高中生物 细胞呼吸的原理和应用
生物人教版(2019)必修一5.3细胞呼吸的原理和应用(共55张ppt)
一、细胞呼吸的方式
4.进行实验 (1)配制酵母菌培养液：酵母菌+葡萄糖溶液 取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A（500mL） 和锥形瓶B（500mL）中，分别向瓶中注入240mL质量分数为5%的煮沸 冷却后的葡萄糖溶液。
思考讨论： 为什么葡萄糖溶液需要煮沸后冷却再加入？
煮沸：灭菌、除去葡萄糖溶液中的氧气。
高中必修 1 分子与细胞
第5章 细胞的能量供应和利用
第3节 细胞呼吸的原理和应用
素养目标
1.利用结构与功能观分析线粒体结构与细胞呼吸的关系。(生命观念） 2.根据实验目的，设计探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，实施方案， 观察实验结果，得出正确结论。（科学探究） 3.运用细胞呼吸原理，对生活和生产中的应用实例作出科学解释。 （社会责任）
视频导入
2min 酵母菌介绍
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 1、都是培养酵母菌，为什么有的通气有的需要 密封？ 通气让酵母菌进行有氧呼吸,有利于酵母菌快速繁殖; 发酵生产葡萄酒的车间
密封让酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精。 2、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？
有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放能量多，为细胞增殖提供充足的动力。
3、在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对自身有什么意义？
密封发酵时，酵母菌将有机物分解为酒精时，也能为自身的生命活动提供少量能量。
一、细胞呼吸的方式
酵母菌是一种单细胞真菌，它与人类的生活息息相关，我们生活中做馒头、 面包、酿酒等，都是利用酵母菌的呼吸作用。
高中生物教案《细胞呼吸的原理及应用》
《细胞呼吸的原理及应用》高中生物教案一、教学目标1.知识与技能：o理解细胞呼吸的概念、过程和意义。
o掌握有氧呼吸和无氧呼吸的条件、过程和产物。
o了解细胞呼吸原理在现实生活中的应用。
2.过程与方法：o通过观察、分析和讨论，培养学生的观察力和分析能力。
o通过实验和案例研究，帮助学生深入理解细胞呼吸的原理和应用。
3.情感态度与价值观：o激发学生对细胞呼吸和生物学原理的兴趣和好奇心。
o培养学生的科学探究精神和团队合作能力，认识到细胞呼吸在生命活动中的重要性和应用前景。
二、教学重难点•重点：有氧呼吸和无氧呼吸的过程和产物。
•难点：理解细胞呼吸原理的应用。
三、教学准备•细胞呼吸过程的多媒体课件，包括有氧呼吸和无氧呼吸的步骤、条件和产物。
•细胞呼吸实验材料（如有条件）。
•细胞呼吸原理应用的案例资料。
四、教学过程1.导入新课o通过展示一些与细胞呼吸相关的生活实例，如运动后的疲劳感、酿酒过程等，引出细胞呼吸的概念和重要性。
o提问学生：你们知道为什么运动后会感到疲劳吗？酿酒过程中发生了什么化学反应？2.新课讲解o介绍细胞呼吸的概念，强调它是细胞获取能量的主要方式。
o详细讲解有氧呼吸和无氧呼吸的过程、条件和产物。
通过多媒体课件展示相关图示和反应方程式，帮助学生理解。
o比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同点，引导学生总结两种呼吸方式的适用场景。
3.实验演示与观察（如有条件）o教师演示细胞呼吸实验，如利用酵母菌进行有氧和无氧呼吸的对比实验。
o学生观察实验现象，记录数据，并与理论知识进行对照和分析。
o教师引导学生讨论实验结果，加深对细胞呼吸原理的理解。
4.细胞呼吸原理的应用o介绍细胞呼吸原理在现实生活中的应用案例，如酿酒、面包发酵、运动恢复等。
o通过案例研究，引导学生分析细胞呼吸原理在这些应用中的作用和意义。
o鼓励学生思考并分享其他可能的细胞呼吸应用场景。
5.总结与提升o总结有氧呼吸和无氧呼吸的过程和产物，强调细胞呼吸在细胞能量代谢中的核心地位。
第五章第3节细胞呼吸的原理和应用高中生物必修一人教版
√
D
柑橘用塑料袋密封保存
可减少水分散失，同时提供低氧环境，降低呼吸速率，起到保鲜作用
√
知识点5 细胞呼吸的影响因素及其应用
例5-9 豌豆种子进行细胞呼吸时所释放的氢能将无色的氯化三苯四氮唑 还原为红色的三苯甲胺。在种子萌发过程中，其 释放速率和 吸收速率的变化如图所示，下列说法错误的是( )
【解析】列表分析逐项解疑惑
选项
分析
判断
A
分析题图中曲线Ⅰ和Ⅱ的变化趋势，刚通入，当浓度为 时，曲线Ⅰ随浓度增加而下降，据此推出，曲线Ⅰ表示 的产生量，曲线Ⅱ表示的消耗量。浓度为 时，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖占 ，有氧呼吸释放的能量大多以热能形式散失，无氧呼吸消耗的葡萄糖占 ，无氧呼吸过程中，葡萄糖分子中的大部分能量储存在酒精中，综合来看，此时呼吸作用消耗的葡萄糖的能量大多储存在酒精中
例3-6 (2024·四川成都开学考)如图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。下列叙述正确的是( )
