资源简介

(共50张PPT)
第三节 细胞呼吸的原理与应用
第1课时 细胞呼吸的方式
【复习回顾】
1.生物体生命活动的主要能源物质是什么？
2.生物体生命活动所需的直接能源物质是什么？这种物质是如何形成的？
糖类
ADP + Pi +
能量
ATP
ATP合成酶
用
作
吸
呼
糖类、脂肪等有机物氧化分解
动物和人
真菌
大多数细菌
光合作用
呼吸作用
绿色植物
O2
CO2
呼吸：
人体从周围环境吸入空气，利用其中的O2，呼出CO2。它是一种宏观的气体交换过程。
细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物，并且释放能量的过程。又叫做细胞呼吸。
呼吸作用:
活细胞内
分解有机物，释放能量
发生场所：
实质：
呼吸作用 ≠ 呼吸
细胞呼吸是否都需要氧气呢？生物在有氧和无氧的条件下是否都能进行细胞呼吸呢？
1.实验原理
（1）酵母菌是一种单细胞的真菌(真核生物)，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。
探究酵母菌的呼吸方式
为什么选择酵母菌作为研究细胞呼吸作用的材料？
发面
酿酒
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
提出问题
酵母菌什么条件下产生CO2，什么条件下产生酒精？
【提出问题】
酵母菌在不同条件下产生的CO2是否一样多
......
探究酵母菌的呼吸方式
发面
酿酒
根据自己已有的知识和经验，针对所提出的问题作出假设。
作出的假设可能有：
无氧条件下产生酒精，无氧条件下产生的CO2多；
有氧条件下产生酒精，无氧条件下产生的CO2多；
无氧条件下产生酒精，有氧条件下产生的CO2多；
有氧条件下和无氧条件下都产生酒精，有氧条件下产生的CO2多；
…
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
探究酵母菌的呼吸方式
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
探究酵母菌的呼吸方式
①自变量是什么？
②因变量是什么？
1.确定实
验目的：
2.细化
①如何控制自变量
②如何检测因变量
3.控制无
关变量
控制可能影响实验结果的因素
4.写出具体做法
方法步骤
材料用具等
实验目的：
探究酵母菌的细胞呼吸方式
自变量：
有无氧气
因变量：
是否产生CO2/酒精
无关变量：
酵母菌培养液的浓度和体积、温度、PH等
①怎样控制自变量(有氧和无氧环境)？
通气/密封
有氧装置
无氧装置
接气泵或像皮球→
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
探究酵母菌的呼吸方式
②怎样检测因变量？
CO2的检测
通入澄清石灰水：
溴麝香草酚蓝溶液：
根据浑浊程度检测CO2产生的多少
（现象：蓝→绿→黄）
根据其变黄色时间的的长短，检测CO2产生的多少
探究酵母菌的呼吸方式
澄清石灰水
浑浊石灰水
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
酒精检测：
橙色重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生反应，变成灰绿色。
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
②怎样检测因变量？
CO2的检测
通入澄清石灰水：
溴麝香草酚蓝溶液：
根据浑浊程度检测CO2产生的多少
（现象：蓝→绿→黄）
探究酵母菌的呼吸方式
③如何搭建实验装置？
有氧组
无氧组
小组讨论两个实验组如何组装，写出排列顺序
B
A
质量分数为10%的NaOH溶液
C
D
通气
密封
能不能直接通入空气？为什么？
如何通入氧气呢？
E
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
探究酵母菌的呼吸方式
煮沸:①除去溶液中的氧气，避免对自变量的影响；
②杀死葡萄糖溶液中可能存在的杂菌，避免其它杂菌的干扰。
冷却后再加入锥形瓶:防止高温将酵母菌杀死。
④怎样控制无关变量？
有氧组
无氧组
通气
密封
C
A
D
E
B
D
1.最好将葡萄糖培养液煮沸冷却后，再接种酵母菌，为什么？
探究酵母菌的呼吸方式
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
因为B瓶在封口后，培养液液面上方还存有一定量的氧气，
静置一段时间，让酵母菌将这部分氧气耗尽，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保CO2完全是由酵母菌无氧呼吸产生的。
④怎样控制无关变量？
有氧组
无氧组
通气
密封
C
A
D
E
B
D
2.B瓶应封口放置一段时间后再连接澄清石灰水的锥形瓶，为什么？
探究酵母菌的呼吸方式
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
④怎样控制无关变量？
有氧组
无氧组
通气
密封
C
A
D
E
B
D
探究酵母菌的呼吸方式
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
3.装置甲一定能排除空气中CO2对实验结果的干扰吗？
4.装置乙一定会是无氧的条件吗？如何改进实验装置？
甲
乙
④怎样控制无关变量？
有氧组
无氧组
通气
密封
A
D
E
B
D
C
D
油层
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
探究酵母菌的呼吸方式
实验步骤：（1）称取等量的两份食用酵母菌（10g）；
（2）配制质量分数为5%葡萄糖溶液作为酵母菌的培养液；
（3）搭建如图的有氧呼吸（左）和无氧呼吸（右）装置；
（4）培养、观察、检测、记录
有氧组
无氧组
通气
密封
A
D
E
B
D
C
D
油层
探究酵母菌的呼吸方式
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
探究酵母菌的呼吸方式
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
