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(共34张PPT)
问题导学
1、细胞呼吸过程中能量是怎样转化的？
2、有氧呼吸与无氧呼吸各有什么特点？
3、细胞呼吸原理在生产和生活中有哪些应用？
第5章 细胞的能量供应和利用
第3节 细胞呼吸的原理和应用
酵母菌
酵母菌是单细胞真菌，广泛分布于自然界中，尤其是葡萄等水果和蔬菜上更多。酵母菌与我们的生活有着密切的关系。
发面
酿葡萄酒
一、呼吸作用的实质
利用酵母菌的呼吸作用
细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。因此也叫细胞呼吸
探究活动
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
表达、交流
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
发面
酿葡萄酒
酿酒时，用塑料膜密封酒缸口一段时间后会发现塑料膜微微鼓胀。
在通风情况下，酵母菌发酵面团，可以制成松软多孔的馒头、面包；但在密闭的情况下，发面会有酒精味。
探究活动
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
表达、交流
酵母菌是否在有氧和无氧条件下都能进行呼吸？
其呼吸产物是否相同？
酵母菌在有氧条件下，产生二氧化碳，在无氧条件下产生酒精和二氧化碳。
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
实验原理：
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。
设计实验
自变量
因变量
有氧/无氧条件
CO2产生速率/是否产生酒精
通气/密封
用澄清石灰水（溴麝香草酚蓝）、重铬酸钾溶液检测
细化：
1.CO2能使澄清石灰水变浑浊
酒精能使酸性重铬酸钾溶液由橙色变灰绿色
将装置甲连通橡皮球的目的：
_________________
保证O2充分供应
观察澄清石灰水变浑浊的程度
观察是否有灰绿色出现
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
2.CO2能使溴麝香草酚蓝水溶液:蓝→绿→黄
溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化(蓝→绿→黄)的时间长短
空气中的二氧化碳
让空气先通过NaOH溶液
控制无关变量
甲组中通过含NaOH溶液的目的：__________________
________________________________________________
吸收空气中CO2，
保证澄清石灰水变浑浊是酵母菌有氧条件产生CO2所致
B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的：_____________________________________
________________________________，
消耗掉B瓶中的氧气，确保通过澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。
温度
置于相同适宜温度下
营养物质
给予相同的适量营养
无关变量的相同且适宜原则
思考：还有哪些因素会影响实验结果？
控制无关变量
实验步骤
称取等量的两份食用酵母菌（10g）；
配制质量分数为5%葡萄糖溶液作为酵母菌的培养液；
搭建如图的有氧呼吸（左）和无氧呼吸（右）装置；
培养、观察、检测、记录
检测酒精的方法：
　　各取2mL酵母培养液的滤液，分别注入2支干净的试管中。向试管中分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液（质量分数为95%~97%），并轻轻震荡，使其混合均匀。观察试管中溶液的颜色变化。
二氧化碳产生情况
视频节选自人民教育电子音像出版社
进行实验
有氧装置
无氧装置
初 始
相同时间后
实验结果:
二氧化碳产生情况
检测酒精的产生
刚加入重铬酸钾
A
B
A
A: 有氧条件下酵母菌培养液；B: 无氧条件下酵母菌培养液
B
实验结果:
一段时间以后
观察项目 有氧装置 无氧装置
澄清石灰水变浑浊程度
溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化时间
酸性重铬酸钾检验情况
浑浊程度高
浑浊程度低
颜色变化时间短
颜色变化时间长
无颜色变化
橙色→灰绿色
实验结果
酵母菌在有氧和无氧条件下都进行细胞呼吸。
在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO2
在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO2
酵母菌
CO2
酒精和CO2
有氧
无氧
（大量）
（少量）
实验结论
本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？
本实验的两组都是实验组
思考
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。
实验过程反思：
酵母菌液
澄清石灰水溶液
气泵
NaOH溶液
有氧呼吸装置
酵母菌液
澄清石灰水溶液
气泵
NaOH溶液
澄清石灰水溶液
改进
细胞呼吸的类型
有氧呼吸（绝大多数生物）
无氧呼吸
三、有氧呼吸
1.主要场所：_______
线粒体
内膜
外膜
嵴
①
②
③
④
基质
线粒体的_______和________
含有许多种与有氧呼吸有关的______。
基质中
内膜上
酶
向内折叠
注意：能量
热能(大部分)
能量+ADP+Pi→ATP
→
→
2.有氧呼吸的过程
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
2
6
4
20
6
6
12
2.有氧呼吸的过程
有氧呼吸的主要场所：
场所：
线粒体
线粒体、细胞质基质
1.下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：
①产生CO2的阶段（　　）
②产生H2O的阶段（　　），H2O参与的阶段（ ）
③氧气参与的阶段（　　）
④产生ATP的阶段（ 　 　　　）
⑤产生ATP最多的阶段（　　）
二
三
三
一、二、三
三
二
2.用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O的转移途径是
A．葡萄糖→丙酮酸→水 B．葡萄糖→丙酮酸→氧
C．葡萄糖→氧→水 D．葡萄糖→丙酮酸→CO2
D
练习
有氧呼吸的过程图解
思考：为什么葡萄糖不能在线粒体中氧化分解？
①线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体，葡萄糖不能进入线粒体；②线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶。
注意：好氧细菌
第一和二阶段在细胞质基质中
第三阶段在细胞膜上
细胞膜行使线粒体内膜的功能。
3.总反应式
4.概念
在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生CO2和H2O，释放能量，生产大量ATP的过程。
酶
C6H12O6
+6H2O
+6O2
6CO2+12H2O
+能量
注意：氧原子的去路
6O2→12H2O
C6H12O6+6H2O→6CO2
5.特点(同有机物体外燃烧相比)
a.过程温和(常温、常压、一定的pH等)
b.能量逐步释放
c.释放的能量有一部分储存在ATP中。
能量转化效率
1mol葡萄糖彻底氧化分解，释放能量2870kJ。其977.28kJ储存在ATP分子中。
a.转化效率=977.28/2870
=34%
32molATP
第1阶段：2mol
第2阶段：2mol
第3阶段：28mol

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