C
A.若发生图中所示的呼吸作用过程，则个体必须生活在无氧环境中B.葡萄糖 丙酮酸 乳酸分解途径仅存在于动物细胞中C.酶1、酶2、酶3都位于细胞质基质中D.葡萄糖 丙酮酸仅存在于无氧呼吸过程中
【解析】抓题图关键信息，找突破口
破伤风芽孢杆菌为原核生物，原核生物的细胞中无线粒体，而图示为真核细胞有氧呼吸部分过程，D错误。
例2-5 (2024·北京海淀区模拟)新生无毛哺乳动物体内存在一种含有大量线粒体的褐色脂肪组织，线粒体内膜含有蛋白质 ，其不影响组织细胞对氧气的利用，但能抑制呼吸过程中转化为。据此推测当蛋白质 发挥作用时( )
高中生物——细胞呼吸的原理和应用
【规律总结】若某一不进行光合作用的生物的细胞呼吸方式为有氧呼吸
和产酒精的无氧呼吸：
酶
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
6CO2 + 12H2O + 能量
C6H12O6 酶 2C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 少量能量
有氧呼吸的强度： ➢ O2的吸收量 = 有氧呼吸CO2的释放量
2. 无O2的吸收有CO2 的释放，则呼吸方式为 产酒精的无氧呼吸
3. 既有O2的吸收也有CO2 的释放，且O2吸收量 = CO2释放量，则呼吸方
式为
只进行有氧呼吸或
有氧呼吸与产乳酸的无氧呼吸同时进行
4. 既有O2的吸收也有CO2 的释放，且O2吸收量＜ CO2释放量，则呼吸
方式为
同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸
3. 丙酮酸在哪里产生，在哪里被分解？ 细胞质基质 线粒体基质
4. [ H ]产生的具体场所是？ 细胞质基质、线粒体基质
【课堂练习】
1. 用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是
（ D）
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
C6H12O6 酶 2C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 少量能量
1 有氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量 = 6 O2的吸收量
1 无氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量 = 2 CO2的释放量
当有氧呼吸和无氧呼吸的CO2释放量相等时，有氧呼吸消耗的葡萄糖
是无氧呼吸消耗的葡萄糖的 1 3
【课堂总结】细胞呼吸 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成二氧化碳或 其他产物，释放能量并且生成ATP的过程。同时，细胞呼吸还是生物 体代谢的枢纽。
新教材-高中生物学-RJ-必修1第5章- 第3节
消耗完，确保通入澄清石灰水（或溴麝香草酚蓝水溶液）中的CO2 是酵母菌无氧呼吸产生的。 • 本实验属于对比实验，即设置有氧和无氧两种条件（两个实验组），两个实验组的结果都是未知
的，通过对比可以看出O2 对细胞呼吸的影响。
➢ 探究过程
探究过程 提出问题
作出假设
具体步骤
例如，酵母菌在有氧或无氧时细胞呼吸的产物是什么
根据已有知识与生活经验（酵母菌能酿酒和发面）作出假设。例如，酵母菌在无氧 条件下会产生酒精，在有氧条件下会产生CO2 （1）配制酵母菌培养液：10 g 新鲜的食用酵母菌+240 mL 质量分数为5% 的葡 萄糖溶液（锥形瓶A、B 相同） （2）检测CO2的产生，装置如下：
内容精解
一 探究酵母菌细胞呼吸的方式
➢ 实验材料选择酵母菌的原因 • 酵母菌是一种兼性厌氧菌，在有氧和无氧的条件下都能生存。因此，酵母菌适合用来研究细胞呼
吸的不同方式。 ➢ 实验原理 • 反应过程
C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2 + 少量能量 C6H12O6+6O2+6H2O 12H2O+6CO2 + 能量 • 产物验证 酒精+ 重铬酸钾（酸性条件）→灰绿色 CO2+Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ +H2O CO2+ 溴麝香草酚蓝水溶液→由蓝变绿再变黄
高中生物学 必修1
3 第 5 章
第
节 细胞呼吸的原理和应用
学习目标
1. 描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构。 2. 说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同，阐明细胞呼吸的实质。 3. 探讨细胞呼吸在生产和生活中的应用。 4. 进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。
高中生物【细胞呼吸的原理和应用】
细胞呼吸的原理和应用知识点一：探究酵母菌细胞呼吸的方式1.选择酵母菌的依据：酵母菌（单细胞真菌）在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。
酵母菌用作饲料添加剂时通气培养，目的：进行有氧呼吸大量繁殖。
生产葡萄酒时密封发酵，目的：进行无氧呼吸产生酒精。
