資源簡(jiǎn)介

(共42張PPT)
5.3
細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用
饅頭和面包里面都有一個(gè)個(gè)的小孔，都很松軟，是因?yàn)樵诎l(fā)面時(shí)加入酵母菌，產(chǎn)生了CO2。在釀酒中，酵母菌進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了酒精。
酵母菌在什么條件下產(chǎn)生CO2？產(chǎn)生酒精？
一、細(xì)胞呼吸的方式（P90）
酵母菌
代謝類型：異養(yǎng)兼性厭氧型
呼吸方式：有氧呼吸、無氧呼吸
細(xì)胞呼吸都需要氧？
1.細(xì)胞呼吸：
細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解，并釋放能量。（呼吸作用的實(shí)質(zhì)）
一、細(xì)胞呼吸的方式（P90）
2.實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
2.細(xì)化實(shí)驗(yàn)變量：
如何控制有氧和無氧？
如何檢測(cè)CO2和酒精？
怎樣保證酵母菌生活？
1.確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br/>自變量是什么？
因變量是什么？
酵母菌什么條件下產(chǎn)生CO2，產(chǎn)生酒精？
有氧 CO2
無氧 CO2+酒精
有氧/無氧條件
是否產(chǎn)生CO2/酒精
通氣/密封
提出問題
作出假設(shè)
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
分析結(jié)果
得出結(jié)論
一、細(xì)胞呼吸的方式（P90）
2.實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
酒精+酸性條件下的重鉻酸鉀溶液：橙色→灰綠色
CO2
澄清石灰水：變混濁（混濁程度）
溴麝香草酚藍(lán)：藍(lán)→綠→黃（時(shí)間長(zhǎng)短）
將每份10g的食用酵母菌放入錐形瓶中，分別向瓶中注入240ml煮沸并冷卻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液。
一、細(xì)胞呼吸的方式（P90）
2.實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
保證O2的充分供應(yīng)
吸收空氣中的CO2
葡萄糖先煮沸再冷卻
提出問題
作出假設(shè)
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
分析結(jié)果
得出結(jié)論
一、細(xì)胞呼吸的方式（P90）
2.實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
提出問題
作出假設(shè)
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
分析結(jié)果
得出結(jié)論
B瓶應(yīng)封口一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，為什么？
耗盡B瓶中的O2 ，確保CO2均來自無氧呼吸。
檢測(cè)CO2：根據(jù)石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色的時(shí)間長(zhǎng)短。
檢測(cè)酒精：取酵母菌培養(yǎng)液的濾液，滴加0.5ml溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液，輕振并觀察顏色變化。
A
B
A
B
由于葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應(yīng)發(fā)生顏色變化，應(yīng)將酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)，以耗盡溶液中的葡萄糖。
一、細(xì)胞呼吸的方式（P90）
2.實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
提出問題
作出假設(shè)
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
分析結(jié)果
得出結(jié)論
①酵母菌在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生大量CO2，不產(chǎn)生酒精；
②酵母菌在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生少量CO2，同時(shí)也產(chǎn)生酒精。
①配制酵母菌培養(yǎng)液時(shí)，必須先將煮沸的葡萄糖溶液冷卻至常溫，才可加入酵母菌，為什么？
②質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液的作用是什么？
③B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，為什么？
④葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應(yīng)發(fā)生顏色變化，所以應(yīng)將酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間適當(dāng)____以_________________。
煮沸滅菌，防止其他微生物的干擾；
放至室溫，防止高溫殺死酵母菌。
去除空氣中的CO2，排除空氣中的CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。
