资源简介

(共33张PPT)
第5章 细胞的能量供应和利用
必修一 分子与细胞
新叶伸向和煦的阳光，
蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。
它们为生存而获取能量，
能量在细胞里流转激荡！
细胞呼吸的原理和应用
第1课时 细胞呼吸的方式和有氧呼吸
第5章 第3节
目录
一、新课导入
二、任务探究
三、课堂练习
学习目标
1、通过实验探究，明确细胞呼吸的方式，并说出对比实验的概念。
2、明确有氧呼吸的场所、过程和物质与能量变化。
问题探讨
酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。
发酵生产葡萄酒的车间
讨论
1.都是培养酵母菌，为什么有的通气有的需要密封？
2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？
3.在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对自身有什么意义？
新课导入
讨论
1.都是培养酵母菌，为什么有的通气有的需要密封？
通气让酵母菌进行有氧呼吸,有利于酵母菌快速繁殖; 密封让酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精。
问题探讨
酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。
发酵生产葡萄酒的车间
讨论
新课导入
讨论
2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？
3.在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对自身有什么意义？
有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放能量多，为细胞增殖提供充足的动力。
密封发酵时，酵母菌将有机物分解为酒精时，也能为自身的生命活动提供少量能量。
问题探讨
酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。
发酵生产葡萄酒的车间
讨论
新课导入
酵母菌是一种单细胞真菌，它与人类的生活息息相关，我们生活中做馒头、面包、酿酒等，都是利用酵母菌的呼吸作用。
细胞内有机物的氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。
酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。
酵母菌
一、细胞呼吸的方式
有氧 CO2
无氧 CO2 酒精
产生
产生
+
酵母菌什么条件下产生CO2？什么条件下产生酒精？
分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或CO2 。
1.提出问题
2.作出假设
3.设计实验
一、细胞呼吸的方式
【任务一】阅读课本90页和91页探究实践“探究酵母菌细胞呼吸的方式”92页的科学方法，明确本实验的实验原理和实验思路，小组完成91页“设计实验”的3个问题。
实验思路：
思考讨论
1.怎样控制有氧和无氧条件？
有氧一组通入空气，以保证反应始终在有氧条件下进行。
无氧一组密封。
一、细胞呼吸的方式
【任务一】阅读课本90页和91页探究实践“探究酵母菌细胞呼吸的方式”92页的科学方法，明确本实验的实验原理和实验思路，小组完成91页“设计实验”的3个问题。
2.怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无CO2产生？如何比较CO2产生的多少？
①使澄清石灰水变浑浊（根据浑浊程度检测CO2产生的多少）
②溴麝香草酚蓝溶液：蓝→变绿→再变黄（根据其变黄色时间的长短，检测CO2产生的多少）
（1）检测CO2
酒精+酸性重铬酸钾溶液：橙色→灰绿色
（2）检测酒精：
一、细胞呼吸的方式
【任务一】阅读课本90页和91页探究实践“探究酵母菌细胞呼吸的方式”92页的科学方法，明确本实验的实验原理和实验思路，小组完成91页“设计实验”的3个问题。
3.怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？
在酵母菌生长的适宜温度下进行试验，以保证酵母菌高效活性。
一、细胞呼吸的方式
【任务一】阅读课本90页和91页探究实践“探究酵母菌细胞呼吸的方式”92页的科学方法，明确本实验的实验原理和实验思路，小组完成91页“设计实验”的3个问题。
4.进行实验
（1）配制酵母菌培养液：酵母菌+葡萄糖溶液
取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A（500mL）和锥形瓶B（500mL）中，分别向瓶中注入240mL质量分数为5%的煮沸冷却后的葡萄糖溶液。
煮沸：灭菌、除去葡萄糖溶液中的氧气。
冷却：避免高温杀死酵母菌。
酵母菌
一、细胞呼吸的方式
【任务一】阅读课本90页和91页探究实践“探究酵母菌细胞呼吸的方式”92页的科学方法，明确本实验的实验原理和实验思路，小组完成91页“设计实验”的3个问题。
讨论：
（2）实验装置：
