(新教材)（人教版）生物必修一第五章第三节细胞呼吸的原理和应用高中生物公开课课件.pptx

1、第第3节节 细胞细胞呼吸的原理和应用呼吸的原理和应用第第5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用2022-10-2问题探讨问题探讨 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。繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。1 1、都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？、都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？2 2、为什么通气

2、有利于酵母菌大量繁殖？、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？3 3、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？、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？通气可以给酵母菌提供呼吸需要的通气可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气氧气，利于酵母菌进行旺盛的，利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂细胞分裂；密封则是酵母菌在密封则是酵母菌在无氧条件无氧条件下分解有机物产生下分解有机物产生酒精酒精。在有氧条件下，酵母菌分解营养物质在有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放的能量多释放的能量多，这些能量可以为酵母菌，这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足的

3、动力充足的动力。密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精的同时，能为自己的生命活动密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精的同时，能为自己的生命活动提供提供少量能量少量能量。酵母菌是一种单细胞真菌，其在酵母菌是一种单细胞真菌，其在有氧和无氧条件下都能生存有氧和无氧条件下都能生存，属于属于兼性厌氧菌兼性厌氧菌，因此用来研究细胞呼吸的不同方式。，因此用来研究细胞呼吸的不同方式。作出假设：探究酵母菌细胞呼吸方式酵母菌在有氧呼吸产生的CO2多，只有无氧呼吸可以产生酒精。设计实验：1.怎样保证酵母菌的正常生活？2.该实验的自变量是什么？怎样控制自变量？3.因变量是什么？怎样检测因变量？为酵母菌提供葡萄糖培养液。

4、自变量：有无氧气。澄清的石灰水CO2的多少酒精的有无 橙色的重铬酸钾溶液封口放置一段时间探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式1.1.质量分数为质量分数为10%10%的的NaOHNaOH的作用是什么？的作用是什么？2.B2.B瓶为何要瓶为何要封口一段时间封口一段时间后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？吸收空气中的吸收空气中的COCO2 2，排除空气中，排除空气中COCO2 2的干扰。的干扰。使酵母菌使酵母菌消耗瓶内的氧气消耗瓶内的氧气，造成无氧环境，确保产物是无氧呼吸，造成无氧环境，确保产物是无氧呼吸的产生的的产生的3.3.澄清石灰水的作用是什么？还有什么

5、方法检测澄清石灰水的作用是什么？还有什么方法检测COCO2 2的生成量？的生成量？检测酵母细胞呼吸产生的检测酵母细胞呼吸产生的COCO2 2的量的量（根据（根据浑浊程度浑浊程度检测检测COCO2 2产生的多少）产生的多少）溴麝香草酚蓝水溶液溴麝香草酚蓝水溶液也可用于检测也可用于检测COCO2 2 蓝蓝变变绿绿再变再变黄黄（根据其（根据其变黄色时间的长短变黄色时间的长短，检测，检测COCO2 2产生的多少）产生的多少）还可以用还可以用COCO2 2传感器来检测传感器来检测观察项目观察项目有氧装置有氧装置无氧装置无氧装置澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊程度程度溴麝香草酚蓝水溶溴麝香草酚蓝水溶液颜色

6、变化时间液颜色变化时间酸性重铬酸钾检验酸性重铬酸钾检验情况情况4 4、实验结果与分析、实验结果与分析浑浊程度高浑浊程度低颜色变化时间短颜色变化时间长无颜色变化橙色灰绿色5 5、实验结论、实验结论进行无氧呼吸，会产生少量CO2和酒精。酵母细胞进行有氧呼吸，会产生大量CO2；2 2、对比实验：、对比实验：设置两个或两个以上的设置两个或两个以上的实验组实验组，通过对结果的比较，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，这样的实验分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫做叫做对比实验对比实验，也叫，也叫相互对照实验。相互对照实验。拓展：实验类型1 1、对照实验、对照实验二、有氧呼

7、吸二、有氧呼吸1、主要场所：、主要场所：线粒体线粒体内膜内膜的某些部位的某些部位向向线粒体的线粒体的内腔折内腔折叠形成嵴叠形成嵴，嵴使内膜的，嵴使内膜的表面积大大表面积大大增加增加。线粒体的线粒体的内膜上和基质内膜上和基质中含有许中含有许多种与有氧呼吸有关的多种与有氧呼吸有关的酶酶。C6H12O6+6H2O+6O2酶酶6CO2+12H2O+能量能量外膜外膜内膜内膜嵴嵴基质基质2、有氧呼吸的化学反应式、有氧呼吸的化学反应式2022-10-23、有氧呼吸的过程图解、有氧呼吸的过程图解有氧呼吸有氧呼吸 场所场所反应物反应物产物产物释能释能第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段4 4、小结、

