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(共39张PPT)
5.3.1 细胞呼吸的原理和应用
学习目标：
1.探究酵母菌细胞呼吸的方式（重、难点）
2.说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化（重、难点）
课堂导入
讨论：1.酵母菌培养过程中通气的目的？
2.酵母菌.酵母菌培养过程中密封的目的？
一、细胞呼吸（呼吸作用）
使用酵母粉的馒头松软可口
制酒厂用酵母菌酿酒
1.实验选用酵母菌细胞的原因？
2.如何保证实验条件下酵母菌正常生活？
3.自变量是？如何控制自变量？
4.因变量是？如何鉴定有无CO2、有无酒精？如何判断其含量？
5.无关变量有？如何控制无关变量？
酵母菌在有氧条件下和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧型真菌
提供最适宜酵母菌生存的温度25-35℃、提供营养物质葡萄糖等
氧气的有无；通入氧气或者密闭
细胞呼吸的产物
CO2：澄清石灰水 溴麝香草酚蓝水溶液
酒精：酸性重铬酸钾溶液
石灰水浑浊程度、由蓝色变为黄色的时间长短
葡萄糖浓度、培养时间、PH、温度等；适宜且相同
酵母菌有氧呼吸产物是什么 无氧呼吸产物是什么
观察现象/提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
有氧: CO2
无氧: CO2和酒精
探究酵母菌细胞呼吸的方式
怎么安装有氧呼吸装置、无氧呼吸装置？
有氧呼吸装置由 组成。
无氧呼吸装置由 组成。
e
f
d
c
气泵
g
g→e→c→d
f→d
甲:有氧呼吸装置
乙:无氧呼吸装置
如何搭建实验装置？
尝试回答以下操作的目的
1.接种酵母菌前先将培养液煮沸冷却
2.甲装置连通橡皮球或气泵
3.甲装置空气先通过含NaOH溶液
4.乙装置B瓶封口放置一段时间后，再连通盛澄清石灰水的锥形瓶
去除培养液中的O2，杀死培养液中的杂菌
保证O2充分供应
消耗掉B瓶中的氧气
去除空气中CO2
酵母菌有氧呼吸产物是什么 无氧呼吸产物是什么
观察现象/提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
有氧: CO2
无氧: CO2和酒精
探究酵母菌细胞呼吸的方式
怎么安装有氧呼吸装置、无氧呼吸装置？
将实验装置放到25-35℃的环境中培养8-10h，然后进行产物检测
酵母菌有氧呼吸产物是什么 无氧呼吸产物是什么
观察现象/提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
有氧: CO2
无氧: CO2和酒精
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
观察项目 有氧装置 无氧装置
澄清石灰水变浑浊程度 浑浊程度高 浑浊程度低
溴麝香草酚蓝溶液颜色变化时间 颜色变化时间快 蓝→绿→黄 颜色变化时间慢
蓝→绿→黄
酸性重铬酸钾检验情况 无颜色变化 橙色→灰绿色(酸性)
实验结论 酵母菌有氧呼吸，会产生大量CO2； 酵母菌无氧呼吸，会产生少量CO2和酒精。
二、对比实验
本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？
对比实验:设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验现象的关系。也叫相互对照实验。
能否用是否产生CO2来判断酵母菌呼吸方式？原因？
否。因为有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2
能否用是否产生酒精来判断酵母菌呼吸方式？原因？
能。因为产生酒精的是无氧呼吸，不产生酒精的是有氧呼吸
小试牛刀
1．为探究酵母菌呼吸作用的方式，某小组设计了以下的实验装置。下列相关的叙述，错误的是（ ）
A．可以通过澄清的石灰水是否变浑浊来判断呼吸方式
B．在Ⅱ处可检测到有酒精生成
C．NaOH溶液的作用是吸收I处的CO2
D．c和Ⅲ处液体可以用溴麝香草酚蓝水溶液替代
A
请阅读课本92-93页，在课本上找到答案并标注出来：
1.有氧呼吸的场所？主要场所？主要场所适于进行有氧呼吸的特点有哪些？
2.有氧呼吸可以分为几个阶段？每个阶段分别在哪里、发生了什么物质变化？
3.总结有氧呼吸的总反应式
4.总结什么叫有氧呼吸。
5.同有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸具有哪些不同的特点？
好好读书，别走神
有氧呼吸
主要场所：_______ 。
线粒体
①_________
②_________
③_________
④_________
线粒体外膜
线粒体内膜
线粒体基质
嵴
内膜某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴；扩大内膜表面积，为酶提供广阔附着点。
线粒体的内膜上和基质中，含有许多种与有氧呼吸有关的酶；
