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

驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)是什么？溫故知新合成ATP所需的能量來(lái)源于哪里？人和動(dòng)物綠色植物用作吸呼呼吸作用光合作用ADP+Pi+能量ATPATP合成酶細(xì)胞呼吸光合作用呼吸作用

第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用(第一課時(shí))010203利用結(jié)構(gòu)與功能觀分析線粒體結(jié)構(gòu)與細(xì)胞呼吸的關(guān)系。(生命觀念）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，設(shè)計(jì)探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)施方案，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出正確結(jié)論。（科學(xué)探究）對(duì)比分析有氧呼吸的三個(gè)階段，理解細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)。（科學(xué)思維）教學(xué)目標(biāo)想一想：呼吸與細(xì)胞呼吸一樣嗎？細(xì)胞呼吸：細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解，并釋放能量的過(guò)程。細(xì)胞內(nèi)+糖類(lèi)+水能量O2肺通氣+CO2細(xì)胞呼吸（呼吸作用）

細(xì)胞呼吸≠呼吸細(xì)胞呼吸是否一定需要氧氣？一、細(xì)胞呼吸的方式實(shí)驗(yàn)材料

酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧和無(wú)氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。思考：為什么制作饅頭時(shí)酵母菌可用來(lái)發(fā)面，工業(yè)生產(chǎn)中用來(lái)釀酒？細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2和酒精提出問(wèn)題作出假設(shè)無(wú)氧CO2+酒精產(chǎn)生CO2有氧產(chǎn)生探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式實(shí)驗(yàn)酵母菌什么條件下產(chǎn)生CO2？什么條件下產(chǎn)生酒精？實(shí)驗(yàn)思路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

分別給酵母菌提供有氧和無(wú)氧的條件，一段時(shí)間后分別檢測(cè)其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)組A組：有氧呼吸組B組：無(wú)氧呼吸組分析變量①自變量:②因變量:③無(wú)關(guān)變量:細(xì)胞呼吸的條件有氧無(wú)氧是否產(chǎn)生CO2/酒精請(qǐng)思考：怎樣鑒定有無(wú)CO2產(chǎn)生？如何比較CO2產(chǎn)生的多少？怎樣鑒定有無(wú)酒精產(chǎn)生？溫度、酵母菌量、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量等

（相同且適宜）實(shí)驗(yàn)原理CO2的檢測(cè)①通入澄清的石灰水：②使溴麝香草酚藍(lán)水溶液：酒精檢測(cè)酸性重鉻酸鉀溶液：澄清→渾濁藍(lán)→綠→黃由橙色變成灰綠色CO2產(chǎn)生的多少檢測(cè)：根據(jù)石灰水的混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)溶液變成黃色的時(shí)間長(zhǎng)短。③CO2傳感器取20g新鮮的食用酵母菌，分兩等份，分別放入錐形瓶A和錐形瓶B中；分別向瓶中注入240mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%煮沸冷卻的葡萄糖溶液；為酵母菌的生命活動(dòng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（1）配置酵母菌培養(yǎng)液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)問(wèn)題：為什么葡萄糖溶液需要煮沸后冷卻再加入？煮沸：滅菌、除去葡萄糖溶液中的氧氣。冷卻：避免高溫殺死酵母菌。酵母菌培養(yǎng)液酵母菌培養(yǎng)液10%的NaOHABCD澄清的石灰水注意：進(jìn)氣管和出氣管如何安裝？方案一，有氧呼吸裝置：E-A-D；無(wú)氧呼吸裝置：B-D?！竞献魈骄俊咳绾芜x用下列元件組裝有氧裝置和無(wú)氧裝置？E方案二，有氧呼吸裝置：E-C-A-D；無(wú)氧呼吸裝置：B-D?！獭烫骄俊?shí)踐探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式分析1：NaOH溶液的作用是什么？吸收空氣中CO2，排除空氣中CO2的干擾。分析2：B瓶為什么要封口一段時(shí)間再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶？