8、小结 有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较细胞质基质细胞质基质主要是葡萄糖主要是葡萄糖丙酮酸丙酮酸HH少量少量丙酮酸、丙酮酸、H2OCO2、H少量少量H、O2H2O大量大量线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜教材教材P93思考思考讨论讨论5 5、有氧呼吸的定义、有氧呼吸的定义 细胞在细胞在氧氧的参与下，通过的参与下，通过多种酶的催化多种酶的催化作用，把葡作用，把葡萄糖等萄糖等有机物彻底氧化分解有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水产生二氧化碳和水，释放释放能量能量，生成大量生成大量ATP的过程。的过程。均在无氧条件下，细胞进行了均在无氧条件下，细胞进行了无氧呼吸无氧呼吸，产生了，产生

9、了酒精或乳酸酒精或乳酸。三、无氧呼吸三、无氧呼吸4 4、无氧呼吸类型、无氧呼吸类型（1 1）产物为）产物为酒精和酒精和CO2CO2的生物：的生物：（2 2）产物为）产物为乳酸乳酸的生物的生物3 3、无氧呼吸概念：、无氧呼吸概念：在在没有氧气参与没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过的情况下，葡萄糖等有机物经过不完不完全分解全分解，释放，释放少量能量少量能量的过程，就是无氧呼吸。的过程，就是无氧呼吸。酵母菌、大多数植物酵母菌、大多数植物乳酸菌、动物骨骼肌细胞、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞乳酸菌、动物骨骼肌细胞、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较四、有氧呼吸与无氧呼

10、吸的比较有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸不同点不同点相同点相同点场所场所条件条件产物产物能量变化能量变化联系联系实质实质细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质需氧需氧COCO2 2、H H2 2O O酒精和酒精和COCO2 2 或或 乳酸乳酸释放大量能量释放大量能量释放少量能量释放少量能量分解有机物，释放能量，合成分解有机物，释放能量，合成ATPATP反应的第一阶段完全相同反应的第一阶段完全相同大部分能量储存在乳酸大部分能量储存在乳酸或酒精中或酒精中五、细胞呼吸的概念和意义五、细胞呼吸的概念和意义1 1、概念：、概念：细胞呼吸细胞呼吸是指是指有机物有机物在细胞内经过一系列的在

11、细胞内经过一系列的氧化分解氧化分解，生成生成二氧化碳二氧化碳或或其他产物其他产物，释放能量释放能量并并生成生成ATPATP的过程。的过程。2 2、细胞呼吸的意义、细胞呼吸的意义葡萄糖丙酮酸细胞呼吸氧化分解ATPADP+Pi酶为生命活动提供能量为其它化合物的形成提供原料适宜的低温、低氧、干燥适宜的低温、低氧、干燥的环境的环境储存粮食储存粮食适宜的低温，低氧，适宜的湿度适宜的低温，低氧，适宜的湿度保存保存果蔬，可以减少呼吸消耗果蔬，可以减少呼吸消耗。发面、酿酒、制作酸奶、利用了发面、酿酒、制作酸奶、利用了酵母菌和乳酸菌酵母菌和乳酸菌的呼吸作用产物的呼吸作用产物给盆栽松土，促进根细胞有氧呼给盆栽松土

12、，促进根细胞有氧呼吸，有利于根系的吸，有利于根系的生长生长和对和对无机无机盐的吸收盐的吸收。透气创可贴包扎伤口，创造透气透气创可贴包扎伤口，创造透气的有氧环境、避免的有氧环境、避免厌氧菌的繁殖厌氧菌的繁殖。教材教材P95思考思考讨论讨论2.生活和生产中还有哪些应用细胞呼吸原理的实例？试再举一两例加以说明。生活和生产中还有哪些应用细胞呼吸原理的实例？试再举一两例加以说明。（1）清晨给鱼塘增氧）清晨给鱼塘增氧（2）稻田定期排水，防止根部腐烂变黑）稻田定期排水，防止根部腐烂变黑（3）鲶鱼效应）鲶鱼效应经过一晚上水生生物呼吸作用，消耗水体溶解氧；经过一晚上水生生物呼吸作用，消耗水体溶解氧；清晨增氧供鱼

13、有氧呼吸。清晨增氧供鱼有氧呼吸。防止根部细胞进行无氧呼吸产生酒精，从而对根部细胞产生毒害作用防止根部细胞进行无氧呼吸产生酒精，从而对根部细胞产生毒害作用鲶鱼生性好动，增加水体溶解氧，供沙丁鱼呼吸作用鲶鱼生性好动，增加水体溶解氧，供沙丁鱼呼吸作用思维训练思维训练内共生假说内共生假说1.线粒体内存在与细菌线粒体内存在与细菌DNA相似的环状结构相似的环状结构2.线粒体内的蛋白质，有少数几种由线粒体线粒体内的蛋白质，有少数几种由线粒体DNA指导合成，指导合成，绝大多数由核绝大多数由核DNA合成。合成。3.真核细胞内的真核细胞内的DNA有极高比例的核苷酸序列经常不表现有极高比例的核苷酸序列经常不表现出遗