將O2消耗完，確保通入澄清石灰水中的CO2均來自無氧呼吸。
延長(zhǎng)
耗盡溶液中的葡萄糖
一、細(xì)胞呼吸的方式（P90）
一、細(xì)胞呼吸的方式（P90）
3.科學(xué)方法：對(duì)比實(shí)驗(yàn)/相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)
本實(shí)驗(yàn)中哪個(gè)是對(duì)照組，哪個(gè)是實(shí)驗(yàn)組？
兩組都是實(shí)驗(yàn)組。
　　設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過對(duì)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組結(jié)果的分析比較，來探究某種因素對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的影響，這樣的實(shí)驗(yàn)叫作對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
二、有氧呼吸（P92）
閱讀P92—93，思考以下題：
1
2
3
細(xì)胞呼吸可分為有氧呼吸和無氧呼吸。絕大多數(shù)生物細(xì)胞呼吸的主要形式是有氧呼吸。
二、有氧呼吸（P92）
外膜
內(nèi)膜
DNA和RNA
核糖體
嵴
基質(zhì)
線粒體有哪些適應(yīng)有氧呼吸的結(jié)構(gòu)？
①具兩層膜，內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，使內(nèi)膜的表面積大大增加。
②內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。
1.主要場(chǎng)所：線粒體
二、有氧呼吸（P92）
2.總反應(yīng)式及反應(yīng)過程：
C6H12O6＋6H2O＋6O2 6CO2＋12H2O＋能量
酶
場(chǎng)所：線粒體+細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（真核細(xì)胞）
思考：真核細(xì)胞中，有氧呼吸的全過程都發(fā)生在線粒體中嗎？
有氧呼吸的先由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)完成葡萄糖的初步分解，之后由線粒體完成剩下的反應(yīng)。
①線粒體膜上沒有運(yùn)輸葡萄糖的載體，不能進(jìn)入；
②線粒體中沒有氧化分解葡萄糖的酶。
為什么葡萄糖不能在線粒體中氧化分解？
①
②
③
第一階段：
①場(chǎng)所：
②反應(yīng)式：
③能量變化：
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
熱能
少量ATP
→
→
產(chǎn)生[H]的過程是指氧化型輔酶I（NAD+）轉(zhuǎn)化成還原型輔酶I（NADH）
葡萄糖→2丙酮酸+4[H]+能量
酶
C6H12O6
C3H4O3
（少）
第二階段：
①場(chǎng)所：
②反應(yīng)式：
③能量變化：
線粒體基質(zhì)
熱能
少量ATP
→
→
2丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+能量
酶
C3H4O3
（少）
第三階段：
①場(chǎng)所：
②反應(yīng)式：
③能量變化：
線粒體內(nèi)膜
熱能
大量ATP
→
→
24[H]+6O2→12H2O+能量
酶
（大）
二、有氧呼吸（P92）
3.元素去向：
C6H12O6
2丙酮酸 + 4[H] + 少量能量
酶
2丙酮酸
+ 6H2O
6CO2 + 20[H] + 少量能量
酶
24[H] + 6O2
酶
12H2O + 大量能量
有氧呼吸總反應(yīng)式：
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
易錯(cuò)提醒：
①反應(yīng)式中的能量不能寫成ATP，因?yàn)槠咸烟侵械哪芰恐挥幸徊糠謨?chǔ)存在ATP中。
②反應(yīng)式前后的H2O不能消去。反應(yīng)過程中，在第二階段消耗了水，而第三階段生成了水。
③反應(yīng)式中間不能用等號(hào)，要用箭頭。
④反應(yīng)條件“酶”不能省去。
⑤細(xì)胞呼吸的底物不只有葡萄糖。
二、有氧呼吸（P92）
4.概念：
細(xì)胞在___的參與下，通過_______的催化作用，把_______等有機(jī)物_____________，產(chǎn)生____和____，釋放_(tái)____，生成________的過程。
氧
多種酶
葡萄糖
CO2
H2O
能量
徹底氧化分解
大量ATP
二、有氧呼吸（P92）
5.特點(diǎn)：
相同：都是有機(jī)物氧化分解釋放能量的過程。
區(qū)別：
①過程溫和(常溫、一定的pH等)；
②能量逐步釋放；
③釋放的能量有部分儲(chǔ)存在ATP中。
意義：有利于維持細(xì)胞的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。
葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)徹底氧化分解和體外燃燒有哪些異同？
二、有氧呼吸（P92）
6.能量去向及效率：
C6H12O6 1moL
能量
（2870KJ）
大部分以熱能形式散失
小部分977.28kJ儲(chǔ)存在ATP
有氧呼吸
請(qǐng)計(jì)算：有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率大約是多少？這些能量大約能使多少ADP轉(zhuǎn)化為ATP？
