5.3.1 细胞呼吸的原理和应用(第一节) (教学课件)(共32张PPT)-高一生物人教版(2019)必修1

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5.3.1 细胞呼吸的原理和应用(第一节) (教学课件)(共32张PPT)-高一生物人教版(2019)必修1

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(共32张PPT)
复习回顾
核糖
腺嘌呤
P
腺嘌呤核糖核苷酸
~
P
~
P
1
2
3
腺苷
高能磷酸键(30.54 kJ/mol)
(腺苷一磷酸,AMP)
腺苷二磷酸,ADP
腺苷三磷酸,ATP
A-P~P ~P
一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg,而人体中ATP的总量只有约2mg,剧烈运动时只能维持3s
A-P~P ~P
能量
A-P~P + Pi +
水解酶
合成酶
ATP与ADP相互转化的能量供应机制,在所有生物的细胞内都是一样的,这体现了生物界的统一性。
特 点
转化时刻不停进行,且处于动态平衡中,该机制是生物界的共性。
意 义
ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗?
物质是可逆的,酶不一样,能量是不可逆的,所以此反应不是可逆反应。
水解酶
合成酶
高能磷酸键内的化学能
用于各项
生命活动
储存在ATP中
有机物中的化学能或光能












人、动物、
真菌、多数细菌等
绿 色 植 物
能量
ADP + Pi +
ATP

有机物氧化分解




硝化细菌
ATP合成:
细胞呼吸的原理和应用(一)
呼吸作用的实质:细胞内有机物氧化分解,并释放能量,也叫细胞呼吸
实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式
实验原理:
1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧型微生物。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2,在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2
设计并进行试验
实验思路?
分析变量
自变量:
因变量:
无关变量:
细胞呼吸的条件
细胞呼吸的产物
有氧
无氧
影响实验结果的可变因素(温度、葡萄糖溶液浓度、酵母菌活性等)
酒精、CO2
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二氧化碳
根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短,检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。
橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇(俗称酒精)发生化学反应,变成灰绿色。
产物的检测方法
怎样鉴定有无酒精产生?
怎样比较CO2产生的多少?
怎样鉴定有无CO2产生?
CO2可使澄清石灰水变混浊
CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
组装装置
有氧呼吸
无氧呼吸
质量分数为10%的NaOH溶液
5%的酵母菌
葡萄糖培养液
澄清的石灰水
5%的酵母菌
葡萄糖培养液
澄清的石灰水
接气泵
(或橡皮球)
NaOH
实验设计
实验设计--有氧呼吸装置
10%NaOH溶液
(吸收通入空气中的CO2,避免对实验结果产生影响)
葡萄糖溶液+酵母菌
(培养酵母菌)
第一个锥形瓶:
第二个锥形瓶:
第三个锥形瓶:
澄清的石灰水或者溴麝香草酚蓝水溶液
(根据混浊程度进行比较CO2的产生量或者根据溶液颜色的变化时间长短比较)
接入橡皮球或气泵
(保持通入空气)
B瓶应封口一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,为什么?
耗尽B瓶中的O2,确保CO2均来自无氧呼吸
实验设计
实验设计--无氧呼吸装置
葡萄糖溶液+酵母菌
封口放置一段时间后,再与第二个锥形瓶连接
(使酵母菌消耗瓶内的氧气,造成无氧环境,确保产物是无氧呼吸的产生的)
第一个 锥形瓶:
第二个 锥形瓶:
澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液
根据混浊程度、颜色的变化时间进行比较CO2的产生量
实验设计—注意事项
②质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么?
③B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,为什么?
①配制酵母菌培养液时,必须先将煮沸的葡萄糖溶液冷却至常温,才可加入酵母菌,为什么?
煮沸葡萄糖溶液为了灭菌,防止其他微生物的干扰,还能排出氧气;冷却放至室温,防止高温杀死酵母菌;
去除空气中的CO2,排除空气中的CO2对实验的干扰;
将B瓶中的O2消耗完,确保通入澄清石灰水中的CO2均来自无氧呼吸;
④实验结束向AB瓶中加入酸性的重铬酸钾溶液会有什么现象?
A瓶无现象,B瓶中酸性的重铬酸钾由橙色变成灰绿色。
实验结果
有氧装置
无氧装置
初 始
相同时间后
实验结果
用酸性重铬酸钾检测酒精
酸性重铬酸钾
+A装置的酵母菌滤液
+B装置的酵母菌滤液
灰绿色
不变灰绿色
实验结论
酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸
在有氧条件下,通过细胞呼吸产生大量的CO2
在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2
B
错误的是
D
D
对于绝大多数生物来说,有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式,这一过程必须有氧的参与。有氧呼吸的主要场所是线粒体。线粒体具有内、外两层膜,内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成峭,峭使内膜的表面积大大增加。峭的周围充满了液态的基质。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
内膜

基质
外膜
含有氧呼吸有关的酶
有氧呼吸
有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖,其化学反应式可以简写为:
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量

有氧呼吸的总反应式
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O + 能量

请在反应式中标出氧元素的转移途径
C6H12O6 2C3H4O3 +4[H]+少量能量

第1阶段:
场所:细胞质基质
2C3H4O3 6CO2 +20[H]+少量能量

第2阶段:
场所:线粒体基质
24[H]+6O2  12H2O+大量能量

第3阶段:
场所:线粒体内膜
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量

概括地说,有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。同有机物在生物体外的燃烧相比,有氧呀吸具有不同的特点:有氧呼吸是在温和的条件下进行的;有机物中的能量是经过一系列的化学反应逐步释放的;这些能量有相当一部分储存在ATP中,但是大部分以热能形式散失了。
A
B

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