2.实验装置甲装置为探究有氧呼吸装置，乙装置为探究无氧呼吸装置3.本实验的自变量：氧气的有无；因变量：有无酒精的产生及二氧化碳的产生量4.如何控制有氧、无氧条件？有氧：用气泵间歇性通入空气；无氧：密封培养。
5.甲装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么：保证酵母菌有充足的氧气以进行有氧呼吸。
6.甲装置中，质量分数为10%的NaOH溶液的作用：除去空气中的CO2，以保证第三个锥形瓶中澄清石灰水变浑浊是由于酵母菌有氧呼吸产生的CO2引起的。
7.乙装置中为什么要将B瓶封口一段时间再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶：将B瓶内的氧气消耗完，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清石灰水。
8.将葡萄糖溶液先煮沸再冷却后加入锥形瓶的原因：加热煮沸后，葡萄糖溶液中的细菌被杀死，排除其他微生物对实验结果的干扰；加热煮沸，可排出溶液中的氧气；若不冷却，温度过高会杀死酵母菌。
9.代谢产物的鉴定1）检测CO2的产生CO2可使澄清石灰水变浑浊，根据其浑浊程度，可以检测酵母菌培养液中CO2产量的多少；CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，根据其变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2产量的多少。
2）检测酒精的产生重铬酸钾溶液在酸性（浓硫酸）条件下与酒精发生反应，由橙色变成灰绿色。
10.对比实验：设置两个或两个以上实验组，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，也叫相互对照实验。
知识点二：细胞呼吸：有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段：第二阶段：第三阶段：1）[H]出现在细胞呼吸中为NADH，出现在光合作用中为NADPH。
产生[H]的过程是指氧化型辅酶转化成还原型辅酶。
课本93页2）细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路项目来源去路[H] 有氧呼吸：葡萄糖和水无氧呼吸：葡萄糖有氧呼吸：与氧气结合生成水无氧呼吸：还原丙酮酸ATP 有氧呼吸：三个阶段无氧呼吸：第一阶段直接为绝大多数需能的生命活动供能（与光合产生的ATP 比较）3）糖类为什么必须要分解为丙酮酸后才能进行有氧呼吸的二、三阶段：因为线粒体膜上不含运输葡萄糖的载体蛋白，葡萄糖不能进入线粒体（或进入线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶）。
高中生物-细胞呼吸的原理和应用教学设计学情分析教材分析课后反思
《细胞呼吸的原理和应用》教学设计一、教学目标1．通过探究酵母菌细胞呼吸方式，体验科学探究的一般过程，学会对实验变量的分析和控制以及对实验结果的检测与分析。
（科学探究）2.通过探究活动，认识到细胞呼吸有两种方式，能说出产物的不同，并能够指导生活实践。
（科学思维、社会责任）3.通过分析实验材料和对有氧呼吸的模型构建，概括出细胞呼吸的具体场所和物质与能量变化，建立结构与功能观、物质与能量观。
（科学思维、生命观念）二、课时安排 1课时三、教学过程[导入]展示馒头、面包的灵魂“酵母菌”图片，展示学习目标的要求师：探究酵母菌细胞呼吸的方式，提出问题：酵母菌是在有氧还是无氧条件下产生酒精？酵母菌在有氧、无氧条件下都能产生CO2？生：作出假设师：对于学生设计实验提出相应的思路1.实验中自变量、因变量是什么？2如何检测酒精是否产生？3.如何检测有无CO2产生？怎样比较CO2产生多少？进行实验：要求：利用锥形瓶、玻璃弯管、橡胶管、瓶塞等材料，小组合作连接实验装置任务：奇数组连接有氧呼吸装置；偶数组连接无氧呼吸装置，思考并展示如何控制有氧条件和无氧条件特别提醒：注意进出导管的长度师：实验技能就是在不断练习中得以提升生：观察实验结果得出结论、交流①酵母菌在_______________条件下可以进行细胞呼吸②有氧条件下产物：_________无氧条件下产物：_______________师、生：【归纳总结】根据是否需要氧气，生物细胞呼吸方式可分为______和______两种类型师：思维提升1.有氧呼吸实验装置，石灰水变浑浊，一定是有氧呼吸产生的CO2的作用？2.无氧呼吸实验装置能确保通入澄清石灰水的CO2一定是酵母菌无氧呼吸的产物吗？实验如何改进更为严谨？生：思考讨论、交流师：科技的进步总能推进人类对世界的认知，离心技术的过渡，提出任务二，“探究有氧呼吸的发生场所和物质变化”实验探究一：葡萄糖是在线粒体中被分解的吗？将酵母菌制成匀浆，用离心机离心，得到上清液（细胞质基质）和沉淀物（含线粒体），分别向三只试管中加入等量的葡萄糖结果：1、2、3号试管分别产生 CO2和H2O ；丙酮酸，[H] ；无反应结论：1.葡萄糖______（能、否）在线粒体中分解。
高中生物 细胞呼吸的原理和应用
第3节 细胞呼吸的原理和应用
四.影响细胞呼吸的因素：
（1）
温度：主要影响酶的活性。
①最适温度:细胞呼吸最强。 ②超过最适温度:呼吸酶活性降低， 甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。 ③低于最适温度:呼吸酶活性下降， 细胞呼吸受抑制。
应用：蔬菜和水果储存应降温；大棚栽培植物有昼夜温差.