讓酵母菌耗盡瓶?jī)?nèi)O2，確保產(chǎn)物是無(wú)氧呼吸產(chǎn)生分析3：此實(shí)驗(yàn)是否有對(duì)照組？有氧組無(wú)氧組（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象通氣對(duì)比實(shí)驗(yàn)（相互對(duì)照實(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)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組結(jié)果的分析比較，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)?？茖W(xué)方法思考：對(duì)比實(shí)驗(yàn)與對(duì)照實(shí)驗(yàn)有何區(qū)別呢？對(duì)比實(shí)驗(yàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)組1：實(shí)驗(yàn)組2：對(duì)照組：實(shí)驗(yàn)組：結(jié)果未知結(jié)果已知結(jié)果未知結(jié)果未知1.檢測(cè)CO2變渾濁/快變渾濁/慢有氧組無(wú)氧組實(shí)驗(yàn)結(jié)果①澄清石灰水：②溴麝香草酚藍(lán)水溶液：定量：CO2傳感器探究·實(shí)踐檢測(cè)CO2的產(chǎn)生探究·實(shí)踐酒精的檢測(cè)2.檢測(cè)酒精橙色灰綠色有氧組無(wú)氧組實(shí)驗(yàn)結(jié)果酸性重鉻酸鉀酒駕檢測(cè)定量：酒精檢測(cè)儀取出濾液實(shí)驗(yàn)結(jié)論

酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量CO2；在無(wú)氧條件下，酵母菌通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量CO2。產(chǎn)生大量二氧化碳和水產(chǎn)生酒精和少量二氧化碳絕大多數(shù)生物細(xì)胞呼吸的的主要形式都是有氧呼吸思考：判斷酵母菌是呼吸方式主要靠什么？1.有人認(rèn)為有氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置中１０％的氫氧化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生了干擾，怎樣排除這種可能？拓展有氧組無(wú)氧組驗(yàn)證空氣中CO2是否完全被吸收

2.如果發(fā)現(xiàn)溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃色，怎樣才能使實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn)？實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組設(shè)置對(duì)照

3.有人認(rèn)為：實(shí)驗(yàn)裝置中酒精和二氧化碳的產(chǎn)生是葡萄糖水溶液的純化學(xué)反應(yīng)，與酵母菌無(wú)關(guān)，你如何看待這種觀點(diǎn)？有氧呼吸裝置圖實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組無(wú)氧呼吸裝置圖設(shè)置對(duì)照4.判斷酵母菌的細(xì)胞呼吸方式現(xiàn)象結(jié)論裝置1裝置2液滴左移液滴不動(dòng)液滴不動(dòng)液滴右移液滴左移液滴右移只進(jìn)行有氧呼吸只進(jìn)行無(wú)氧呼吸進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論酵母菌細(xì)胞呼吸有氧呼吸：CO2+H2O小結(jié)探究細(xì)胞呼吸的方式科學(xué)探究的一般步驟無(wú)氧呼吸：

CO2+酒精向內(nèi)折疊1.主要場(chǎng)所：______線粒體線粒體內(nèi)膜線粒體外膜嵴①②③④線粒體基質(zhì)______和______含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的____?；|(zhì)內(nèi)膜上酶【思考·討論】線粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所,試從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度,說(shuō)明線粒體內(nèi)膜與有氧呼吸相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):_____線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,大大增加了線粒體的內(nèi)膜表面積二、有氧呼吸線粒體電鏡照片【自主學(xué)習(xí)】閱讀教材P92-93有氧呼吸的相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合過(guò)程圖，回答下列問(wèn)題：（1）有氧呼吸可分為幾個(gè)階段？（2）各個(gè)階段發(fā)生了什么化學(xué)反應(yīng)？

（3）[H]是什么?哪些階段會(huì)產(chǎn)生[H]？

[H]的去向如何？（4）各階段釋放能量有什么特點(diǎn)？（5）有氧呼吸的總反應(yīng)如何表示？（6）有機(jī)物分解釋放的能量有何用途？2.有氧呼吸過(guò)程C6H12O62C3H4O3酶6CO24[H]能量少量ATP熱能能量少量ATP熱能酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能量大量ATP熱能線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)②①③思考：為什么線粒體不能直接氧化分解葡萄糖？①線粒體膜上沒(méi)有葡萄糖載體；②線粒體中沒(méi)有氧化分解葡萄糖的酶。[H]:還原型輔酶Ⅰ（NADH）動(dòng)一動(dòng)：同步畫(huà)出有氧呼吸簡(jiǎn)要過(guò)程。完善課本P.93有氧呼吸過(guò)程圖解第二階段第三階段第一階段完成課P.96-31.水在第幾階段參與反應(yīng)，又在哪一階段生成？在第幾階段產(chǎn)生二氧化碳？

