高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3节 细胞呼吸的原理和应用教学演示ppt课件

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3节 细胞呼吸的原理和应用教学演示ppt课件，共38页。PPT课件主要包含了单元目标分析，细胞呼吸的原理和应用，第三节，教材分析，细胞呼吸的原理，氧气浓度，实验思路，分析变量，分析结果得出结论等内容，欢迎下载使用。
1.认识细胞的生活不但需要物质基础，更需要能量驱动，建立“细胞的生存需要能量”这一生命观念。2.通过细胞呼吸与光合作用的学习，将代谢的具体过程与线粒体、叶绿体的结构相对应，深化结构与功能相适应的观点。3.通过对ATP这一能量货币的学习与理解，帮助学生从细胞代谢的角度，进一步认识到生物界的统一性，为深入认识生命有共同的起源打基础。
引导学生运用证据和逻辑来评论观点，通过对酶本质的探究、探索光合作用的科学史等相关事实材料，引导学生用证据、逻辑为基础来构建概念，提升科学思维品质。
让学生体验科学探究过程，学习控制变量、观察和检测因变量，能设置对照实验、认识对比实验，并能运用所掌握的科学方法和探究技能，开展全过程、开放性的探究——探究环境因素对光合作用强度的影响。提升科学探究素养。
关注酶、细胞呼吸和光合作用的有关原理在生产、生活中的应用，引导学生尝试应用所学生物学知识解决生产、生活中的问题，关注生物科学技术与社会的关系。
科学本质观：结合酶的探索历程、光合作用的原理等内容，引入了较多的科学史料，可以反映科学在争论中前进，在探索中发展。伟大科学家的观点也可能会有局限性。科学家既要继承前人的研究成果，又要开拓创新；科学探索需要不畏劳苦，攻坚克难，坚持不懈。
第二节 细胞的能量“货币”ATP
第一节 降低化学反应活化能的酶
第三节 细胞呼吸的原理和应用
第四节 光合作用与能量转化
1.探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型。2.描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化。3.比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同，阐明细胞呼吸的实质。4.探讨细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。
1.探究酵母菌细胞呼吸的方式。有氧呼吸过程中物质与能量的变化。
1.探究酵母菌细胞呼吸的方式（实验）。有氧呼吸过程中物质与能量的变化。
为什么加了酵母的面粉蒸出的馒头多孔松软？为什么加了酵母的面粉放置久了会有酒味？酵母起了什么作用？通过前面的知识的学习，我们知道酵母菌的生活与繁殖必须靠ATP直接供能，酵母菌细胞内的ATP是怎么来的？与上述问题有什么关联？
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，酵母菌有机物转化为酒精对它自身有什么意义？
提供酵母菌呼吸需要的氧气，利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂；密封则是避免空气进入，便于在无氧条件下分解有机物产生酒精。
有氧条件下，酵母菌分解营养物质所释放的能量多，为酵母菌进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。
回顾初中人体呼吸的知识，我们吸进了O2，呼出CO2，那么CO2在人体细胞内是如何产生的？O2是如何被利用的？
C6H12O6→2C3H4O3+4[H] 少量能量
2C3H4O3+6H2O→6CO2+20[H] 少量能量
24[H]+6O2→12H2O 大量能量
构建概念：根据有氧呼吸的过程，从底物、条件（有氧、酶）、反应结果、放能、能量转换等要素概括有氧呼吸的概念。
有氧呼吸是细胞在有氧的条件下，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。
有氧呼吸这一内容学完后，从学科素养的角度，你觉得最应该把握的核心知识或观念是什么？
有氧呼吸过程能量释放的特点、意义。（生命观、物质观、能量观）有氧呼吸过程物质和能量的变化过程。（生命的本质、科学思维）
①苹果储存久了，会有什么气味散发出来？
②为什么剧烈运动时，我们的呼吸频率会加快？剧烈运动后上肢和下肢骨骼肌往往会产生酸痛的感觉？这是什么物质引起的？人体细胞在什么情况下才会进行无氧呼吸？这种呼吸方式可持续吗？
（1）过程
2C3H6O3(乳酸)
2C2H5OH(酒精)
主要类型：动物（缺氧时）、乳酸菌（乳酸发酵）
主要类型：植物（缺氧时）、酵母菌（酒精发酵）
思考1.无氧条件下，葡萄糖的氧化分解过程与有氧呼吸有何异同？2.无氧呼吸的场所？3.不同生物的无氧呼吸途径是否相同？在生产实践上有哪些应用？4.比较有氧呼吸和无氧呼吸过程，对生物进化的认识有什么启示？
（1）过程 （2）场所：细胞质基质
（3）概念：模仿有氧呼吸的提炼过程：底物、条件、产物、放能情况
在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。
小组讨论：列表比较有氧呼吸和无氧呼吸
有氧呼吸与无氧呼吸之间的异同点
三个阶段均释放能量，合成大量ATP。
只在第一阶段释放少量能量，合成少量ATP。
