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(共22张PPT)
第3节 细胞呼吸的原理和应用
（第1课时 细胞呼吸的方式与有氧呼吸）
高中生物学
第五章 细胞的能量供应和利用
人教版 2019
目录
课堂小结
04
课堂练习
情境导入
02
03
素养目标
01
05
探究新知
一、细胞呼吸的概念
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
三、有氧呼吸
学习目标 核心素养
1.分析细胞呼吸和有机燃料燃烧产生能量过程的不同，理解细胞呼吸的本质。 2.探究酵母菌细胞呼吸的方式，学会控制和检测实验变量。 3.概述有氧呼吸的三个阶段，写出有氧呼吸的反应式。 1.线粒体结构与细胞呼吸的关系，形成结构与功能观。（生命观念）
2.分析有氧呼吸的三个阶段，理解细胞呼吸的实质。（科学思维）
3.根据实验目的，设计酵母菌呼吸的实验装置，实施方案，观察实验结果，得出正确结论。（科学探究）
素养目标
情境导入
发面
酿葡萄酒
CO2
思考
酵母菌与人类的生活息息相关，酿酒，做面包、馒头等，都是利用酵母菌的呼吸作用。
酵母菌
酵母菌在什么条件下产生CO2，什么条件下产生酒精？
一、细胞呼吸的概念
呼吸与细胞呼吸
1
①呼吸：
②呼吸作用：
是细胞内有机物的氧化分解，并释放出能量，因此也叫细胞呼吸。
呼吸≠细胞呼吸
机体与环境之间O2和CO2交换的过程。
细胞呼吸是否都需要氧？生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？
选择酵母菌来研究细胞呼吸。
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
认识酵母菌
1
酵母菌电镜照片
1.生物类型：
酵母菌是一种________真菌，属于 生物。
属于_____________。在有氧和无氧的条件下都能生存。
单细胞
真核
2.代谢类型：
兼性厌氧菌
②个体一般以单细胞状态存在
③多数能出芽生殖
④细胞壁常含有甘露聚糖
①常生活在含糖量较高、酸度较大的液体环境中
酵母菌的特点
酵母菌在有氧和无氧的环境下均能呼吸吗？呼吸产物是什么？
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CO2。
问题细化：
实验思路：
2.作出假设
1.提出问题
有氧 CO2
无氧 CO2 酒精
产生
产生
+
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
2
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.如何控制有氧和无氧的条件？
2.怎样鉴定有无酒精产生？
3.怎样鉴定有无CO2产生？如何比较CO2产生的多少？
注意：保证酵母菌在整个实验过程中正常生活
3.设计实验
1.如何控制有氧和无氧的条件？
③无关变量：
①自变量：
②因变量：
有氧、无氧
是否产生CO /酒精
温度、pH、培养液的浓度和体积、酵母菌活性等（相同且适宜）
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
2
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
吸收通入空气中CO2，排除空气中CO2的干扰
保证有充足O2，进行有氧呼吸
B瓶为什么要封口放置一段时间，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？
耗尽瓶内O2，造成无氧环境，确保产物是无氧呼吸产生的
杀菌除氧
AB瓶加入煮沸冷却葡萄糖溶液
有氧
无氧
2.怎样鉴定有无酒精？怎样鉴定有无CO2？如何比较CO2的多少？
（1）检测酒精：
酒精+重铬酸钾（浓硫酸溶液）：橙色→灰绿色
（2）检测CO2：
① 使澄清石灰水变浑浊
（根据浑浊程度检测CO2产生的多少）
②溴麝香草酚蓝：蓝→变绿→再变黄
（根据其变黄色时间的长短，检测CO2产生的多少）
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
2
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
注意：检测时需要等培养液中葡萄糖耗尽再进行。
因为葡萄糖能和酸性重铬酸钾反应
4.实施实验
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
2
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.配置酵母菌培养液
取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A（500mL）和锥形瓶B（500mL）中，分别向瓶中注入240mL质量、分数为5%的葡萄糖溶液。
繁殖快、细胞代谢旺盛、实验效果明显
条件适宜（25～35℃ ，pH3.0-7.5）
给予充足的养料（葡萄糖溶液）
如何保证酵母菌在整个实验过程中正常生活？
2.安装实验装置
保持无关变量相同且适宜
条件 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝溶液 重铬酸钾-浓硫酸溶液
有氧
无氧
实验结论:
② 酵母细胞无氧呼吸，会产生少量CO2和酒精。