第3节 细胞呼吸的原理和应用
4.过程：
少量[H]
6O2
热量
酶
大量[H]
线粒体
大量能量
（3）[H]的氧化 场所：线粒体内膜
ATP 12H2O
[H] + 6O2 酶 12H2O + 大量能量
细胞质基质
4[H]
热量
34ATP
6O2 ③ 酶 20[H]
能量
12H2O
C6H12O6 ①酶
能量
2丙酮酸
热量
2ATP
② 酶
6H2O
能量
热量
2ATP
B.第一阶段是葡萄糖分解生成丙酮酸，产生大量的[H]和ATP
C.第二阶段是丙酮酸分解生成CO2和H2O，产生少量的ATP D.第三阶段是[H]和氧结合产生H2O，同时生成大量的ATP
课堂小练
4.在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（ A）
①与氢结合生成水
②与碳结合生成二氧化碳
③在线粒体中被消耗 ④在线粒体和细胞质基质中被消耗
3.反应式：
酶
C6H12O6＋ 6H2O ＋ 6O2
6CO2 ＋ 12H2O ＋ 能量
第3节 细胞呼吸的原理和应用
一.有氧呼吸： 细胞呼吸的主要形式。
4.过程：
细胞质基质
少量[H]
C6H12O6
高中生物新教材“细胞呼吸的原理和应用”解读
高中生物新教材“细胞呼吸的原理和应用”解读1问题探讨本节问题探讨选择两个酵母菌利用的例子创设情境。
一个例子是酵母菌富含蛋白质可以用作饲料添加剂；一个例子是利用酵母菌生产葡萄酒。
所举事例和生产生活密切相关，事例中既涉及酵母菌的有氧呼吸，又利用了酵母菌的无氧呼吸。
对学生而言，能够从事例表象呈现的矛盾(有氧和无氧)中引发认知冲突，从而激发学习兴趣。
教材后续紧接着就安排了酵母菌细胞呼吸方式的探究实验，探究实验是问题探讨的延申和深入，在此基础上引出有氧呼吸和无氧呼吸，使问题情境成为教材内容组织的一条主线。
新教材明确提出酸性重铬酸钾可以和葡萄糖发生颜色反应。
因此酒精检测时，为了排除葡萄糖的影响，应该在耗尽培养液中的葡萄糖之后再进行检测。
基于这样的原因，现行教材选修一果酒制作时检测发酵进程也不宜使用酸性重铬酸钾。
2.3对比试验对比试验也叫相互对照实验。
在本节探究活动中，学生并不了解酵母菌在有氧和无氧条件下会产生什么，实验结果是事先未知的，因此本实验中两组实验都属于实验组。
通过设置有氧和无氧两种条件进行对比，可以看出氧气对细胞呼吸产物的影响。
若学生已经了解酵母菌能够进行有氧呼吸，为了探究酵母菌有氧呼吸的场所，可以设置葡萄糖＋酵母菌、葡萄糖＋细胞质基质和葡萄糖＋线粒体的三组实验（三组均通入氧气）。
由于已知酵母菌有氧呼吸产生CO2，因此葡萄糖+酵母菌（通入氧气）这一组就属于对照组了。
3有氧呼吸3.1有氧呼吸的总反应式有氧呼吸主要发生在线粒体，因此教材先介绍了线粒体的亚显微结构。
然后给出有氧呼吸的总反应式，让学生对有氧呼吸中的物质转变有了一个大概了解后，再具体学习有氧呼吸的过程。
这里建议，呈现有氧呼吸总反应式的时候，反应物的呈现顺序就是C6H12O6、H2O和O2，产物呈现的顺序就是CO2和H2O。
这样做的原因是:这种顺序暗含了反应物参与反应的先后顺序以及产物生成的先后顺序。
3.2有氧呼吸的过程有氧呼吸过程非常复杂，依据课标要求，并结合高中生的认知水平，教材只对三个阶段做了概要的介绍。
人教版高中生物必修一《细胞呼吸的原理和应用》细胞的能量供应和利用PPT精品课件
如何改进实验装置？
1.4
改进实验装置
接橡 皮泵
质量分数为10% 澄清的
的NaOH溶液
石灰水
酵母菌 培养液
有氧呼吸装置图
澄清的 石灰水
油层
酵母菌 培养液
澄清的 石灰水
无氧呼吸装置图
➢在有氧呼吸装置中添加装有澄清石灰水的锥形瓶，以检测进入酵母菌培养液中的气 体没有CO2 。 ➢在无氧呼吸装置的酵母菌培养液的表层滴加适量的植物油或石蜡油，可以完全隔绝 O2以提供严格的无氧环境。
（2870KJ） 约66%热能
有氧呼吸:是指细胞在O2的参与下，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 CO2和H2O，释放能量，生成大量ATP的过程。
【阅读P93，完成探究案6】 有氧呼吸与有机物体外燃烧的有何异同？
区别： 1.有氧呼吸过程温和。 2.有机物中的能量经过一系列化学反应逐步释放。 3.有氧呼吸释放的部分能量储存在ATP中。
1 探究酵母菌细胞呼吸的方式
提出问题
作出假设
设计实验步骤 预测实验结果
设置对照：
1 探究酵母菌细胞呼吸的方式
提出问题 作出假设
酵母菌在什么条件下进行细胞呼吸产生酒 精？不同条件下呼吸产生的CO2一样多吗？
有氧 产生 无氧 产生
CO2 CO2和酒精
设计实验步骤
控制变量：自变量、因变量、无关变量 设置对照：
2.提示: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。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 只进行无氧呼吸,体内骨骼肌细胞保留进行无氧呼吸的能力,可 以理解为漫长的生物进化史在人类身上留下的印记同时也可以 理解为人体在进行长跑等剧烈运动时,在供氧不足的情况下,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。
【新教材】5.3细胞呼吸的原理和应用 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一
3、CO2浓度：作为呼吸产物，根据化学平衡，CO2浓度 高会抑制细胞呼吸的进行。
3、水：自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。