从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同
分解有机物，释放能量，为生命活动供能
3.细胞呼吸 把有氧呼吸和无氧呼吸的共性归纳出来，提炼细胞呼吸概念。
有氧呼吸：细胞在有氧的条件下，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。
无氧呼吸： 在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。
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，释放能量并生成ATP的过程。
（1）为生命活动提供能量；（2）是生物体代谢的枢纽。（细胞呼吸产生多种中间产物，连接着糖类、指质和蛋白质的代谢）。以中间产物丙酮酸为例：
C6H12O6（葡萄糖）
C3H4O3（丙酮酸）
二、细胞呼吸原理的应用
分析以下生产生活实践案例，并用细胞呼吸的原理解释相关措施的科学性。
①包扎伤口用透气消毒纱布或松软创可贴②用酵母菌酿酒 a.促进无氧呼吸 ③用醋酸杆菌生产食醋 b.抑制无氧呼吸 ④用谷氨酸棒状杆菌生产味精 c.促进有氧呼吸⑤松土⑥稻田排水⑦慢跑
通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。与温度影响酶催化效率的曲线特征一致。
温度是如何影响细胞呼吸的？
三、影响细胞呼吸的因素
氧气浓度越高，对无氧呼吸抑制作用越强，氧气浓度达到一定值时，被完全抑制。
在一定范围内，随着氧气浓度的增加，有氧呼吸速率增强，但当氧气浓度增加到一定值时，有氧呼吸速率不再增加。
叠加两条曲线，画出呼吸作用强度的总曲线。
绝大多数植物的非绿色器官或酵母菌受氧气浓度的影响，两种呼吸及总呼吸速率的变化曲线如图所示：
曲线表明 点无氧呼吸最强， 点无氧呼吸最弱， 点细胞呼吸强度最弱， 点后仅有有氧呼吸，E点后细胞呼吸强度不再增强的原因是 。
细胞内线粒体数量有限或有氧呼吸酶数量有限
1.蔬菜和水果长时间储藏、保鲜所需要的条件为（ ）A．零上低温、干燥、低氧 B．零上低温、湿度适中、低氧C．高温、干燥、高氧 D．高温、湿度适中、高氧
2．一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1小时后测得该容器中O2减少24ml，CO2增加48ml，则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的（ ） A．1/3 B．1/2 C．2倍 D．3倍
3 向含酵母菌的葡萄糖溶液中通入不同浓度的氧气，产生的酒精和CO2的变化量如图所示（假定两种呼吸作用产生CO2的速率相同），在氧浓度为a时发生的情况是(　　)A.葡萄糖只被无氧呼吸分解B.30％的葡萄糖被无氧呼吸分解C.60％的葡萄糖被无氧呼吸分解D.无氧呼吸停止
4 下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为 a、b、c、d时，测得的CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是(　　)A．氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖量是有氧呼吸的5倍C．氧浓度为c时，无氧呼吸最弱D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
利用实验装置测定细胞呼吸的类型。装置及细胞呼吸类型的判断如下所示。
既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
四、探究酵母菌细胞呼吸的方式
事实：（1）利用酵母菌在控制通气的条件下，可以酿制葡萄酒或黄酒； （2）酵母菌是真核生物； （3）在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。
提出问题：酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸（生活经验和问题探讨已给出），细胞呼吸的产物可能有CO2和酒精（问题核心）。作出假设：酵母菌的在有氧和无氧条件下均能生成CO2，酒精是无氧呼吸的产物(或产生酒精的过程不需要氧气参与等）。
设计实验：（设计实验前要解决以下问题）
1. 怎样控制有氧和无氧条件？
2. 怎样鉴定酒精和CO2的产生？如何比较CO2 产生的多少？
3. 怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活？
提问：酵母菌发酵过程（产酒精)是否需要氧气参与？假设：酵母菌的发酵过程不需要氧气参与。设计实验：
影响实验结果的可变因素
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。
实验过程：1.酵母菌培养液的配制 （10g新鲜酵母菌+240mL5%的葡萄糖）/瓶2.按下图组装好实验装置3.检测CO2的产生4.检测酒精的产生
1.通入澄清的石灰水：澄清→浑浊2.溴麝香草酚蓝水溶液：蓝→ 绿→黄
橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应： 橙色→灰绿色
思考: 有氧和无氧条件下CO2和酒精产生的量的多少如何判断？
有氧条件下产生大量CO2
无氧条件下产生酒精和少量CO2