5.3 细胞呼吸的原理和应用——有氧呼吸课件PPT

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第1课时　细胞呼吸的方式和 有氧呼吸问题探讨　　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。讨论：都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？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？一、细胞呼吸的方式（教材P94） 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并产生ATP的过程。呼吸作用的实质：是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。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。代谢类型同化类型异化类型自养型异养型需氧型厌氧型兼性厌氧型酵母菌:单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，是异养兼性厌氧菌。酵母菌在什么条件下产生CO2，什么条件下产生酒精？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与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。实验组组A：有氧呼吸组组B：无氧呼吸组（对比实验）如何控制有氧和无氧的条件？怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无CO2产生？如何比较CO2产生的多少？实验思路对比实验和对照实验对比实验是指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫做对比实验，也叫相互对照实验。对比实验不设对照组，均为实验组，是对照实验的一种特殊形式。知 识 拓 展分析变量自变量: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与交流如何控制有氧和无氧的条件？怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无CO2产生？如何比较CO2产生的多少？通气/密封CO2的检测①通入澄清的石灰水：②使溴麝香草酚蓝水溶液：酒精的检测酸性重铬酸钾溶液：澄清→浑浊蓝→绿→黄由橙色变成灰绿色ABCDE搭建实验装置运用以上装置分别搭建有氧呼吸和无氧呼吸装置?D有氧呼吸装置：E-C-A-DACDE分析1：NaOH溶液的作用是什么？分析2：锥形瓶A中除了酵母菌外还需加入什么物质？加入前如何处理？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）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）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。无氧呼吸装置：B-D分析1：B瓶为什么要密封一段时间后再连通D瓶？分析2：该实验有对照组吗？叫什么实验?BD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）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与交流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与交流浑浊程度高由蓝变绿再变黄 -短不出现灰绿色浑浊程度低由蓝变绿再变黄 -长橙色→灰绿色分析结果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与交流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得出结论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与交流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；放至室温，防止高温杀死酵母菌；②质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么？去除空气中的CO2，排除空气中的CO2对实验的干扰；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？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；二、有氧呼吸（教材P92）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（教材P92）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：有氧呼吸的过程CO2细胞质基质线粒体基质线粒体内膜G第一阶段第二阶段第三阶段热能散失（多）ATP（多）有氧呼吸的主要场所： 场所：线粒体、细胞质基质线粒体元素去向注意：氧原子的去路6O2→12H2OC6H12O6+6H2O→6CO2能量转化ATP热能有氧呼吸概念：指细胞在 的参与下，通过 的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生 和水，释放 ，生成大量 的过程。多种酶氧二氧化碳能量ATP特点c.释放的能量有一部分储存在ATP中b.能量逐步释放a.过程温和(常温、常压、一定的pH等)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（　　）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、三三2.产物 H2O 和 CO2 中的O分别来自什么物质？H2O的O来自氧气CO2的O来自葡萄糖和水(1)葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物质(　　)(2)真核细胞都进行有氧呼吸(　　)(3)没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸(　　)(4)有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解，并且释放大量能量的过程(　　)判断正误××××典题应用(2021·济南市高一期末)在真核生物有氧呼吸的下列反应中，不在线粒体中进行的只有A.[H]与氧气生成水 B.C6H12O6分解为丙酮酸和[H]C.丙酮酸分解为CO2和[H] D.ADP与磷酸结合生成ATP及时反馈　知识落实√解析　[H]与氧气结合生成水，发生在线粒体内膜上，A不符合题意；C6H12O6分解为丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中，B符合题意；丙酮酸分解为CO2和[H]，发生在线粒体基质中，C不符合题意；ADP与磷酸结合生成ATP的场所有细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，D不符合题意。网络构建1.(2021·北京高一期末)细胞呼吸的实质是A.合成有机物，储藏能量B.分解有机物，释放能量C.合成有机物，释放能量D.分解有机物，储藏能量对点训练√2.如图为线粒体的结构示意图，其中不可能发生的反应是A.②处产生CO2 B.①处产生ATPC.②处产生[H] D.③处发生[H]与O2的结合反应√解析　①为线粒体内外膜的间隙，不产生ATP；在②线粒体基质中完成有氧呼吸第二阶段，产生CO2和[H]，释放少量能量；③为线粒体内膜，完成有氧呼吸第三阶段，[H]与O2结合形成水，释放大量能量。3.有氧呼吸中产生二氧化碳的阶段、氧气利用的阶段、水参与反应的阶段、有水生成的阶段分别是①第一阶段　②第二阶段　③第三阶段A.②③②③ B.①②③③C.②①③② D.③②②③解析　有氧呼吸过程中二氧化碳产生于②有氧呼吸的第二阶段；氧气在③有氧呼吸第三阶段参与反应，与[H]结合形成水；水参与②有氧呼吸第二阶段，与丙酮酸反应产生二氧化碳和[H]；有水生成的阶段是③有氧呼吸的第三阶段。故选A。√4.含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中，18O转移的途径是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→二氧化碳√解析　在细胞质基质中，含18O的葡萄糖在酶的作用下分解为丙酮酸和[H]，丙酮酸进入线粒体与水反应，彻底分解成二氧化碳，所以18O转移的途径应是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳，故选D。5.葡萄糖是细胞呼吸最常利用的物质，将一只实验小鼠放入含有18O2气体的容器中，18O2进入细胞后，最先出现的含18O的化合物是A.丙酮酸 B.乳酸C.二氧化碳 D.水√解析　根据有氧呼吸的第三阶段是氧气和[H]反应生成水可知，18O2进入细胞后，最先出现的含18O的化合物是水，故选D。