在培養(yǎng)酵母菌用作飼料添加劑時，要給培養(yǎng)裝置通氣或進(jìn)行振蕩，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生產(chǎn)葡萄酒時，卻需要密封發(fā)酵。2、為什么通氣有利于酵母菌大量繁殖？3、在密封發(fā)酵時，酵母菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為酒精對它自身有什么意義？

在有氧條件下，酵母菌分解營養(yǎng)物質(zhì)釋放的能量多，這些能量可以為酵母菌細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)代謝和細(xì)胞分裂提供充足的動力。

密封發(fā)酵時，酵母菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為酒精的同時，能為自己的生命活動提供少量能量。葡萄皮上含有野生酵母菌密封發(fā)酵1.為什么面包里有許多小孔？2.利用酵母菌生產(chǎn)葡萄酒時，為什么需要密封發(fā)酵？說明酵母菌發(fā)酵過程中產(chǎn)生了CO2。呼吸作用實(shí)質(zhì)：有機(jī)物氧化分解、釋放能量便于酵母菌在無氧條件下分解有機(jī)物產(chǎn)生酒精。提出問題：酵母菌在什么條件下產(chǎn)生CO2，什么條件下產(chǎn)生酒精？做出假設(shè)：酵母菌在有氧\無氧條件下產(chǎn)生CO2酵母菌在有氧\無氧條件下產(chǎn)生酒精一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：因變量：自變量有氧：無氧：通氣密封是否有CO2或酒精的產(chǎn)生pH溫度置于相同且適宜溫度下酵母菌數(shù)量、活性取相同量的、活性相似的酵母菌置于相同且適宜pH下無關(guān)變量：CO2酒精：2.產(chǎn)物檢測：澄清石灰水變渾濁溴麝香草酚藍(lán)水溶液：黃綠藍(lán)酸性條件下使重鉻酸鉀由橙色灰綠色一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1.實(shí)驗(yàn)原理：

酵母菌在有氧、無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。溴麝香草酚藍(lán)水溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式2.實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)：

思考：酵母菌培養(yǎng)液的配制完成后，要將葡萄糖溶液先煮沸再冷卻后加入錐形瓶，原因是？①加熱煮沸后，葡萄糖溶液中的細(xì)菌會被殺死，可排除其他微生物對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響②加熱煮沸時，可排除溶液中的O2③若不冷卻就直接加入，溫度過高會將酵母菌殺死NaOH除去空氣中的CO2酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水檢測CO2有氧呼吸裝置：通入空氣，保證酵母菌有充足氧氣進(jìn)行有氧呼吸。避免對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響酵母菌+葡萄糖溶液酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水檢測CO2B瓶應(yīng)封口放置一段時間后再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶：無氧呼吸裝置：B瓶剛封口，有氧氣存在，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，一段時間后再連接盛有澄清石灰水的錐形瓶，可確保是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2通入澄清石灰水瓶內(nèi)大量水和CO2酵母菌實(shí)驗(yàn)結(jié)論：P92有氧無氧C2H5OH、少量CO2無氧呼吸有氧呼吸細(xì)胞呼吸對比實(shí)驗(yàn)：設(shè)置2個或2個以上的實(shí)驗(yàn)組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素對實(shí)驗(yàn)對象的影響。當(dāng)堂訓(xùn)練：1、只檢測有無CO2產(chǎn)生即可確定酵母菌的呼吸方式(

)2、酒精在中性或酸性條件下與重鉻酸鉀溶液反應(yīng)產(chǎn)生灰綠色(

)3、在有氧和無氧條件下的實(shí)驗(yàn)分別是對照組和實(shí)驗(yàn)組(

)4、澄清石灰水變渾濁的程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色的時間長短可作為檢測指標(biāo)(

)×××√（細(xì)胞呼吸的主要形式）1.主要場所：線粒體外膜內(nèi)膜基質(zhì)嵴酶二、有氧呼吸

閱讀課本P92-93的全部內(nèi)容C6H12O6酶2C3H4O3+4[H]+①細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酶6CO2+20[H]+②線粒體基質(zhì)2C3H4O3丙酮酸酶12H2O+大量能量③線粒體內(nèi)膜24[H]+6O2+6H2O葡萄糖少量能量少量能量2.有氧呼吸的過程：還原型輔酶Ⅰ（NADH）C6H12O66H2O6O2酶6CO2+++12H2O+能量OC6H12O66H2O6O2酶6CO2+++12H2O+能量O有氧呼吸：細(xì)胞在

的參與下，通過多種

的催化作用，把

等有機(jī)物

氧化分解，產(chǎn)生

，釋放

，生成大量ATP的過程。氧葡萄糖酶徹底CO2和H2O能量(1)過程溫和(2)有機(jī)物中的能量逐步釋放(3)相當(dāng)一部分能量儲存在ATP中特點(diǎn)：1.有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率是多少？2.1mol葡萄糖有氧呼吸產(chǎn)生的能量能合成多少molATP？

3.細(xì)胞呼吸過程中，轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿哪芰渴且环N浪費(fèi)嗎？√思考討論

已知：1mol葡萄糖在體外燃燒可以產(chǎn)生2870KJ能量，而經(jīng)過細(xì)胞有氧呼吸則可以使977.28KJ能量儲存在ATP中；其余的能量則以熱能形式散失掉了。1molADP轉(zhuǎn)化為ATP需要吸收30.54KJ能量。試計(jì)算：約34%32mol維持體溫當(dāng)堂訓(xùn)練：學(xué)導(dǎo)P107典例1C.圖解中（三）階段產(chǎn)生的能量都用于ATP的合成；D.圖解中（一）（二）兩階段產(chǎn)生[H]的場所都是線粒體P1082、如圖甲是綠色植物在晴朗的白天有氧呼吸各階段反應(yīng)示意圖，其中1～7表示能量或物質(zhì)，圖乙是線粒體結(jié)構(gòu)簡圖。下列敘述錯誤的是（）A．圖甲中2→3過程，所有活細(xì)胞內(nèi)都能進(jìn)行B．圖甲中3→6過程，發(fā)生在圖乙的②處 C．圖乙的③處能發(fā)生圖甲中生成4的反應(yīng) D．葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的6將全部釋放到大氣