第二階段

第三階段

第二階段2.哪些階段需要酶的催化？與有氧呼吸有關(guān)的酶存在于哪些場(chǎng)所？第一、二、三階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜3．哪個(gè)場(chǎng)所（哪個(gè)階段）產(chǎn)生的還原氫最多？最后還原氫參與反應(yīng)的場(chǎng)所在哪兒？哪個(gè)場(chǎng)所（哪個(gè)階段）產(chǎn)生的能量最多？線粒體基質(zhì)（第二階段）

線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜（第三階段）4．生成的水中的氧、二氧化碳中的氧分別來(lái)自什么物質(zhì)？

氧氣

葡萄糖和水5.氧氣參與了哪個(gè)階段的反應(yīng)？哪些階段需要在有氧條件下？氧氣參與了第三階段的反應(yīng)，第二階段和第三階段需要在有氧條件下進(jìn)行。想一想對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：如圖所示為某綠色植物細(xì)胞內(nèi)部分物質(zhì)的代謝過(guò)程，下列相關(guān)敘述中正確的是(

)A．圖解中的①②兩種物質(zhì)依次是H2O和O2B．圖解中(一)、(二)兩階段產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所都是線粒體C．圖解中(三)階段產(chǎn)生的H2O中的氫最終都來(lái)自葡萄糖D．1分子丙酮酸在(二)、(三)階段產(chǎn)生的能量一樣多A有氧呼吸反應(yīng)場(chǎng)所反應(yīng)式第一階段第二階段第三階段3.總反應(yīng)式:C6H12O6

+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜請(qǐng)根據(jù)P92-93的文字及圖解，2min內(nèi)完成表格（丙酮酸的分子式C3H4O3）2.有氧呼吸過(guò)程思：18O標(biāo)記H2O，最先18O會(huì)出現(xiàn)在哪里？1mol葡萄糖能量（2870kJ）有氧呼吸熱能散失977.28kJ4.能量去路：約為34%對(duì)生物體有何意義？（1）轉(zhuǎn)換效率大約是多少？32molATP（維持體溫）（2）977.28kJ的能量能形成多少ATP？課本P.93思考討論保證有機(jī)物中的能量得到最充分的利用，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：可以使有機(jī)物中的能量逐步地轉(zhuǎn)移到ATP中；能量緩慢有序地釋放，有利于維持細(xì)胞的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。

（3）與燃燒迅速釋放能量相比，有氧呼吸是逐級(jí)釋放能量的，這對(duì)于生物體來(lái)說(shuō)具有什么意義？5.概念

指細(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，生成許多ATP的過(guò)程。6.影響有氧呼吸的因素：①O2的濃度(第三階段)②溫度(酶活性)③水分(第二階段)④CO2

濃度歸納總結(jié)有氧呼吸的概念思維.訓(xùn)練

關(guān)于真核細(xì)胞線粒體的起源，科學(xué)家提出了一種解釋?zhuān)杭s十幾億年前，有一種真核細(xì)胞吞噬了原始的需氧細(xì)菌，被吞噬的細(xì)菌不僅沒(méi)有被消化分解，反而在細(xì)胞中生存下來(lái)了。需氧細(xì)菌從宿主細(xì)胞那里獲取丙酮酸，宿主細(xì)胞從需氧細(xì)菌那里得到丙酮酸氧化分解釋放的能量。在共同生存繁衍的過(guò)程中，需氧細(xì)菌進(jìn)化為宿主細(xì)胞內(nèi)專(zhuān)門(mén)進(jìn)行細(xì)胞呼吸的細(xì)胞器。以下哪些證據(jù)支