动一动手将实验中的有氧装置和无氧装置连通好
①有氧组： ；
无氧组： 。
D
澄清的石灰水
BD
酵母菌培养液
A
酵母菌培养液
B
10%的NaOH
C
E
气泵
ECAD
4.进行实验
一、细胞呼吸的方式
【任务一】阅读课本90页和91页探究实践“探究酵母菌细胞呼吸的方式”92页的科学方法，明确本实验的实验原理和实验思路，小组完成91页“设计实验”的3个问题。
有氧条件
装置连接
接气泵
A
10% NaOH
酵母菌培养液
澄清石灰水
②NaOH的作用是什么？
吸收通入空气中CO2，排除空气中CO2的干扰。
无氧条件
装置连接
③B瓶为什么要封口放置一段时间，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？
B
酵母菌培养液
澄清石灰水
让酵母菌耗尽瓶内O2，造成无氧环境，确保产物是无氧呼吸产生的。
一、细胞呼吸的方式
【任务一】阅读课本90页和91页探究实践“探究酵母菌细胞呼吸的方式”92页的科学方法，明确本实验的实验原理和实验思路，小组完成91页“设计实验”的3个问题。
（3）检测CO2的生成
通入澄清的石灰水：
澄清→浑浊
CO2多少：
澄清的石灰水浑浊程度
溴麝香草酚蓝水溶液变黄时间
溴麝香草酚蓝水溶液：
蓝→变绿→再变黄
A
10% NaOH
酵母菌培养液
澄清石灰水
接橡皮球
（或气泵）
B
酵母菌培养液
澄清石灰水
一、细胞呼吸的方式
【任务一】阅读课本90页和91页探究实践“探究酵母菌细胞呼吸的方式”92页的科学方法，明确本实验的实验原理和实验思路，小组完成91页“设计实验”的3个问题。
（4）酒精的检测：
葡萄糖也能和酸性重铬酸钾溶液反应，故检测时需要等培养液中葡萄糖耗尽再进行。
①在A、B中各取2mL酵母菌培养液的滤液，分别注入1号、2号干净的试管中；
②在1号、2号试管中各滴0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液；
③并轻轻振荡，观察试管中溶液的颜色变化。
方法步骤：
刚加入重铬酸钾 一段时间以后
A
B
A
B
一、细胞呼吸的方式
【任务一】阅读课本90页和91页探究实践“探究酵母菌细胞呼吸的方式”92页的科学方法，明确本实验的实验原理和实验思路，小组完成91页“设计实验”的3个问题。
5.得出结论
酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。
①有氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生大量CO2
②无氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生酒精和少量CO2。
学习前，有氧和无氧两组实验结果对我们而言均是未知的，都属于实验组。
设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响——对比试验，也叫相互对照实验。
6.对比实验
一、细胞呼吸的方式
【任务一】阅读课本90页和91页探究实践“探究酵母菌细胞呼吸的方式”及92页的科学方法，明确本实验的实验原理和实验思路，小组完成91页“设计实验”的3个问题。
二、有氧呼吸
【任务二】1.阅读课本92页和93页，并根据以上实验，说出细胞呼吸的方式有哪几种？结合视频，说出有氧呼吸的场所和主要过程，描述有氧呼吸过程中的物质和能量变化，概括有氧呼吸的概念。
二、有氧呼吸
【任务二】1.阅读课本92页和93页，并根据以上实验，说出细胞呼吸的方式有哪几种？说出有氧呼吸的场所和主要过程，描述有氧呼吸过程中的物质和能量变化，概括有氧呼吸的概念。
1.细胞呼吸的方式
科学家根据大量的实验结果得出结论：细胞呼吸可以分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
外膜
内膜
嵴
内膜向内折叠形成，嵴使得内膜的表面积大大增加。
线粒体基质
酶
线粒体内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
有氧呼吸的主要场所是线粒体。
二、有氧呼吸
2.场所
【任务二】1.阅读课本92页和93页，并根据以上实验，说出细胞呼吸的方式有哪几种？说出有氧呼吸的场所和主要过程，描述有氧呼吸过程中的物质和能量变化，概括有氧呼吸的概念。
有氧呼吸 场所 反应物 产物 释能
第一阶段
第二阶段
第三阶段
细胞质基质
主要是葡萄糖
丙酮酸 [H]
少量
丙酮酸、H2O
CO2、[H]
少量
[H]、O2
H2O
大量
线粒体基质
线粒体内膜
请阅读教材P92有氧呼吸的三个阶段，将下表补充完整。
二、有氧呼吸
【任务二】1.阅读课本92页和93页，并根据以上实验，说出细胞呼吸的方式有哪几种？说出有氧呼吸的场所和主要过程，描述有氧呼吸过程中的物质和能量变化，概括有氧呼吸的概念。
3.过程
3.过程
有氧呼吸 反应式
第一阶段
第二阶段
第三阶段
总反应式:
C6H12O6 + 6H2O+6O2 6CO2 +12H2O+能量
酶
二、有氧呼吸
4.概念
细胞在氧 的参与下，通过多种酶 的催化，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生CO2和H2O，释放能量，产生大量ATP 的过程。