有氧呼吸
线粒体还含少量DNA、RNA、核糖体；
第三阶段：[H]的氧化
第一阶段：葡萄糖的初步分解
第二阶段：丙酮酸彻底分解
场所：线粒体内膜
酶
12H2O + 能量（大量）
24[H] + 6O2
酶
6CO2 +20 [H] +能量（少量）
2C3H4O3
（丙酮酸）
+6H2O
场所：细胞质基质
C6H12O6
酶
2C3H4O3 +4 [H] + 能量（少量）
（丙酮酸）
场所：线粒体基质
三、有氧呼吸
2.步骤
2ATP+热能
34ATP+热能
2ATP+热能
C6H12O6
2丙酮酸
6CO2
酶
少量能量
ATP
热
酶
20[H]
12H2O
酶
ATP
大量
能量
热
细胞质基质
2丙酮酸
6H2O
少量能量
热
6O2
6O2
线粒体基质
线粒体内膜
4[H]
2丙酮酸
酶
ATP
[H]指的是还原型辅酶I（NADH)
将线粒体和葡萄糖溶液混合会进行有氧呼吸吗？
总反应式：
有氧呼吸释放的能量一部分储存在ATP中，一部分以热能形式散失掉。
1.场 所：____________和_______。
主要场所：_______ 。
细胞质基质
线粒体
线粒体
有氧呼吸
2、物质变化：
有机物彻底氧化分解生产CO2和H2O3
3、能量变化：
有机物中的稳定化学能转化成ATP中活跃的化学能和热能
1MOL葡萄糖彻底氧化分解能释放多少KJ能量？其中有多少用于合成ATP？多少以热能散失？
1MOL葡萄糖燃烧能释放多少KJ能量？
有氧呼吸与燃烧的区别
（1）有氧呼吸过程_____；
（2）有机物的能量经过一系列的化学反应______释放；
（3）这些能量由相当一部分储存在_____中；
温和
逐步
ATP
有氧呼吸
图中的数字表示的含义分别是：
1___________；
2___________；
3___________；
4___________；
5___________；
6___________；
丙酮酸
H2O
CO2
少量能量
少量能量
大量能量
习题检测
无氧呼吸
P94
无氧呼吸的过程
（1）第一阶段：葡萄糖的初步分解：
（2）第二阶段：丙酮酸不彻底分解：
P94
1、不同种生物细胞含无氧呼吸的酶种类不同，所以不同生物无氧呼吸的产物可能不同。
2、无氧呼吸第二阶段不释放能量。
无氧呼吸
1、场所：
细胞质基质
2、物质变化：
葡萄糖等有机物不彻底氧化分解
3、能量变化：
有机物中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能（少量）
思考：无氧呼吸是有机物的氧化分解吗？什么是发酵？细胞呼吸的实质是什么？
4、酒精型：
酵母菌、高等植物等
乳酸菌、人和动物、玉米胚、甜菜根、马铃薯块茎等
乳酸型：
细胞呼吸的实质：
有氧呼吸的实质：
无氧呼吸的实质：
分解有机物，释放能量
有机物彻底氧化分解，释放大量能量
有机物不彻底氧化分解，释放少量能量
细胞呼吸的概念？有氧呼吸的概念？无氧呼吸的概念？
随堂练习
某超市有一批过保质期的酸奶出现胀袋现象。酸奶中可能含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等。据此分析胀袋现象的原因，判断以下解释是否合理。
(1)是乳酸菌无氧呼吸产生气体造成的。( )
(2)如果有酒味，可能是酵母菌无氧呼吸造成的。
（ ）
错
对
1.下面关于有氧呼吸的叙述，正确的是（ ）。
A．只有有氧呼吸才能释放二氧化碳
B．生物有氧呼吸过程全部在线粒体中进行
C．有氧呼吸的第三阶段能释放大量的能量
D．氧参与了有氧呼吸的第一阶段和第二阶段的反应
随堂练习
C
2．下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是（ ）
A．有氧呼吸和无氧呼吸都只能氧化分解葡萄糖
B．人剧烈运动时骨骼肌能同时产生乳酸和CO2
C．糖类分解释放的能量大部分都储存到ATP中
D．细胞呼吸的产物CO2都在线粒体基质中产生
D
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（　　）
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
+ H2O
+
C6H12O6+ H2O+ O2
酶
CO2
能量
6
6
6
12
有氧呼吸：
第一阶段
第二阶段
第三阶段
第二阶段
第三阶段
有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系
呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所 主要在线粒体 细胞质基质
条件 氧气、多种酶 无氧气、多种酶
分解产物 CO2和H2O 酒精和CO2或乳酸
能量 大部分以热能散失，小部分转移至ATP 大部分储存在乳酸或酒精中，释放的能量一部分以热能散失，一部分转移至ATP
ATP产生阶段 一、二、三 一
相同点 第一阶段完全相同、都是分解有机物，释放能量
作业讲解：