为伤口创造有氧环境， 避免厌氧菌的繁殖， 有利于伤口愈合。
先通气，后密封。先让 酵母菌有氧呼吸，大量繁 殖，再无氧呼吸产生酒精。
促进根部有氧呼吸， 吸收无机盐等。
减弱水果、粮食 的呼吸作用， 以延长保质期
3、有氧呼吸过程
第一阶段 细胞质基质
C6H12O6 酶
2 C3H4O3 + 4 [H] +少量能量
第二阶段 线粒体基质
酶
2C3H4O3 + 6 H2O
6 CO2 + 20[H] + 少量能量
第三阶段 线粒体内膜
24[H] + 6 O2 酶 12 H2O +大量能量
总反应式
酶
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
经典题型：液滴移动问题
结果预测和结论： a.若装置一中的液滴 左移 ，装置二中的液滴 不动，
则说明种子只进行有氧呼吸； b.若装置一中的液滴 不动 ，装置二中的液滴 右移 ，
则说明种子只进行无氧呼吸； c.若装置一中的液滴 左移 ，装置二中的液滴右移 ，
则说明种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。
测定呼吸作用速率
释放少量能量
大部分能量储存在乳酸 或酒精中
反应的第一阶段完全相同
相同点
实质
分解有机物，释放能量，合成ATP
▪（1）为生物体提供能量 ▪（2）生物体代谢的枢纽
葡萄糖
丙酮酸
甘油
氨基酸
1、温度:通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率，于温 度影响酶催化效率的曲线特征一致。
高中生物必修1《细胞呼吸的原理和应用》优质教案
高中生物必修1《细胞呼吸的原理和应用》优质教案细胞呼吸原理和应用--课堂讲义一、探究酵母细胞呼吸的方式1、NaOH溶液的作用：吸收空气中的CO2，排除空气的CO2对实验造成干扰2、澄清石灰水的作用：检测CO2的产生3、B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。
目的是：消耗掉瓶中的O2，保证通入澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生4、检测因变量：CO2+澄清石灰水→→澄清石灰水变浑浊CO2+溴麝香草酚蓝溶液→→由蓝变绿再变黄酸性重铬酸钾+乙醇→→由橙色变灰绿色二、细胞呼吸的方式1、有氧呼吸2、无氧呼吸总结归纳：呼吸作用中各物质的比例关系： 有氧呼吸：葡萄糖：02：CO2=1：6：6无氧呼吸：葡萄糖：酒精：CO2=1：2：2三、影响细胞呼吸的因素及应用1、温度曲线解读：①温度主要影响呼吸酶的活性。
②在一定范围内，呼吸作用强度随温度升高而增强③超过最适温度后，呼吸酶活性下降，呼吸作用受到抑制生产应用：低温下储存蔬菜、水平。
2、O2浓度曲线解读：①Q点：只进行无氧呼吸。
②P点及其以后：只进行有氧呼吸。
③R点：细胞呼吸最弱，此条件最有利于蔬菜的储存。
④B点：有氧呼吸吸收的O2量（或释放的CO2量）等于无氧呼吸释放的CO2量。
⑤C点：有氧呼吸消耗的葡萄糖量等于无氧呼吸消耗的葡萄糖量的1/3。
⑥两种呼吸同时存在的区段是QRP。
⑦QR区段CO2的生成量急剧减少的原因：随着O2的浓度增加，无氧呼吸受到抑制。
⑧T点之前引起曲线发生变化的原因：O2浓度；T点之后限制因素：温度和酶的数量等生产应用：耕种松土，促进根的有氧呼吸；水稻田需要定期排水，以防止根部缺氧进行无氧呼吸产生酒精，造成烂根。
3、CO2浓度曲线解读：CO2是细胞呼吸的产物，从化学平衡的角度分析，增加CO2的浓度，抑制细胞呼吸。
生产应用：在密闭的地窖中，O2浓度低，CO2浓度较高，抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。
4、含水量曲线解读：一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减弱。
人教版高中生物必修一第五章细胞的能量供应和利用 第3节细胞呼吸的原理和应用
4
5、有氧运动：为什么提倡慢跑？ 防止剧烈运动，肌细胞无氧呼吸产生乳酸；
6、稻田如不定期排水，会发生什么现象，原因 是？ 无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡； 7、在人工气候室栽培作物，降低夜温以减少 呼吸消耗，有利于物质积累。
8、泡菜和酸奶的制作利用了什么原理？
：利用乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸。
呼吸 速率
温度
应用：贮存水果时，适当 降低温度能延长保存时间。 在农业上，夜晚适当降低 温度，可以减少呼吸作用 对有机物的消耗。
2.2
影响细胞呼吸的因素
➢ O2浓度 : 一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而 增强，无氧呼吸则随氧气浓度的升高而受到抑制。
CO2
黄色代表有氧呼吸时二氧化碳的生成量
的
释
红色代表无氧呼吸产生的二氧化碳量
2、如果用绿色叶片作实验材料，则必须进行怎 样的操作？ 遮光处理
同学们辛苦啦， 休息一会吧！
(2) A、E、C、A B段、BC段的呼吸类型？
A：只进行无氧呼吸；E：有氧和无氧呼吸，C：只进行有氧呼吸 AB：有氧呼吸和无氧呼吸 BC：有氧呼吸和无氧呼吸
(3)A B段CO2释放急剧减少的原因为？ BC段CO2释放不断增加的主要原因为 ？ 随着 O2 浓度的增加，无氧呼吸逐渐减弱，而有氧呼吸也比较弱。
花盆里的土壤板结后，空气不足，会 影响根系生长，需要及时松土透气。
稻田也需要定期排水，否则水稻幼根 因缺氧而变黑、腐烂。
完成教材P96二、拓展应用1.
