人教版高中生物必修1分子與細(xì)胞第5章第3節(jié)第1課時(shí)細(xì)胞呼吸的方式與有氧呼吸課件

第1課時(shí)細(xì)胞呼吸的方式與有氧呼吸第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1．實(shí)驗(yàn)原理知識(shí)點(diǎn)1探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式真核兼性厭氧渾濁藍(lán)

綠

黃

重鉻酸鉀酸

灰綠2．探究過程(1)提出問題①酵母菌使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精是在有氧還是無氧條件下進(jìn)行的？②酵母菌在有氧和無氧條件下細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2是否一樣多？(2)作出假設(shè)酵母菌在無氧條件下進(jìn)行葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精，酵母菌在有氧條件進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的CO2。(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)①酵母菌培養(yǎng)液的配制：酵母菌＋質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的__________。②檢測CO2的產(chǎn)生方法：澄清石灰水或________________。裝置如圖所示：葡萄糖溶液溴麝香草酚藍(lán)溶液NaOH溶液③檢測酒精的產(chǎn)生：從A、B錐形瓶各取2mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液，分別注入編號(hào)為1、2的2支干凈的試管中→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。重鉻酸鉀為什么酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長？提示：由于葡萄糖也能與重鉻酸鉀反應(yīng)發(fā)生顏色變化，因此，應(yīng)將酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間適當(dāng)延長以耗盡溶液中的葡萄糖。④實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Ⅰ．甲、乙兩裝置中的石灰水都變渾濁，但__裝置渾濁程度高。Ⅱ．2號(hào)試管中溶液變成______，1號(hào)試管不變色。⑤表達(dá)交流：說出酵母菌細(xì)胞呼吸的方式、條件及產(chǎn)物，并與其他小組的同學(xué)進(jìn)行交流。甲

灰綠色

有氧和無氧

基于對酵母菌細(xì)胞呼吸方式的探究的認(rèn)識(shí)，判斷下列表述是否正確。1．在“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)中，必須保證酵母菌是新鮮且有活性的。

(

)2．只檢測有無CO2產(chǎn)生即可確定酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。

(

)提示：酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸均產(chǎn)生CO2?！獭?．根據(jù)石灰水變渾濁的程度可以確定CO2產(chǎn)生量的多少。

(

)4．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。

(

)提示：酒精在酸性條件下與重鉻酸鉀溶液反應(yīng)產(chǎn)生灰綠色?！獭撂骄恳唬簩?shí)驗(yàn)材料的選擇及實(shí)驗(yàn)條件的控制如圖甲組、乙組是探究酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)物的裝置，據(jù)圖分析回答下列問題：1．配制酵母菌培養(yǎng)液時(shí)為什么要用新鮮的食用酵母菌？提示：防止酵母菌因存放時(shí)間過長而死亡，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不明顯。2．為什么要將葡萄糖溶液煮沸，且冷卻到常溫后才可加入新鮮的酵母菌？提示：煮沸的目的是殺菌和除去溶液中的氧，冷卻到常溫的目的是防止高溫殺死酵母菌。3．盛有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%NaOH溶液的錐形瓶連通橡皮球(或氣泵)的目的是什么？提示：讓空氣間歇性地依次通過三個(gè)錐形瓶，既保證O2的充分供應(yīng)，又使空氣先經(jīng)過盛有NaOH溶液的錐形瓶，除去空氣中的CO2，保證第三個(gè)錐形瓶的澄清石灰水變渾濁是酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致。4．乙組的B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，這是為什么？提示：確保是酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生的CO2使澄清的石灰水變渾濁。探究二：實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析1．本實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量及無關(guān)變量分別是什么？提示：自變量是氧氣的有無；因變量是是否有CO2和酒精的產(chǎn)生；無關(guān)變量有溫度、pH、培養(yǎng)液濃度、酵母菌的新鮮程度等。2．有同學(xué)認(rèn)為，探究一裝置甲中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液不能完全吸收CO2，以致可能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾，探討為避免這種可能性的發(fā)生，應(yīng)采取的措施是什么？提示：在裝置甲中盛有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液的錐形瓶和盛有酵母菌培養(yǎng)液的錐形瓶之間再連通一個(gè)盛有澄清石灰水的錐形瓶。[深化歸納]1．酵母菌呼吸方式探究實(shí)驗(yàn)兩條注意事項(xiàng)(1)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前必須檢驗(yàn)裝置的氣密性，否則會(huì)因細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2不能全部通入澄清的石灰水中導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。(2)酒精檢測時(shí)，是將酸性重鉻酸鉀溶液滴加至取出的部分酵母菌培養(yǎng)液濾液中，不是滴加至全部的酵母菌培養(yǎng)液濾液中。2．對照實(shí)驗(yàn)和對比實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)類型比較項(xiàng)目對照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)結(jié)論舉例對照實(shí)驗(yàn)有有一般是一個(gè)探究淀粉酶的專一性對比實(shí)驗(yàn)無有出現(xiàn)多個(gè)結(jié)論探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式3．實(shí)驗(yàn)拓展(1)若探究種子的呼吸狀況則不必遮光，但需要有“死種子”作對照。(2)若探究“植株或幼苗”的呼吸狀況，應(yīng)進(jìn)行遮光處理，以防止光合作用的干擾，同時(shí)可設(shè)置同種狀況但死亡的植株或幼苗作對照。[對點(diǎn)練習(xí)]1．pH傳感器是一種能夠快速準(zhǔn)確獲取溶液酸堿度的儀器。某興趣小組設(shè)置如圖甲、乙所示的裝置，探究酵母菌細(xì)胞呼吸過程中pH的變化。下列敘述正確的是(

