5.3细胞呼吸的原理和应用课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1.pptx

5.3细胞呼吸的原理和应用第五章细胞的能量供应和利用

本节聚焦1.细胞呼吸过程中能量是怎样转化的？2.有氧呼吸与无氧呼吸各有什么特点？3.细胞呼吸原理在生产和生活中有哪些应用？

新课引入呼吸作用的实质是：细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。通常酵母和面，放置一段时间后就会成为发面，发面可以用来做包子馒头等。(1)发面中的“窟窿”是怎么产生的？(2)发面团里头经常是热乎乎的，这说明了什么？(3)酵母菌还可以用来酿酒，说明酵母细胞能产生什么物质？(4)酿米酒时为什么要密封？发面过程中产生了气体。该过程中有能量的转化。酵母菌能产生酒精。给酵母菌提供无氧的环境。

一、细胞呼吸的方式酵母菌：单细胞真菌，真核生物，有细胞壁，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。1.实验原理：【探究·实践】探究酵母菌细胞呼吸的方式生活现象：酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精；酵母菌的细胞呼吸会产生CO2。提出问题：（1）酵母菌发酵产生酒精是在有氧还是在无氧条件下进行的呢？（2）酵母菌的细胞呼吸会产生CO2，在不同条件下产生的CO2是否一样多？你还能提出哪些问题？

确定实验思路自变量：无关变量：有哪些因素可能干扰到实验结果？(1)该实验的自变量是什么？(2)怎样控制有氧和无氧的条件？因变量：其他条件：怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？(1)怎样鉴定有无酒精产生？(2)怎样鉴定有无CO2产生？怎样比较CO2产生的多少？无关变量遵循相同且适宜的原则温度、酵母菌活性、酵母菌培养液pH等。作出假设：酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸。

2.材料用具：实验生物：新鲜的食用酵母菌实验器材：天平、药匙、吸管、气泵、量筒、锥形瓶、试管、试管架、烧杯、玻璃导管繁殖快，细胞代谢旺盛，实验效果明显实验药品：5%的葡萄糖溶液、10%的NaOH溶液检验CO2：澄清的石灰水、溴麝香草酚蓝溶液检验酒精：酸性重铬酸钾溶液

3.配制酵母菌培养液：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B(500mL)中。分别向瓶中注入240mL质量分数为5％的葡萄糖溶液。4.组装装置:葡萄糖溶液先加热煮沸、冷却后再加入。加热目的：杀菌、除去溶解的氧气冷却目的：防止高温杀死酵母菌。B酵母菌培养液澄清石灰水接橡皮球(或气泵)A酵母菌培养液澄清石灰水10%NaOHB瓶先反应一段时间，然后再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶。为什么？消耗完B瓶中的O2，确保酵母菌在无氧条件下进行呼吸。

5.实验过程：将两组装置放到25―30℃地环境中培养8―10h。保证有充足的O2，提供有氧环境。除去空气中原有的CO2，防止空气中的CO2对实验结果造成干扰。该温度时酵母菌中的酶活性较高，生命活动旺盛，细胞呼吸较强。

6.实验现象：条件检测CO2条件澄清石灰水溴麝香草酚蓝溶液有氧无氧变混浊快，且程度大变混浊慢，且程度小由蓝变绿再变黄时间短由蓝变绿再变黄时间长溴麝香草酚蓝溶液

条件检测酒精条件重铬酸钾--浓硫酸溶液有氧无氧从A、B中各取2mL酵母菌培养液的滤液，分别注入1、2号试管中；分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，振荡并观察溶液的颜色变化。葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。不变（仍为橙色）橙色变为灰绿色

7.实验结论：条件检测CO2检测酒精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酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸；在有氧条件下，通过细胞呼吸产生水和大量的CO2；在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。

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。对比实验是科学探究中常用的方法之一。对比实验将B瓶先反应一段时间，然后再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶。科学家根据大量的实验结果得出结论：细胞呼吸分为有氧呼吸无氧呼吸

二、有氧呼吸1.场所：细胞质基质；线粒体（主要）内膜和线粒体基质中含有多种酶有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，但不唯一（脂肪、蛋白质）。利用葡萄糖进行有氧呼吸的化学反应式可以简写为：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶2.呼吸底物：热能（散失）合成ATP

3.有氧呼吸的三个阶段：C6H12O62C3H4O3+4[H]+少量能量酶第1阶段：场所：细胞质基质2C3H4O3+6H2O6CO2+20[H]+少量能量酶第2阶段：场所：线粒体基质24[H]+6O2