1.提示:松土透气可以使跟细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系 的生长和无机盐的吸收，促进作物生长，吸收更多的二氧化碳，缓解全球 气候变暖现象；促进根系的水土保持能力；避免根细胞由于无氧呼吸产生 酒精对根系造成的伤害。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生 长繁殖，促使这些微生物对土壤有机物的分解，为植物生长提供更多的二 氧化碳，也有可能导致局部大气二氧化碳浓度上升。松土不当，可能伤害 植物根系；要根据不同植物、植物不同的生长阶段等，采取不同的松土方 法。
高中生物学必修1细胞呼吸的原理和应用
培养液中，分辨不出来。
1．某同学为了研究酵母菌呼吸作用的类型，制作了如图所示 的实验装置。甲、乙中各加等量的经煮沸后冷却的葡萄糖溶液， 并加等量的酵母菌，乙内用液体石蜡隔绝空气。对该实验的分析，
煮沸可杀死葡萄糖溶液中的微生物，一方面可以排除其他 微是防止溶液温度过高将酵母菌杀死。
(5) 根据酵母菌产物的检测，可以用什么方法检测司机是否饮酒？ 利用酒精在酸性条件下可以与橙色重铬酸钾溶液发生化学
反应，生成灰绿色产物，从而检测司机是否饮酒。
(3) 对比实验：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，来探究某种因素与实验对象的关系， 这样的实验称为对比实验。对比实验不设对照组，均为实验组 (或互为实验组和对照组)，是对照实验的一种特殊形式，即相 当于“相互对照实验”。
2．设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，
正确的是(多选)( BC )
A．该实验能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型 B．将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染，以免影响实验结果 C．乙和甲比较，说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作 用类型 D．乙为甲的空白对照实验，以排除无关因素对酵母菌呼吸作 用的影响
解析：由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，所以该 实验不能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型；由于 配制的葡萄糖溶液中可能有杂菌，所以将葡萄糖溶液煮沸来防止 杂菌污染，以免影响实验结果；由于乙装置中用石蜡进行密封， 形成无氧环境，所以乙和甲比较，说明酵母菌在不同的条件下有 不同的呼吸作用类型；乙和甲都是实验组，相互形成对照，自变 量是有无氧气。
高一生物细胞呼吸的原理和应用
高一生物细胞呼吸的原理和应用
一、原理
细胞呼吸是指细胞内的有机物在酶的作用下，经过一系列的氧化分解反应，最终释放出能量的过程。
这个过程可以分为三个阶段：糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
1.糖酵解：在缺氧条件下，细胞内的葡萄糖被分解成丙酮酸，并释放出少量的能量。
这个过程分为两个阶段：葡萄糖被磷酸化成葡糖-6-磷酸，然后被分解成丙酮酸。
2.三羧酸循环：在有氧条件下，细胞内的丙酮酸被氧化成二氧化碳和水，并释放出大量的能量。
这个过程需要一系列的酶促反应，最终产生ATP和NADH。
3.氧化磷酸化：在有氧条件下，细胞内的NADH和AT P被氧化成NAD+和ATP，并释放出能量。
这个过程需要线粒体内膜上的电子传递链的参与。
二、应用
细胞呼吸的原理在多个领域有着广泛的应用，以下是几个例子：
1.酿酒：酿酒就是利用糖酵解原理，将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳。
在酿酒过程中，酵母菌通过糖酵解途径将葡
萄糖转化为乙醇，从而制成了酒。
2.发酵工程：发酵工程是利用细胞呼吸原理来生产各种发酵产品，如酒精、醋酸、酵母等。
通过控制发酵条件，可以优化发酵过程并提高产品的产量。
3.生物燃料电池：生物燃料电池是利用微生物的细胞呼吸原理来产生电能。
通过在电池中加入微生物燃料，可以有效地将有机物转化为电能，为设备提供动力。
高中生物一轮复习(或同步)知识点：细胞呼吸的原理和应用
第3节ATP的主要来源—细胞呼吸细胞呼吸：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，释放出能量并生成ATP的过程。
（1）细胞呼吸的实质：细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。
（2）细胞呼吸的意义：为细胞的生命活动提供能量；为各种物质间的相互转化提供了丰富的中间产物及多样的途径。
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式1.实验原理（1）酵母菌：一种单细胞真菌，其代谢类型是异养兼性厌氧型，其细胞呼吸方式为有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸。
（2）细胞呼吸产物的检测①CO2的检测：使澄清的石灰水变浑浊，浑浊程度越高，产生的CO2越多；使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，变成黄色的时间越短，产生CO2越多。
②酒精的检测：在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液会与酒精发生化学反应，变成灰绿色。
（注：创造酸性环境条件时，使用95%～97%的浓硫酸。
）2.实验装置图：（1）甲装置：检测有氧呼吸装置。