)A．圖甲裝置溶液X的目的是除去空氣中的CO2B．實(shí)驗(yàn)過程中，圖甲裝置檢測到pH先上升后下降C．實(shí)驗(yàn)過程中，圖乙裝置檢測到pH先下降后上升D．環(huán)境溫度和酵母菌數(shù)量不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果√A

[圖甲裝置溶液X的目的是除去空氣中的CO2，防止空氣中的CO2對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生干擾，A正確；酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸過程均產(chǎn)生CO2，實(shí)驗(yàn)過程中，圖甲、乙裝置均檢測到pH逐漸下降，不會(huì)出現(xiàn)上升的現(xiàn)象，B、C錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)中環(huán)境溫度和酵母菌數(shù)量屬于無關(guān)變量，均會(huì)影響單位時(shí)間內(nèi)CO2的產(chǎn)生量，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，D錯(cuò)誤。]2．“酸性重鉻酸鉀溶液會(huì)被具有還原性的物質(zhì)還原成灰綠色”，某生物研究小組利用該實(shí)驗(yàn)原理驗(yàn)證酵母菌在無氧或缺氧條件下才能產(chǎn)生酒精，裝置如圖。下列回答正確的是(

)A．a(chǎn)、d裝置中注射器的作用是便于加入酸性重鉻酸鉀溶液進(jìn)行檢驗(yàn)B．d裝置中的培養(yǎng)液加入酸性重鉻酸鉀溶液后也變色，可能是剩余的葡萄糖導(dǎo)致的C．將b、e試管中的清水換成溴麝香草酚藍(lán)溶液，一段時(shí)間后溶液顏色由黃變綠再變藍(lán)D．增加a裝置中酵母菌的數(shù)量，可以提高酒精的最大產(chǎn)量√B