条件 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝水溶液 酸性重铬酸钾
有氧 浑浊（+++） 黄（迅速） 无明显现象
无氧 浑浊（+） 黄（较慢） 灰绿色
有氧组
无氧组
通气
密封
A
D
E
B
D
C
D
油层
实验结果
实验结论：
1.酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
2.细胞呼吸产物
大量CO2 + 不产生酒精
有氧条件：
少量CO2 + 酒精
无氧条件：
科学方法
酵母菌有氧条件下大量繁殖，无氧条件下酒精发酵。
讨论：本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？
对比实验（相互对照实验）
　　设置两个或两个以上的实验组，通过对几个实验组结果的分析比较，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验。
（有氧呼吸组，无氧呼吸组）
（产物）
（有氧或无氧）
（细胞呼吸）
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
探究酵母菌的呼吸方式
第三节 细胞呼吸的原理与应用
第2课时
【复习回顾】
1.细胞呼吸的类型:
需氧呼吸（有氧呼吸）
厌氧呼吸（无氧呼吸）
主要
2.有氧呼吸的主要场所？
3.如何分离得到线粒体？
线粒体
差速离心法
【任务一】阅读课本P92~93页，找出有氧呼吸的基本过程，以及每个阶段发生的场所、每个阶段的反应物和产物分别是什么？
有氧呼吸具体过程
①
①
②
④
③
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
I、II、III代表的反应场所及物质和能量变化分别是什么？
①②③④代表的物质分别是什么？
Ⅰ：细胞质基质
Ⅱ：线粒体基质
Ⅲ：线粒体内膜
①：[H] ②：H2O
③：CO2 ④：O2
C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 6 CO2+ 12 H2O +
能量
酶
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O = 6CO2 + 12H2O
酶
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O → 6CO2 + 12H2O+ATP
酶
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O+能量
找出反应式的错误：
C6H12O6+6H2O+6O2
6CO2+12H2O+
酶
能量
能量的去向：
1mol的葡萄糖彻底氧化分解以后，可生成大约2870kJ的能量，其中大约977.28KJ左右的能量存储在ATP中。其余能量去哪儿了？这种散失对生物体有何意义？
一、有氧呼吸
有机物中稳定化学能
热能（大部分）
ATP中活跃化学能（少部分）
想一想，反应式中的能量能否写成ATP？为什么？
细胞在 的参与下，通过多种 的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生 ，同时释放能量，生成 的过程，叫做有氧呼吸。
有氧呼吸的定义：
O2
酶
CO2和水
大量ATP
判断：
1.葡萄糖在线粒体中氧化分解为CO2和水（ ）
2.产物CO2中的O来自葡萄糖（ ）
3.[H]就是指H+（ ）
4.有氧呼吸一定要在线粒体内进行。（ ）
一、有氧呼吸
思考：没有氧时，葡萄糖如何分解呢？
[任务二】：阅读课本P94无氧呼吸的相关内容,写出无氧呼吸各个不同阶段的场所、原料、产物及能量释放情况。
无氧呼吸 场所 反应物 产物 释能
第一阶段
第二阶段
细胞质基质
主要是葡萄糖
丙酮酸[H]
少量
细胞质基质
丙酮酸[H]
乳酸
酒精 CO2
无
二、无氧呼吸
第一阶段
（与有氧呼吸 ）场所： 。
第二阶段（有两种情况）
完全相同
C6H12O6
酶
2C3H4O3 (丙酮酸)+ 4[H]+ 少量能量
2C3H4O3 (丙酮酸) + 4[H]
酶
2C3H6O3（乳酸）
2C2H5OH(酒精)+2CO2
细胞质基质
场所： 。
细胞质基质
实例：大多数高等植物、酵母菌
实例：①人和动物细胞 ②某些植物的特殊器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚）③乳酸菌
二、无氧呼吸
思考：1mol的葡萄糖所含能量大约2870kJ的能量，氧化分解成乳酸或酒精后，释放出196.65kJ的能量，其中61.08KJ能量用来合成2molATP。葡萄糖中的能量大部分去了哪里？
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量
酶
C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2 +少量能量
酶
大部分能量存留在酒精或乳酸中。
二、无氧呼吸
无氧呼吸是指细胞在 条件下，葡萄糖等有机物经过
分解，释放出少量能量的过程。像酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫作发酵，根据发酵产物不同，产生酒精的叫作酒精发酵，产生乳酸的叫作乳酸发酵。
无氧呼吸的定义：
无氧
不完全
密封有酒味
水淹烂根
二、无氧呼吸
细胞呼吸：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。
细胞呼吸的意义：
丙酮酸
葡萄糖
氨基酸
甘油
（2）生物体代谢的枢纽。
（1）为生物体提供能量
比较有氧呼吸和无氧呼吸
有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所
条件
产物
能量
相同点 联系 实质 意义 细胞质基质和线粒体
始终在细胞质基质
需氧、酶
不需氧、需酶
6CO2、12H2O
酒精和CO2或乳酸
大量（32ATP）
少量（2ATP）
从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同
分解有机物，释放能量，合成ATP
为生物体的各项生命活动提供能量
