资源简介

(共41张PPT)
温故而知新
1.生物体中的主要能源物质：
2.细胞生命活动的主要能源物质：
3.细胞中的储能物质：
4.细胞中的直接能源物质：
其中ATP的合成需要的能量来源有哪些：
5.最终能量来源：
ATP
糖类
葡萄糖
脂肪
(动物还有糖原，植物还有淀粉)
太阳能
呼吸作用、光合作用
摄入的是糖、脂肪等物质，直接供能的是ATP。
营养物质 → ATP
？
ATP的含量少，但机体能量需求高。
ATP必须快速地生成
谁能担此重任？
有氧呼吸
O2
呼吸系统
循环系统
组织细胞
CO2
所以，人体的呼吸只是表象，真实情况是细胞在呼吸！
到底什么是呼吸作用 ？
1.分析教材中探究酵母菌细胞呼吸方式的两个装置图，明确两者的区别。
（科学探究）
2.理解有氧呼吸和无氧呼吸的过程。
（生命观念）
3.细胞呼吸的原理在生产生活中的应用。
（社会责任）
第3节 细胞呼吸的原理和应用
(共3课时)
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。
问题探讨
讨论
1. 都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？
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它自身有什么意义？
酵母菌的电镜照片
一、细胞呼吸的方式
呼吸作用的实质是细胞内 ，并释放能量，也叫 。
酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于 ，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。
酵母菌是一类 ，酵母菌繁殖方式多数是 。
做馒头、面包、酿酒等，都是利用了
。
单细胞真菌
出芽生殖
酵母菌的呼吸作用
有机物的氧化分解
细胞呼吸
兼性厌氧菌
代谢类型：兼性厌氧型
探究酵母菌细胞呼吸的方式
探究·实践
实验假设：
CO2和酒精
CO2
有氧
产生
无氧
产生
2.怎样鉴定有无酒精产生？
怎样鉴定有无二氧化碳产生？
如何比较二氧化碳产生的多少？
1.怎样控制有氧和无氧的条件？
3.怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？
实验设计过程中请特别关注一下问题：
酸性重铬酸钾在生活的应用？
查酒驾
（参考P91右上角）
适时适量向酵母菌培养液添加葡萄糖液
探究酵母菌细胞呼吸的方式
阅读P91，观看视频，回答下面问题。
探究·实践
1.本实验的自变量是什么？
怎样控制 有氧 和 无氧 条件？
2.10%的NaOH的作用？
为什么B瓶应封口放置一段时间，再连通澄清石灰水？
有无氧气
除去空气中的CO2
B瓶封口后还存在一定量的O2，静置一段时间让酵母菌将这部分氧气消耗尽。
4.本实验有对照组吗？
本实验的两组都是实验组。
3.本实验的因变量是什么？无关变量有哪些？如何控制无关变量？
对照实验不仅包括对照组和实验组的对照，还包括多个实验组之间的对比(即通常说的相互对照实验)。所以，对比实验一定是对照实验，因为它符合单一变量原则，但是，对照实验不一定是对比实验，因为它还可能是空白对照组与单个实验组之间的对照。
细胞呼吸可分为 和 两种类型。
酵母菌在 和 条件下都能进行细胞呼吸。
在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的 和
；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生 ，还产生少量的 。
有氧
无氧
二氧化碳
水
酒精
二氧化碳
实验结论：
有氧呼吸
无氧呼吸
课堂小结：
1.酵母菌是一种 ，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于 。
2.根据 浑浊程度或 水溶液由蓝变绿再变黄的时间长短，可以检测CO2的产生情况。
3.橙色的 溶液，在 条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。
4.为避免空气的CO2干扰实验结果，
可用 溶液除去空气中的CO2。
5.在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的 ；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生 ，还有少量的 。
单细胞真菌
兼性厌氧菌
澄清石灰水
溴麝香草酚蓝
重铬酸钾
酸性
NaOH
二氧化碳和水
酒精
二氧化碳
（1）A瓶加入的试剂是_____，目的是 。
NaOH
排除空气中CO2对实验结果的干扰。
（2）C瓶和E瓶加入的试剂是_______________________________，其作用是__________________。
澄清石灰水（或溴麝香草酚蓝水溶液）
检测CO2的产生
（3）图中装置有无错误之处？请指出。
（4）D瓶应封口一段时间后，再连通E瓶，其原因是
对点训练
1.场所：
主要场所是_________
线粒体
外膜
内膜
嵴
线粒体基质
电镜照片
二、有氧呼吸
（扩大内膜面积）
（面积大，利于为有氧呼吸的酶提供更多附着位点）
与有氧呼吸有关的酶分布在？
线粒体内膜和基质中
第一阶段
第二阶段
第三阶段
场所：
物质变化：
产能情况：
场所：
物质变化：
产能情况：
场所：
物质变化：