[a、d裝置中注射器的作用是便于取等量樣液用于檢測，不能直接往錐形瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液進(jìn)行檢驗(yàn)，A錯(cuò)誤；葡萄糖具有還原性，結(jié)合題干“酸性重鉻酸鉀溶液會(huì)被具有還原性的物質(zhì)還原成灰綠色”可知，d裝置中的培養(yǎng)液加入酸性重鉻酸鉀溶液后也變色，可能是剩余的葡萄糖導(dǎo)致的，B正確；二氧化碳遇溴麝香草酚藍(lán)溶液會(huì)由藍(lán)變綠再變黃，可用來檢測二氧化碳，因此將b、e試管中的清水換成溴麝香草酚藍(lán)溶液，一段時(shí)間后溶液顏色由藍(lán)變綠再變黃，C錯(cuò)誤；增加a裝置中酵母菌的數(shù)量，無法提高酒精的最大產(chǎn)量，增加a裝置中葡萄糖溶液濃度，可以提高酒精的最大產(chǎn)量，D錯(cuò)誤。]1．呼吸作用的實(shí)質(zhì)細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物________，并釋放_(tái)___。呼吸作用也叫________。知識(shí)點(diǎn)2有氧呼吸氧化分解能量細(xì)胞呼吸2．有氧呼吸(1)主要場所——線粒體①a．____；b．____；c．__；d．____。②線粒體增大膜面積的方式：_________________________________________。③有氧呼吸的酶分布在______________________。(2)反應(yīng)式________________________________________________。外膜內(nèi)膜嵴基質(zhì)內(nèi)膜的某些部位向線粒體的內(nèi)腔折疊形成嵴

線粒體的內(nèi)膜上和基質(zhì)中(3)過程(如圖)①寫出圖中①②③代表的有氧呼吸的對應(yīng)階段。①________；②________；③________。②寫出a、b、c、d代表的物質(zhì)。a．______；b．______；c．_____；d．____。③三個(gè)階段均釋放出能量，釋放能量最多的階段是__(填圖中序號(hào))。④寫出圖中①②③所處的場所。①__________；②__________；③__________。第一階段第二階段第三階段丙酮酸[H]CO2O2③細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜(4)能量轉(zhuǎn)化熱能ATP葡萄糖為什么必須分解成丙酮酸后才能進(jìn)行有氧呼吸的第二、三階段？提示：線粒體膜上不含運(yùn)輸葡萄糖的載體蛋白，葡萄糖不能進(jìn)入線粒體(或線粒體內(nèi)沒有催化葡萄糖分解的酶)。(5)概念細(xì)胞在__的參與下，通過______的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生____________，釋放能量，生成大量______的過程。(6)有氧呼吸與有機(jī)物在體外燃燒的不同特點(diǎn)①有氧呼吸過程溫和。②有氧呼吸進(jìn)行時(shí)有機(jī)物中的能量經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)________。③有氧呼吸釋放的能量有相當(dāng)一部分儲(chǔ)存在______中。氧

多種酶

二氧化碳和水ATP逐步釋放ATP基于對有氧呼吸原理的認(rèn)識(shí)，判斷下列表述是否正確。1．真核細(xì)胞都能進(jìn)行有氧呼吸。

(

)提示：真核細(xì)胞不一定都進(jìn)行有氧呼吸，如哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞。2．有氧呼吸全部在線粒體中進(jìn)行。

(

)提示：有氧呼吸第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行?！痢?．有氧呼吸的三個(gè)階段均可產(chǎn)生ATP，但第三階段產(chǎn)生的最多。

(

)4．氧氣作為反應(yīng)物參與有氧呼吸的第二、三階段。

(

)提示：氧氣參與有氧呼吸的第三階段。5．有氧呼吸的第三階段既消耗水又產(chǎn)生水。

(

)提示：有氧呼吸的第二階段消耗水，第三階段產(chǎn)生水?！獭痢敛牧?

將酵母菌細(xì)胞破碎后進(jìn)行離心處理，獲得上清液(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))和沉淀物(線粒體)兩部分，與未離心處理過的酵母菌培養(yǎng)液分別放入3支試管內(nèi)，往3支試管內(nèi)分別加入等量的氧氣、葡萄糖、熒光素和熒光素酶，一段時(shí)間后，檢測各試管內(nèi)的變化情況。組別自變量實(shí)驗(yàn)結(jié)果1號(hào)線粒體葡萄糖的量不變，沒有熒光2號(hào)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖的量減少，有丙酮酸生成，微弱熒光出現(xiàn)3號(hào)線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖的量減少，有CO2生成以及較強(qiáng)熒光出現(xiàn)材料2