977.28kJ÷2870kJ≈34.05%
977.28kJ÷30.54kJ/mol=32mol（2+2+28）
課堂小結(jié)
易錯(cuò)判斷：
1.葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物質(zhì)（ ）
2.真核細(xì)胞都進(jìn)行有氧呼吸（ ）
3.沒有線粒體的細(xì)胞一定不能進(jìn)行有氧呼吸（ ）
4.有氧呼吸的實(shí)質(zhì)是葡萄糖在線粒體中徹底氧化分解，并且釋放大量能量的過程（ ）
習(xí)題鞏固




哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞
部分原核細(xì)胞在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
三、無氧呼吸（P94）
1.場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
三、無氧呼吸（P94）
2.類型：
C6H12O6
酶
2C3H6O3(乳酸)＋少量能量
2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量
C6H12O6
酶
高等動(dòng)物、乳酸菌、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等）
大多數(shù)植物、酵母菌等
三、無氧呼吸（P94）
3.概念：
在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過不完全分解，釋放少量能量的過程。
酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸也叫發(fā)酵，產(chǎn)生酒精的叫酒精發(fā)酵，產(chǎn)生乳酸的叫做乳酸發(fā)酵。
無論是分解成酒精和二氧化碳或者是轉(zhuǎn)化成乳酸，無氧呼吸都只在第一階段釋放出少量的能量，生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量則存留在酒精或乳酸中。
無氧呼吸釋放的能量為什么比有氧呼吸少？
無氧呼吸只在第一階段釋放少量能量，生成少量ATP。有機(jī)物分解不徹底，還有大部分能量?jī)?chǔ)存于乳酸和酒精中。
三、無氧呼吸（P94）
4.有氧和無氧呼吸的異同點(diǎn)：
不同點(diǎn) 有氧呼吸 無氧呼吸
場(chǎng)所
條件
產(chǎn)物
能量
相同 聯(lián)系 實(shí)質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
氧氣、酶
酶
CO2+H2O
酒精+CO2，乳酸
大量能量
少量能量
分解有機(jī)物，釋放能量
第一階段反應(yīng)場(chǎng)所和過程完全相同
提供有氧環(huán)境，抑制厭氧型微生物的繁殖。
前期通氣，促進(jìn)酵母菌大量增殖；后期密封，促進(jìn)酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精。
松土增加O2濃度，促進(jìn)根部細(xì)胞有氧呼吸，釋放更多能量主動(dòng)吸收土壤中的礦質(zhì)元素。
四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用（P94）
低溫，酶活性降低，呼吸速率減慢；低氧，有氧呼吸速率減慢。
破傷風(fēng)桿菌為厭氧菌，O2會(huì)抑制其繁殖。H2O2在過氧化氫酶的催化下分解產(chǎn)生O2。
慢跑氧氣供應(yīng)充足，避免肌肉細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。
四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用（P94）
拓展：影響細(xì)胞呼吸的因素
（1）內(nèi)部因素：
①不同種類的植物細(xì)胞呼吸速率不同。
（旱生植物＜水生植物，陰生植物＜陽生植物）。
②同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期細(xì)胞呼吸速率不同。（幼苗期、開花期大于成熟期）。
③同一植物的不同器官細(xì)胞呼吸速率不同。
（生殖器官＞營(yíng)養(yǎng)器官）。
遺傳因素（決定酶的種類和數(shù)量）
拓展：影響細(xì)胞呼吸的因素
（2）外部因素——溫度
溫度
呼吸速率
①低溫下貯存蔬果。
②在大棚種植中，增加晝夜溫差，減少有機(jī)物消耗，提高產(chǎn)量。
應(yīng)
用
拓展：影響細(xì)胞呼吸的因素
CO2濃度
呼吸速率
過高CO2抑制細(xì)胞呼吸，地窖保存食品。
應(yīng)
用
（2）外部因素——CO2濃度
拓展：影響細(xì)胞呼吸的因素
（2）外部因素——O2濃度
O2濃度
呼吸速率
O2濃度
呼吸速率
無氧呼吸
線粒體數(shù)量限制
有氧呼吸
拓展：影響細(xì)胞呼吸的因素
5
O2（%）
1.0
0.5
P
R
10
15
20
D
Q
T
O
CO2釋放量
Q點(diǎn)：
D點(diǎn)：
R點(diǎn)：
各點(diǎn)的含義？
思
考
QD：無氧呼吸速率
OPT：有氧呼吸速率
QPT：呼吸速率
呼吸速率最低，有機(jī)物消耗最少
只進(jìn)行無氧呼吸
無氧呼吸消失
B
拓展：影響細(xì)胞呼吸的因素
5
O2（%）
1.0
0.5
P
R
10
15
20
D
Q
T
O
CO2釋放量
B點(diǎn)的含義？
思
考
QD：無氧呼吸速率
OPT：有氧呼吸速率
QPT：呼吸速率
有氧呼吸CO2釋放量與無氧呼吸CO2釋放量相等。
B
拓展：影響細(xì)胞呼吸的因素
（2）外部因素——水
水
呼吸速率
干燥儲(chǔ)存。
應(yīng)
用
課堂小結(jié)

展開更多......

收起↑