1.温度
蔬菜、水果保鲜的储存环境？
三、影响细胞呼吸的环境因素
2. CO2
农业种植时为什么强调正其行通其风？
三、影响细胞呼吸的环境因素
3.水分
一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。
应用：①粮食在收仓储存之前要进行晾晒，减少水分，以减弱细
胞呼吸，减少有机物的消耗。
②干种子在萌发时，要浸泡以增强代谢。
三、影响细胞呼吸的环境因素
A
B
C
图中点的含义
A点：
B点：
C点及以后：
只进行无氧呼吸
只进行有氧呼吸
CO2生成量最少
4. O2浓度
三、影响细胞呼吸的环境因素
水果蔬菜保鲜：
粮食储存：
结合影响细胞呼吸的因素，你认为蔬菜水果和粮食应该在什么条件下储存？
低温、低氧、中等湿度
低温、低氧、干燥
三、影响细胞呼吸的环境因素
为什么包扎伤口要选用透气消毒纱布或创可贴？
为什么利用酵母菌酿酒要先通入一定量的无菌空气，再密封？
为什么要给作物及时松土？为什么水稻要定期排水？
为什么储藏水果粮食要降低温度和氧气含量等措施延长保质期？
为什么皮肤伤口较深要到医院及时注射破伤风抗毒血清？
为什么提倡慢跑？
【任务3】阅读P95的6个资料，说说细胞呼吸原理在生活生产中有哪些应用？
四、细胞呼吸原理的应用
1.测定有氧呼吸速率
（1）指标：
单位时间O2吸收量。
（2）原理：
有氧呼吸吸收O2，释放CO2。CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，有色液滴左移。单位时间液滴左移量即表示有氧呼吸速率。
（3）物理误差的校正：
将生物材料灭活，其余条件不变。
（灭活）
拓展：探究细胞呼吸的实验装置
2.判断细胞呼吸方式
反映O2吸收量
反映CO2释放量-O2吸收量
小 结
过程
本质
应用
环境因素
意义
工业生产：酿酒、饲料
农业生产：中耕松土
健康生活：包扎伤口
为各项生命活动提供能量
氧气浓度
二氧化碳浓度
温度
水
分解有机物释放能量
葡萄糖→丙酮酸
丙酮酸→酒精
或乳酸
释放能量
1. 下列生产措施或生活现象所涉及的细胞呼吸知识，解释不正确的是(　 )
C
A．提倡慢跑，可防止无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀
B．零度以上低温贮存果蔬，可降低呼吸酶活性，减少有机物的分解
C．马铃薯块茎腐烂的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用
D．作物种子贮藏前需要干燥，主要是通过减少水分以抑制细胞有氧呼吸
课堂检测
2. 细胞内糖分解代谢过程如图，下列叙述正确的是（ ）
A．动物细胞内能进行过程①②或过程①③
B．酵母菌的过程②只在线粒体中进行
C．过程①③释放的能量转移至ATP和酒精中
D．乳酸菌细胞内过程④不需要[H]参与
B
3. 酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸：
（1）若消耗了等量的葡萄糖，吸收的O2量和产生的CO2总量之比为： 。
（2）若产生了等量的CO2，则吸收的O2量和产生的CO2总量之比为： ；此时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量之比为： 。消耗的葡萄糖与产生的CO2总量的摩尔之比为：____。
3:4
1:2
3:1
1:3
4. 在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如表所示。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是 ( )
A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸
B.b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
C.c条件下，无氧呼吸最弱
D.d条件下，产生的CO2全部来自线粒体
D
CO2释放量 O2释放量
a 10 0
b 8 3
c 6 4
d 7 7
5. 有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是(　 　)
A. a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率
B. b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率
C. c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
D. d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸
氧浓度(%) a b c d
产生CO2的量 9mol 12.5mol 15mol 30mol
产生酒精的量 9mol 6.5mol 6mol 0mol
D
6.下图表示某植物幼根的细胞呼吸过程中，O2的吸收量和CO2的释放量随环境中O2浓度的变化而变化的曲线，其中线段XY＝YZ，则在氧浓度为a时说明正确的是(　 )
C
A.有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多
B.有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量相等
C.有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多
D.有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多
实验：判断细胞的呼吸方式
实验现象 结　论
装置一液滴 装置二液滴 只进行产乳酸的无氧呼吸或已死亡
只进行产生酒精的无氧呼吸
进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
只进行有氧或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
不动
不动
不动
不动
右移
左移
左移
右移
归纳提升：判定细胞呼吸方式的三大依据

展开更多......

收起↑