使用超聲波將線粒體破碎，分離線粒體膜狀結(jié)構(gòu)和線粒體基質(zhì)，加入等量的氧氣、丙酮酸、熒光素和熒光素酶，一段時(shí)間后，檢測各試管變化情況。組別自變量實(shí)驗(yàn)結(jié)果4號(hào)只含線粒體膜狀結(jié)構(gòu)丙酮酸的量不變，沒有熒光出現(xiàn)5號(hào)只含線粒體基質(zhì)丙酮酸減少，產(chǎn)生CO2，微弱熒光出現(xiàn)6號(hào)有線粒體膜狀結(jié)構(gòu)和基質(zhì)丙酮酸減少，產(chǎn)生CO2，較強(qiáng)的熒光出現(xiàn)材料3

超聲波震碎了線粒體之后，內(nèi)膜自然卷成了顆粒朝外的小囊泡。這些小囊泡具有氧化[H]的功能。當(dāng)用胰蛋白酶處理后，這些小囊泡不再具有氧化[H]的功能。當(dāng)把這些小顆粒裝上去之后，小囊泡重新具有了氧化[H]的功能。這些小顆粒后來被證實(shí)是一系列線粒體內(nèi)膜上的酶。1．材料1、2中的熒光素和熒光素酶有什么作用？提示：熒光素和熒光素酶的作用是檢測ATP含量的多少。2．由材料1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：物質(zhì)發(fā)生了什么變化？這些變化發(fā)生的部位能量又有什么變化？提示：葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被分解成了丙酮酸，并且有少量ATP生成；在線粒體內(nèi)丙酮酸被分解產(chǎn)生了CO2，并且有大量ATP生成。3．由材料2分析丙酮酸被分解的部位？從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得到的推論是什么？提示：在線粒體基質(zhì)中丙酮酸被分解。推論1：丙酮酸分解發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，并且產(chǎn)生CO2，釋放少量能量；推論2：線粒體基質(zhì)分解丙酮酸后，在線粒體膜狀結(jié)構(gòu)上繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)合成較多的ATP。4．通過材料3的上述事實(shí)可以確定在線粒體內(nèi)膜上發(fā)生了什么樣的反應(yīng)？提示：在線粒體內(nèi)膜上發(fā)生了[H]的氧化，即[H]和氧氣發(fā)生反應(yīng)。[深化歸納]1．有氧呼吸中氧元素的來源和去路2．有氧呼吸中[H]和ATP的來源和去路物質(zhì)來源去路[H]C6H12O6和H2O第三階段與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．能量代謝有氧呼吸三個(gè)階段都釋放能量產(chǎn)生ATP，細(xì)胞呼吸釋放的能量大部分以熱能形式散失，少部分轉(zhuǎn)移到ATP中。[對點(diǎn)練習(xí)]3．下圖是細(xì)胞有氧呼吸過程簡圖，下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．過程①的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B．a(chǎn)代表的是氧氣，參與有氧呼吸的第三階段C．b代表二氧化碳，是有氧呼吸第二階段產(chǎn)物D．只有過程①會(huì)釋放出少量能量，生成少量ATP√D

[過程①指的是有氧呼吸的第一階段，場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，A正確；a與[H]結(jié)合，形成水，故a代表的是氧氣，參與有氧呼吸的第三階段，B正確；水與丙酮酸反應(yīng)生成b和[H]，故b代表二氧化碳，是有氧呼吸第二階段產(chǎn)物，C正確；過程①會(huì)釋放出少量能量，生成少量ATP，過程②包括有氧呼吸的第二、三階段，該過程中也會(huì)產(chǎn)生ATP，且在第三階段產(chǎn)生大量ATP，D錯(cuò)誤。]4．如圖甲是綠色植物在晴朗的白天有氧呼吸各階段的反應(yīng)示意圖，其中1～7表示能量或物質(zhì)，圖乙是線粒體簡圖。下列敘述錯(cuò)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將全部釋放到大氣中√D