产能情况：
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
葡萄糖
酶
2丙酮酸+少量 [H]
少量
酶
CO2 +大量 [H]
丙酮酸
+H2O
少量
酶
H2O
[H] + O2
大量
2.有氧呼吸的过程
（阅读教材92—93页，找出以下内容）
C3H4O3
二、有氧呼吸
提问：有氧呼吸逐级释放能量的意义？
（P93右上角）
葡萄糖
丙酮酸
[H]
CO2
能量
H2O
O2
酶
酶
酶
①
②
⑥
⑦
③
⑤
H2O
④
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
少量
少量
大量
请完成有氧呼吸的过程图解:
反应物和最终产物由哪些？总结有氧呼吸的概念？总结总化学反应式？
C6H12O6
2丙酮酸
酶
6CO2
[H]
能
酶
6H2O
[H]
12H2O
6O2
酶
能
线粒体基质
细胞质基质
第二阶段
第一阶段
第三阶段
线粒体内膜
能
默写有氧呼吸流程图：
细胞在____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_______________，释放_______，生成大量ATP的过程。
二、有氧呼吸
3.概念：
氧
二氧化碳和水
能量
4.有氧呼吸总反应式
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
思考：
（1）结合三个阶段的化学反应，分析反应物中O元素的最终去向（去到了哪种生成物里面）？
（2）箭头可以写成等号吗？
（3）有氧呼吸一定要线粒体参与吗？ 举例？
（4）能量的去向哪些？ 能量可以写成ATP吗？
（5）同有机物在体外燃烧相比，有氧呼吸的特点是？
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
不可以
不一定
不可以
蓝细菌可进行有氧呼吸
1molATP水解释放的能量为30.54kJ
977.28÷2870=34%
977.28÷30.54=32moL
苹果储存久了，会有什么气味散发出来？
剧烈运动后上肢和下肢骨骼肌往往会产生什么感觉？
1.反应场所：
细胞质基质
2.无氧呼吸的过程
葡萄糖
丙酮酸 + [H]
无O2
酒精+CO2
酶
乳酸
酶
少量能量
（或）
酶
（与有氧呼吸相同）
第一阶段
第二阶段
三、无氧呼吸
思考：
（1）无氧呼吸仅在哪个阶段产生少量能量？其余能量呢？
（2）参照有氧呼吸概念，概括无氧呼吸的定义
（3）概括两条途径的总反应式：
第一阶段
储存在酒精或乳酸中
三、无氧呼吸
在 的参与下，葡萄糖等有机物经过 分解，释放 的过程。
没有氧气
不完全
少量能量
C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量
酶
C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+ 2CO2+少量能量
酶
（或）
如何理解不完全分解？
乳酸菌；人体剧烈运动时或刚进入高原环境；马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚等。
酵母菌在缺乏氧气时；大多植物，如植物根系水淹、种子萌发初期、大多蔬果贮藏过久等。
哪些生物或组织可以产生乳酸或酒精？
①产乳酸：
②产酒精：
微生物的无氧呼吸也叫 ；
产生酒精的叫做 ；产生乳酸的叫做 。
发酵
酒精发酵
乳酸发酵
三、无氧呼吸
思维拓展：
1.没有线粒体的原核生物是否只能进行无氧呼吸？
2.没有线粒体的真核生物（如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫能）进行哪种类型的呼吸？
3.用酵母菌使葡萄汁发酵产生葡萄酒，当酒精含量达到12%－16%时，发酵就停止了，是无氧呼吸产生的酒精对细胞有害吗？无氧呼吸产生的乳酸又是否对细胞有害？
没有线粒体的原核生物如蓝藻、硝化细菌可以进行有氧呼吸
只能进行无氧呼吸
有毒害作用
呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸
不 同 点 场所
条件
物质变化
能量变化
相同点 联系 实质 线粒体(主要)、细胞质基质
在细胞质基质中
氧气、多种酶
无氧参加、需多种酶
葡萄糖彻底分解、
产生CO2和H2O
葡萄糖分解不彻底、
形成酒精和CO2或乳酸
释放出大量能量,
生成大量ATP
释放出少量能量，
生成少量ATP
第一阶段从葡萄糖分解为丙酮酸的反应完全相同，并且都在细胞质基质内进行。
分解有机物，释放能量，形成ATP，供生命活动需要
（P94旁栏思考）请设计表格比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同？
有氧呼吸和无氧呼吸都属于 。
细胞呼吸是指________在细胞内经过一系列的氧化分解，生成____________________，释放_____并生成ATP的过程。
能量
有机物
二氧化碳或其他产物
细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽。例如，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质;非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