① 酵母细胞有氧呼吸，会产生大量CO2；
酵母菌为单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。
5.分析结果得出结论
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
2
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
思考：本实验有没有对照组呢？
变混浊／高
变混浊／低
由蓝变绿再变黄/短
由蓝变绿再变黄/长
不变灰绿色
出现灰绿色
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
2
科学方法
。
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.概念：设置两个或_________的_______，通过对结果的_________，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，也叫相互对照实验。
两个以上
实验组
比较分析
事先未知
实验组
对比
对比实验/相互对照实验
2.实例：在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，设置有氧和无氧两种条件的实验结果都是_________的，都是_______，通过______可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。
外膜
内膜
DNA/RNA
核糖体
嵴
基质
①增大膜面积
②分布有氧呼吸的酶
分布有氧呼吸的酶
C6H12O6 +6H2O +6O2 6CO2 +12H2O + 能量
酶
有氧呼吸主要产所—线粒体
1
三、有氧呼吸
1.主要场所：
线粒体
细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
2.总反应式:
线粒体不是进行有氧呼吸必需的，如原核生物无线粒体，但能进行有氧呼吸。
C6H12O6(葡萄糖)
3.氧呼吸的过程（三个阶段）
有氧呼吸过程
2
三、有氧呼吸
第一阶段
场所： 。
物质变化： 。
产能情况： 。
细胞质基质
葡萄糖
酶
丙酮酸 +[H]
少量
第二阶段
H2O
场所： 。
物质变化： 。
产能情况： 。
第三阶段
O2
场所： 。
物质变化： 。
产能情况： 。
线粒体基质
线粒体内膜
丙酮酸+H2O
酶
CO2+[H]
少量
[H]+O2
酶
H2O
大量
[H](还原氢)=NADH(还原型辅酶Ⅰ)。
(氧化型辅酶Ⅰ)NAD++H++2e-→NADH
有氧呼吸的三个阶段
葡萄糖的初步分解
C6H12O6
酶
2丙酮酸 + 少量[H] +少量能量
场所：细胞质基质
①
丙酮酸彻底分解
酶
6CO2 +少量 [H] + 少量能量
场所：线粒体基质
②
2丙酮酸
[H]的氧化
酶
12H2O +大量能量
场所：线粒体内膜
③
24[H] + 6O2
+6H2O
（4个）
（2 ATP）
（20个）
（2 ATP）
（28 ATP）
（ C3H4O3 ）
有氧呼吸过程
2
三、有氧呼吸
2丙酮酸
（C3H4O3）
细胞质基质
线粒体基质
C6H12O6
主
动
运输
输
C6H12O6
酶
少量能量
4[H]
2丙酮酸
6H2O
酶
20[H]
6CO2
少量能量
6O2
[H]与O2结合
12H2O
大量能量
三、有氧呼吸
线粒体内膜
细胞质基质
丙酮酸
三
二
三
二
1.葡萄糖：不能进入线粒体，只能被____________利用。线粒体只能利用_______而不能利用葡萄糖。
2.氧气(O2)：
用于有氧呼吸的第___阶段。
3.水(H2O)：既是底物又是产物。既在第___阶段产生，又在第___阶段被消耗，可循环使用。
4.CO2在 阶段产生。
注意：
因为线粒体膜没有运输葡萄糖的载体，线粒体没有氧化分解葡萄糖的酶。
协助扩散
细胞在____的参与下，通过_______的催化作用，把_______等有机物____________，产生__ ___和_____，释放______,生成_ ________的过程。
3. 有氧呼吸中[H]和ATP的来源和去路
物质 来源 去路
[H]
ATP 三个阶段都产生 用于各项生命活动
2.有氧呼吸总反应式：
三、有氧呼吸
绝大多数以热能形式散失
氧
多种酶
葡萄糖
CO2
H2O
能量
彻底氧化分解
大量ATP
1.概念：
C6H12O6和H2O
H2O
1. 下列关于探究酵母菌呼吸方式的实验，叙述错误的是（　　）
A. 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸
B. 可根据澄清石灰水是否变浑浊判断呼吸方式
C. 探究有氧呼吸时泵入的空气需去除CO2
D. 探究无氧呼吸时需将装置封口静置一段时间
课堂练习
B
酵母菌有氧和无氧呼吸都能产生CO2，根据澄清石灰水是否变浑浊无法判断呼吸方式.
2. 如图表示有氧呼吸过程，下列有关说法正确的是（　　）
A. ①②④中的值最大的是②
B. ③代表的物质是氧气
C. 产生①②过程的场所是线粒体
D. 酵母菌能完成图示全过程
课堂练习
D
有氧呼吸过程中第三阶段释放的能量最多，即④最多。
图中③表示水
产生①的场所是细胞质基质，
产生②的场所是线粒体基质
下课
人教版 2019
Thanks!
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