[圖甲中2→3過程表示細(xì)胞呼吸的第一階段，而活細(xì)胞都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸(有氧呼吸或無氧呼吸)，A正確；圖甲中3→6過程表示有氧呼吸的第二階段，場所是線粒體基質(zhì)，即圖乙的②處，B正確；圖乙中③處為線粒體內(nèi)膜，是進(jìn)行有氧呼吸第三階段的場所，發(fā)生[H]與O2結(jié)合生成水的過程，圖甲中4表示水，C正確；白天葉肉細(xì)胞中線粒體產(chǎn)生的6(CO2)可用于光合作用，D錯(cuò)誤。]易錯(cuò)提醒(1)葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物質(zhì)，但不是唯一的物質(zhì)。(2)葡萄糖不能進(jìn)入線粒體，需要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸和[H]后，丙酮酸才能進(jìn)入線粒體中進(jìn)一步分解。(3)真核細(xì)胞中哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞、蛔蟲無線粒體，只能進(jìn)行無氧呼吸。線粒體不是進(jìn)行有氧呼吸必需的結(jié)構(gòu)，如藍(lán)細(xì)菌(原核生物)無線粒體，但能進(jìn)行有氧呼吸。1．對比實(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)對象的影響的實(shí)驗(yàn)。2．有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，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的過程。3．CO2可使溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃。

1．如圖為“探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。在正確操作的情況下，下列說法錯(cuò)誤的是(

)課堂檢測素養(yǎng)測評(píng)243題號(hào)15A．B、D瓶加入的酵母菌培養(yǎng)液等量B．A瓶中裝的是NaOH溶液用于除去CO2C．一段時(shí)間內(nèi)，C瓶中澄清石灰水變渾濁的程度高于E瓶D．用酸性重鉻酸鉀溶液檢驗(yàn)C、E兩瓶中是否含有酒精243題號(hào)15√D

[該實(shí)驗(yàn)的單一變量是是否通入空氣，B、D瓶加入的酵母菌培養(yǎng)液應(yīng)等量，這是對無關(guān)變量的控制，A正確；A瓶中加入NaOH是為了吸收空氣中CO2，排除空氣中CO2對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，B正確；酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2多于無氧呼吸產(chǎn)生的CO2，所以一段時(shí)間后C瓶中澄清石灰水變渾濁的程度高于E瓶，C正確；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后可以在B、D兩瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液，觀察顏色是否由橙色變成灰綠色，來檢測是否產(chǎn)生酒精，D錯(cuò)誤。]243題號(hào)152．圖示某細(xì)胞器中發(fā)生的生命活動(dòng)，①表示的物質(zhì)最可能是(

)A．蛋白質(zhì) B．氨基酸C．丙酮酸 D．葡萄糖√243題號(hào)15C

[有氧呼吸是在氧氣充足的條件下，細(xì)胞徹底氧化分解有機(jī)物產(chǎn)生二氧化碳和水同時(shí)釋放能量的過程，圖示過程表示呼吸作用，故該細(xì)胞器表示線粒體，丙酮酸能進(jìn)入線粒體基質(zhì)中被分解，C正確。]3．下圖表示的是有氧呼吸過程，A～F表示物質(zhì)，①②③表示過程，下列有關(guān)敘述不正確的是(

)A．可表示水的是E和FB．表示O2和CO2的分別是D和BC．①②③過程都是在細(xì)胞內(nèi)的線粒體中完成的D．①②③過程中，產(chǎn)生能量最多的過程是③√243題號(hào)15C

[①②③過程中的②③在真核生物細(xì)胞內(nèi)的線粒體中完成，①在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成，C錯(cuò)誤。]4．用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，可檢測到18O的轉(zhuǎn)移途徑是(

)A．葡萄糖→丙酮酸→H2OB．葡萄糖→丙酮酸→O2C．葡萄糖→O2→H2OD．葡萄糖→丙酮酸→CO2243題號(hào)15√D

[有氧呼吸分三個(gè)階段，葡萄糖中氧的轉(zhuǎn)移過程為葡萄糖→丙酮酸→CO2。第三階段產(chǎn)生的H2O中的氧全部來自O(shè)2。D符合題意。]5．如圖為“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，C、E瓶為澄清石灰水，請據(jù)圖分析：243題號(hào)15(1)A瓶加入的試劑是____________，其目的是_______________________________________________，B中酵母菌細(xì)胞呼吸的場所為____