生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下,据图回答下列问题：
(1)图中A是________，其产生的部位是_______。
(2)反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是_____，可在人体细胞中进行的是________。
(3)苹果贮藏久了，会有酒味产生，其原因是发生了图中________过程；而马铃薯块茎贮藏久了却没有酒味产生，其原因是马铃薯块茎在无氧条件下进行了图中________过程。
丙酮酸
细胞质基质
②
①②④
①③
①④
（3）如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比为__________。

1：3
细胞呼吸原理的应用：
用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料包扎伤口，既敷了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧菌的繁殖，有利于伤口的痊愈。
酵母菌是兼性厌氧菌。在控制通气等条件下，酵母菌有氧呼吸产大量能量从而大量繁殖；无氧条件下则酒精发酵。
土壤板结根系细胞无氧呼吸产生酒精含量过多而烂根。
及时松土透气，可使根细胞充分的有氧呼吸，有利于根系生长和吸收无机盐。有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，促使其分解土壤中的有机物
破伤风芽孢杆菌只进行无氧呼吸，很适合在较深的伤口里生存并大量繁殖。所以，皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌容易大量繁殖。
（2）种子：零上低温、低氧、干燥
注、农产品的储存和保鲜方法：
（1）果蔬：零上低温、低氧（利用N2或CO2调节O2的浓度）、湿度适中。
储藏水果、粮食的仓库，往往要通过降低温度、降低氧气含量等措施，来减弱水果、粮食的呼吸作用，以延长保质期。
提倡有氧运动：原因之一避免肌细胞因O2不足无氧呼吸产生大量乳酸，积累过多乳酸使肌肉酸痛。
细胞呼吸原理的应用：
温度
呼吸速率
（1）温度
CO2的量
呼吸速率
过高CO2抑制细胞呼吸
原理：通过影响与呼吸作用有
关酶的活性，影响呼吸速率
（2）CO2含量
一：影响细胞呼吸的外部因素
（3）O2浓度
一定范围内，氧气浓度升高有利于有氧呼
吸的进行；但氧气的存在对很多厌氧生物
的无氧呼吸有很强的抑制作用
---促有抑无
B点：
C点：
D点：
E点：
CO2生成量最小，呼吸作用最弱，有机物消耗最少
无氧呼吸停止，只进行有氧呼吸的起始点
O2浓度为10%时，无氧呼吸消失，只进行有氧呼吸。
无氧呼吸与有氧呼吸CO2释放量相等。
曲
线
解
读
注：无氧呼吸可在无氧或低氧浓度环境中进行。
1、若只产生CO2，不消耗O2，细胞呼吸
作用的方式及对应点
2、若产生的CO2比吸收的O2多，细胞呼
吸作用的方式及对应区间
3、若产生CO2与吸收的O2相等，细胞呼
吸作用的方式及对应区间
4、E点时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄是否相等，若不等，其比值
为多少
下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2的释放量与O2的吸收
量的变化，思考下列问题：
只进行无氧呼吸（A点）
有氧呼吸与无氧呼吸同时存在。（AC段）
只进行有氧呼吸。（图中C点以后）
不等 1:3
曲线分析练一练：
柱形图分析：
a点：只有CO2释放量，无O2吸收量，说明只进行产生酒精的无氧呼吸
b点：O2吸收量3，CO2释放量8，说明有氧呼吸消耗葡萄糖0.5，无氧
呼吸消耗葡萄糖2.5
c点：O2吸收量4，CO2释放量6，说明有氧呼吸消耗葡萄糖2/3，无氧
呼吸消耗葡萄糖1
d点：O2吸收量等于CO2释放量，说明只进行有氧呼吸
注意图例：
O2吸收量代表有氧呼吸，
CO2释放量代表有氧呼吸
和产生酒精的无氧呼吸
1.如图表示某植物种子在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收
量的变化，下列叙述错误的是（ ）
A．氧浓度为a时，只进行无氧呼吸
B．氧浓度为b时，既有无氧呼吸又有有氧呼吸
C．氧浓度为c时，较适于贮藏该植物器官
D．氧浓度为d时，细胞产生的ATP全部来自线粒体
D
柱形图分析练一练：
（4）水
应用：
在作物种子的储藏时，将种子风干，以减
弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。干种子
萌发前浸泡处理；合理灌溉。
在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的
增加而加快，当含水量过多时，呼吸速率
减慢，甚至死亡。
呼吸速率
含水量

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