A瓶中的NaOH溶液可以吸收通入气体中的CO2，保证C 瓶中的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
（2）乙装置：检测无氧呼吸的装置，接E瓶前，先将D瓶封口放置一段时间，使D瓶中的氧气先消耗掉，以确保E瓶澄清石灰水变浑浊是酵母菌无氧呼吸产生的CO2所致。
3.产物检测与实验现象4．(1)实验装置：甲组探究酵母菌的有氧呼吸，乙组探究酵母菌的无氧呼吸。
实验设计需遵循对照原则，此实验为何不设置对照组？提示：此实验为对比实验，对比实验不设对照组，而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对照得出实验结论。
(2)无关变量控制①通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
②B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的。
③实验所用的葡萄糖溶液为什么需煮沸？提示煮沸的主要目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。
【高中生物】细胞呼吸的原理和应用课件 2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1
不可以； 反应物中的水参与第二阶段，是第二阶段的反应
物；生成物中的水是第三阶段的生成物，因此两者不 能抵消；
3.有氧呼吸的概念
有氧呼吸是指细胞在___氧__的参与下，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__A_T_P__的过程；
如旱生植物﹤水生植物；阴生﹤阳生
2.同一植物的不同器官或组织，呼吸速率也有明显的 差异
如生殖器官﹥营养器官，胚﹥胚乳
3.同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同
如幼苗及开花期﹥成熟及衰老期
2.外部因素——环境因素
(1)温度 原理：温度通过影响_酶__的__活__性__影响呼吸速率；
曲线模型：
应用： 低温储存
3、产生酒精的无氧呼吸
特点：不耗氧，但会产生气体CO2
C6H12O6
酶
2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量
酒精发酵→微生物进行产生的酒精的无氧呼吸
生物类型：植物绝大多数器官、酵母菌等微生物
Ⅱ应用：酿酒工业（乙醇发酵→酵母菌进行无氧呼吸）
4、产生乳酸的无氧呼吸 特点：不耗氧，也不产生气体
C6H12O6
葡萄糖 酶 C6H12O6
4[H]
丙酮酸 2C3H4O3
2C2H5OH（酒精）+2CO2
没有生物能同时进行两种无氧呼吸
热能散失
少量能量
少量ATP
与有氧呼吸完全相同
2C3H6O3 （乳酸） 无能量释放
***无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP；
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二.无氧呼吸：
2.场所：细胞质基质
3.定义: 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。
4.能量去向: 葡萄糖分子中的大部分能量存留在 酒精 或 乳酸 中。
5.总反应式： 酶
C6H12O6
酶
C6H12O6
2C3H6O3(乳酸)＋少量能量 2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量
第3节 细胞呼吸的原理和应用
一.有氧呼吸： 细胞呼吸的主要形式。
4.过程：
2丙酮酸
线粒体 大量[H]
6H2O
②酶
6CO2 少量能量
热量 ATP
（2）丙酮酸彻底分解 场所：线粒体基质
2丙酮酸 +6H2O 酶 6CO2+大量[H]+少量能量
第3节 细胞呼吸的原理和应用
一.有氧呼吸： 细胞呼吸的主要形式。
B.第一阶段是葡萄糖分解生成丙酮酸，产生大量的[H]和ATP
C.第二阶段是丙酮酸分解生成CO2和H2O，产生少量的ATP D.第三阶段是[H]和氧结合产生H2O，同时生成大量的ATP
课堂小练
4.在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（ A）
①与氢结合生成水
②与碳结合生成二氧化碳
③在线粒体中被消耗 ④在线粒体和细胞质基质中被消耗
25 O2浓度%
应用：贮藏蔬菜、水果和种子时， O2浓
度保持在D点，细胞呼吸最弱，有机物消耗
最少。
课堂小练
1.关于无氧呼吸的叙述中，正确的是 ( D )
A.不产生CO2 C.不形成ATP
B.一定产生CO2 D.物质氧化分解不彻底
2.下列关于有氧呼吸过程的叙述,正确的是 ( D )
A.全过程必须有氧参与，并且始终在线粒体中进行
一.有氧呼吸： 细胞呼吸的主要形式。
外膜
内膜 基质
含有多种与有氧 呼吸有关的酶
嵴（内膜向内折叠形成嵴）
线粒体: 有氧呼吸的主要场所
第3节 细胞呼吸的原理和应用
一.有氧呼吸： 细胞呼吸的主要形式。
1.有氧呼吸最常利用的物质是 葡萄糖 （ C6H12O6 ）。 2.反应场所： 细胞质基质 和 线粒体 （主要场所）。
细胞呼吸：
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。所有生物的 生存 ，都离不开 细胞呼吸 释放的能 量。
第3节 细胞呼吸的原理和应用
三.细胞呼吸原理的应用：
用透气的消毒纱布或“创可 贴”等敷料包扎伤口，既敷 了药物，又为伤口创造了疏 松透气的环境、避免厌氧菌 的繁殖，利于伤口的痊愈。
4.过程：
少量[H]
6O2
热量
酶
大量[H]
线粒体
大量能量
（3）[H]的氧化 场所：线粒体内膜
ATP 12H2O
[H] + 6O2 酶 12H2O + 大量能量