所有生物的生存，都离不开细胞呼吸释放的能量。
细胞呼吸
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。
问题探讨
讨论
1. 都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？
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它自身有什么意义？
四、细胞呼吸原理的应用
包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料。
利用麦芽和酵母菌，在控制通气的情况下，可以生产各种酒。
植物种植需要及时松土透气。
储藏水果、粮食，要降低温度和氧气含量等措施，来减弱水果、粮食的呼吸作用，以延长保质期。
破伤风芽孢杆菌只能进行无氧呼吸，会引起破伤风。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖。
有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸大量积累会使肌肉酸胀乏力。
1、3、4支持；
2 不支持
C
×
√
B
2.图中曲线是O2体积分数对有氧呼吸和无氧呼吸速率的影响示意图,请分析回答下列问题。
(1)影响原理:氧气促进 ,抑制 。
①A点时,O2体积分数为0,细胞只进行　　　。
无氧呼吸
②O2体积分数为0~10%时,随O2体积分数的升高,无氧呼吸速率______。
____时,有氧呼吸释放的CO2量等于无氧呼吸释放的CO2量;
C点和D点横坐标相同,无氧呼吸 ，所以C点之后，只进行 。
A~C点之间，同时进行 。
减弱
B点
停止
有氧呼吸和无氧呼吸
（练习册P97）
氧气浓度
CO2
0
释放量
细胞呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸
A
D
C
B
有氧呼吸
无氧呼吸
有氧呼吸
③O2体积分数为0~20%时,随O2体积分数的升高,有氧呼吸速率逐渐 。
增强
④O2体积分数为 左右时,细胞呼吸强度最弱，同时保持低温条件用于储存水果、粮食。
5%
另外，影响细胞呼吸的因素还有 。
温度、 CO2浓度、 含水量
2.图中曲线是O2体积分数对有氧呼吸和无氧呼吸速率的影响示意图,请分析回答下列问题。
（练习册P97）
影响呼吸酶的活性
（低氧、零上低温）
因素 温度 CO2浓度 含水量
影响 机理 影响呼吸酶的活性 高浓度的CO2对细胞呼吸有明显的抑制效应 在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而增强
曲线 模型
实践 应用 零上低温条件下储存种子、蔬菜、水果,大棚种植中,夜间适当降低温度 适当增加CO2的浓度,可提高蔬菜和水果的保鲜效果 粮食在收仓前要进行晾晒处理,干种子萌发前要进行浸泡处理
氧气浓度、二氧化碳浓度、温度、含水量都会影响呼吸速率
【方法规律】
解读植物组织细胞呼吸曲线
(1)图中各点或区段表示的生物学意义
Q点:不消耗O2,只产生CO2
P点:消耗O2量=产生CO2量
QP段(不包含Q、P点):
产生CO2量>消耗O2量
R点:产生CO2量最少
(2)在储藏蔬菜、水果时,应选择 点对应的O2体积分数,同时保持 条件。
（练习册P98）
只进行无氧呼吸
只进行有氧呼吸
同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
细胞呼吸最弱，消耗有机物最少！
R
低温
1.生物体内葡萄糖分解
代谢过程的图解如右图所示。
(1)图中a表示的物质是什么 其产生场所是哪里
丙酮酸 细胞质基质
(2)图中表示无氧呼吸的
是 （序号）。该过程中,葡萄糖中储存的能量有没有完全释放 如果没有,未释放的能量储存在哪里
①④、①⑤
（练习册P95）
1.生物体内葡萄糖分解
代谢过程的图解如右图所示。
(3)e表示的物质是________。④和⑤在不同生物的细胞中进行,产物不同,试分析其原因。
不同生物细胞内催化丙酮酸分解的酶不同。
酒精和二氧化碳
(4)图中表示有氧呼吸的是_______;b表示的物质是______,图中_____也表示该物质。
　c
①②③
　H2O
（练习册P95）
1.生物体内葡萄糖分解
代谢过程的图解如右图所示。
(5)细胞呼吸过程有CO2产生,能否判断该过程是有氧呼吸 为什么 如果有水生成呢
(6)酵母菌如果消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸和无氧呼吸产生的二氧化碳量之比为___________。
否。无氧呼吸产生酒精时,也产生CO2。如果有水生成,则一定是有氧呼吸。
3∶1
（练习册P95）
当两种呼吸释放的CO2的量相等时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是 。
1：3
【例4】用18O标记的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的18O的转移途径,可检测到的顺序是(　　)
A.葡萄糖→丙酮酸→CO2　 B.葡萄糖→丙酮酸→O2
C.葡萄糖→O2→H2O　　 D.葡萄糖→丙酮酸→H2O
A
（练习册P93）

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