14、传效应，线粒体出遗传效应，线粒体DNA和细菌的却不一样。和细菌的却不一样。4.线粒体能像细菌一样进行分裂增殖。线粒体能像细菌一样进行分裂增殖。下列哪些证据支持这一论点，哪些不支持？下列哪些证据支持这一论点，哪些不支持？1 1、适宜的温度条件下，在下列装置中都加入酵母（内有活酵母菌），、适宜的温度条件下，在下列装置中都加入酵母（内有活酵母菌），其中适于产生酒精的装置是（其中适于产生酒精的装置是（）A2 2、在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（、在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（）与氢结合生成水与氢结合生成水 与碳结合生成二氧化碳与碳结合生成二氧化碳在线粒体中被消耗在线粒体中被消耗 在线粒体和细

15、胞质基质中被消耗在线粒体和细胞质基质中被消耗 A.A.B.B.C.C.D.D.A3 3、有氧呼吸中产生能量最多的是（、有氧呼吸中产生能量最多的是（）A.A.形成二氧化碳时形成二氧化碳时 B.B.形成形成H H时时 C.C.形成水时形成水时 D.D.形成丙酮酸时形成丙酮酸时C课堂练习课堂练习4 4、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是（、与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是（）A.A.分解有机物分解有机物 B.B.释放能量释放能量 C.C.需要酶催化需要酶催化 D.D.有机物分解不彻底有机物分解不彻底D5 5、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，可适当延长保鲜时间的原因是（、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室

16、中，可适当延长保鲜时间的原因是（）A.A.呼吸作用减弱呼吸作用减弱 B.B.呼吸作用加强呼吸作用加强 C.C.光合作用减弱光合作用减弱 D.D.促进了物质的分解促进了物质的分解A6 6、在线粒体内进行的有氧呼吸的过程是（、在线粒体内进行的有氧呼吸的过程是（）A.A.第一、二阶段第一、二阶段 B.B.第一、三阶段第一、三阶段 C.C.第二、三阶段第二、三阶段 D.D.第一、二、三阶段第一、二、三阶段C7 7、把小白鼠和青蛙从、把小白鼠和青蛙从2525的室温中移至的室温中移至55的环境中，这两种动物的的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么变化？（需氧量会发生什么变化？（）A A两种动物的耗氧量都减

17、少两种动物的耗氧量都减少 B B两种动物的耗氧量都增加两种动物的耗氧量都增加 C C青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增加青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增加 D D青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少C课堂练习课堂练习二、拓展应用二、拓展应用1 1、松土透气、松土透气a.a.避免根细胞由于无氧呼吸产生酒精对根系造成的伤害避免根细胞由于无氧呼吸产生酒精对根系造成的伤害b.b.可以使根细胞进行可以使根细胞进行充分的有氧呼吸充分的有氧呼吸，从而，从而有利于根系的生长和有利于根系的生长和对无机盐的吸收对无机盐的吸收，促进作物生长，吸收更多的，促进作物生长，吸收更多的COCO2 2，

18、缓解全球气缓解全球气候变暖现象候变暖现象；c.c.增强根系的水土保持能力增强根系的水土保持能力；此外，松土透气还此外，松土透气还有利于土壤中有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，好氧微生物的生长繁殖，促使这促使这些微生物对些微生物对土壤有机物的分解土壤有机物的分解，为植物生长提供更多的，为植物生长提供更多的无机盐和无机盐和COCO2 2，也有可能导致局部大气，也有可能导致局部大气COCO2 2浓度上升。浓度上升。松土不当，可能伤害植物根系；要根据不同植物、植物不同的生松土不当，可能伤害植物根系；要根据不同植物、植物不同的生长阶段等，采取不同的松土方法。长阶段等，采取不同的松土方法。课后练习课后练习

19、P96二、拓展应用二、拓展应用2 2、有氧呼吸第一阶段与无氧呼吸第一阶段完全相同，都不需要有氧呼吸第一阶段与无氧呼吸第一阶段完全相同，都不需要氧气，都与线粒体无关。氧气，都与线粒体无关。联想到地球的早期以及原核细胞的结构，联想到地球的早期以及原核细胞的结构，可以大胆作出这样的推测：在生物进化史上先出现无氧呼吸，而可以大胆作出这样的推测：在生物进化史上先出现无氧呼吸，而后才出现有氧呼吸。继而推测，后才出现有氧呼吸。继而推测，地球早期的单细胞生物只进行无地球早期的单细胞生物只进行无氧呼吸。氧呼吸。体内骨骼肌细胞保留进行无氧呼吸的能力，体内骨骼肌细胞保留进行无氧呼吸的能力，可以理解为可以理解为漫长的生物进化史在人类身上留下的印记漫长的生物进化史在人类身上留下的印记，同时，同时也可以理解为也可以理解为人人体在进行长跑等剧烈运动时，在体在进行长跑等剧烈运动时，在供氧不足的情况下供氧不足的情况下，骨骼肌细胞骨骼肌细胞保留一定的无氧呼吸来供能，有一定的适应意义保留一定的无氧呼吸来供能，有一定的适应意义。课后练习课后练习P96