【任务二】1.阅读课本92页和93页，并根据以上实验，说出细胞呼吸的方式有哪几种？说出有氧呼吸的场所和主要过程，描述有氧呼吸过程中的物质和能量变化，概括有氧呼吸的概念。
二、有氧呼吸
二、有氧呼吸
【任务二】2.阅读课本93页的思考讨论“有氧呼吸的能量利用特点”，小组讨论这两个问题，小组形成最终答案。
（1）在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870kJ的能量，可使977.28kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大约是多少，这些能量大约能使多少ADP转化为ATP
（2）与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？
1.在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870kJ的能量，可使977.28kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大约是多少，这些能量大约能使多少ADP转化为ATP
转化效率
产生ATP mol数
=977.28/2870=34%
=977.28/30.54=32mol
二、有氧呼吸
【任务二】2.阅读课本93页的思考讨论“有氧呼吸的能量利用特点”，小组讨论这两个问题，小组形成最终答案。
2.与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？
（1） 可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中；
（2） 能量能够缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定状态。
有氧呼吸特点：条件温和、能量经过一系列的化学反应逐步释放、有相当一部分能量储存在ATP中。
二、有氧呼吸
【任务二】2.阅读课本93页的思考讨论“有氧呼吸的能量利用特点”，小组讨论这两个问题，小组形成最终答案。
课堂练习
1.(2023·山东省·期末考试)人们经常根据生产生活的需要，控制细胞呼吸的强度和类型。有关细胞呼吸的叙述中，错误的是 （ ）
A. 睡前刷牙，可以避免乳酸菌等无氧呼吸产生酸性物质导致牙齿受到损坏
B. 在通气的情况下，酵母菌可以利用麦芽、葡萄、粮食等原材料酿酒
C. 袋装酸奶出现胀袋现象，说明酸奶已被产气微生物污染，不可饮用
D. 提倡进行慢跑等有氧运动，可避免人体因剧烈运动而产生大量乳酸
课堂练习
【解析】
A、乳酸杆菌等厌氧菌进行无氧呼吸后会产生乳酸导致牙齿受到损坏，A正确；
B、酵母菌无氧呼吸会产生酒精，在通气的情况下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，不产生酒精，B错误；
C、若袋装酸奶出现胀袋，说明酸奶可能已被其他产气微生物污染，不可食用，C正确；
D、进行慢跑等有氧运动，可减少人体因剧烈运动而产生乳酸，导致肌肉酸痛，D正确。
故选B。
课堂练习
2.(2023·浙江省·单元测试)下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（）
A. 没有线粒体的某些原核细胞也能进行有氧呼吸
B. 丙酮酸、[H]是有氧呼吸和无氧呼吸共同的中间产物
C. 马拉松长跑时，肌肉细胞中CO2的产生量多于O2的消耗量
D. 根据溴麝香草酚蓝水溶液是否变色，不能鉴定酵母菌的呼吸作用方式
课堂练习
【解析】
【分析】
本题考查细胞呼吸的知识点，熟知细胞呼吸类型及过程是解题的关键，题目难度适中。
【解答】
A.没有线粒体的某些原核细胞也能进行有氧呼吸；比如蓝细菌、硝化细菌等，这些原核生物细胞中虽没有线粒体，但是细胞中含有与有氧呼吸有关的酶系统，也能进行有氧呼吸，A正确；
B.有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同，丙酮酸、[H]是有氧呼吸和无氧呼吸共同的中间产物，B正确；
C.马拉松长跑时，肌肉细胞会进行无氧呼吸，但肌肉细胞无氧呼吸的产物是乳酸；在剧烈运动时主要通过有氧呼吸来提供能量，长跑时肌肉细胞中CO2的产生量与O2的消耗量相等，C错误；
D.酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸都能产生二氧化碳，根据溴麝香草酚蓝水溶液是否变色，不能鉴定酵母菌的呼吸作用方式，D正确。
课堂练习
3.(2023·山西省·假期作业)制作面包时，需用酵母菌处理面团，面团受热后膨胀变得酥软。某研究小组设计实验探究此过程中酵母菌的呼吸方式，结果如下图（其中BC=CD）。请回答：
（1）酵母菌属于________（选填“需氧”、“厌氧”或“兼性厌氧”）生物，其在处理面团时产生了________使面团受热后膨胀变得酥软。
（2）A点时酵母菌的呼吸方式为________，E点时酵母菌的呼吸方式为________。
（3）O2浓度为D时，细胞质基质中的呼吸代谢产物除丙酮酸外，还有________。此浓度下单位时间内有氧呼吸消耗的葡萄糖量占细胞呼吸消耗的葡萄糖量的比例为________。
课堂练习

展开更多......

收起↑