细胞质基质
4[H]
热量
34ATP
6O2 ③ 酶 20[H]
能量
12H2O
C6H12O6 ①酶
能量
2丙酮酸
Hale Waihona Puke 热量2ATP② 酶
6H2O
能量
热量
2ATP
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
5.有氧呼吸中产生能量最多的是（ C ）
A．形成二氧化碳时
B．形成［H］时
C．形成水时
D．形成丙酮酸时
6. 现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发酵,若它们消耗等量的
葡萄糖,则它们放出CO2和吸收的O2之比是( C )
A.3:1 B.1:2
C.4:3 D.2:3
酵母菌是兼性厌氧菌。在 控制通气等条件下，酵母 菌有氧呼吸并大量繁殖； 无氧条件下则酒精发酵。
土壤板结后及时松土透气，可使 根细胞充分的有氧呼吸，有利于 根系生长和吸收无机盐。松土透 气有利于土壤中好氧微生物的生 长繁殖，促使其分解土壤中的有 机物，利于植物吸收无机盐。
第3节 细胞呼吸的原理和应用
第3节 细胞呼吸的原理和应用
第3节 细胞呼吸的原理和应用
探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.酵母菌在 有氧 和 无氧 条件下均能进行细胞呼吸； 2.在有氧条件下，通过细胞呼吸产生 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。
细胞呼吸可分为 有氧 呼吸和 无氧 呼吸两种类型。
第3节 细胞呼吸的原理和应用
C6H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+ 12H2O +能量
6.特点： 反应过程 温和 ，多步反应， 逐步 释放能量，有相当
一部分储存在 ATP 中。
第3节 细胞呼吸的原理和应用
二.无氧呼吸：
1.过程：
细胞质基质
与有氧呼吸第一阶段相同
少量[H]
C6H12O6
①酶 少量 能量
2丙酮酸
热量
ATP
（1）葡萄糖的初步分解 场所：细胞质基质
C6H12O6 酶 2丙酮酸 +[H] + 少量能量
第3节 细胞呼吸的原理和应用
二.无氧呼吸：
1.过程：
（2）丙酮酸不彻底C分6H解12O场6 所：细胞质基质
C6H12O6 酶 2丙①酮酸酶+[H少]量+ 少量热能量量
能量
ATP
少量[H] 2丙酮酸
第二阶段：不放能
3.反应式：
酶
C6H12O6＋ 6H2O ＋ 6O2
6CO2 ＋ 12H2O ＋ 能量
第3节 细胞呼吸的原理和应用
一.有氧呼吸： 细胞呼吸的主要形式。
4.过程：
细胞质基质
少量[H]
C6H12O6
①酶 少量 能量
2丙酮酸
热量
ATP
（1）葡萄糖的初步分解 场所：细胞质基质
C6H12O6 酶 2丙酮酸 +[H] + 少量能量
（3）[H]的氧化 场所：线粒体内膜 24[H] + 6O2 酶 12H2O + 大量能量
第3节 细胞呼吸的原理和应用
一.有氧呼吸： 5.定义： 细胞在__氧__的参与下，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__C_O2__ 和__H_2O__，释放__能__量__,生成__大__量__A_TP__的过程。
四.影响细胞呼吸的因素：
（2）氧气：直接影响呼吸速率和呼吸性质。对无氧呼吸有抑制
作用。
CO2的生成量
A
CO2
释
放
C
量
p
有氧呼吸速率
A点：不消耗O2，产生CO2。只进行无氧呼吸。 B点： 无氧呼吸消失。 C点之后： 只进行有氧呼吸。 P点对应的O2浓度：细胞呼吸最弱，有机物消耗最少。
无氧呼吸速率
B
5D 10 15 20
三.细胞呼吸原理的应用：
粮食储藏：低温和干燥，抑 破伤风芽孢杆菌只进行无氧呼
制细胞呼吸，延长保存期。 吸，很适合在较深的伤口里（
果蔬储藏：低氧、冲氮气 缺少氧气）生存并大量繁殖。
（将氧气浓度维持在低浓度） 所以，皮肤破损较深或被锈钉
或降温等。
扎伤后，病菌容易大量繁殖。
提倡有氧运动：原因之一 避免肌细胞因O2不足无氧 呼吸产生大量乳酸，积累 过多乳酸使肌肉酸痛。
第3节 细胞呼吸的原理和应用
四.影响细胞呼吸的因素：
（1）
温度：主要影响酶的活性。
①最适温度:细胞呼吸最强。 ②超过最适温度:呼吸酶活性降低， 甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。 ③低于最适温度:呼吸酶活性下降， 细胞呼吸受抑制。
应用：蔬菜和水果储存应降温；大棚栽培植物有昼夜温差.
第3节 细胞呼吸的原理和应用
酶
酶
2C2H5OH（酒精）+2CO2 2C3H6O3（乳酸） 细胞质基质
第3节 细胞呼吸的原理和应用
二.无氧呼吸：
1.过程：
与有氧呼吸第一阶段相同
细胞质基质
C6H12O6
① 酶 少量
热量
能量
ATP
第二阶段：不放能 少量[H] 2丙酮酸
酶
酶
2C2H5OH（酒精）+2CO2 2C3H6O3（乳酸）
第3节 细胞呼吸的原理和应用
第3节 细胞呼吸的原理和应用
二.无氧呼吸：
6.发酵：
酵母菌、乳酸菌等 微生物 的无氧呼吸也叫做发酵。
产生酒精的叫 酒精 发酵。产生 乳酸 的叫乳酸发酵。
场所 条件 反应物 终产物 【H】的产生阶段 ATP的产生阶段 释放能量多少 有机物分解程度
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
：
有氧呼吸
无氧呼吸
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
氧气、酶
无氧、酶
葡萄糖、水、O2 CO2 、 H2O
第1、2阶段 第1、2、3阶段
葡萄糖 乳酸 / 酒精和CO2
第1阶段 第1阶段
多
少
彻底
不彻底
共同点
1.过程:第一阶段完全相同；2.条件:都需要多种酶的催化； 3.本质:都是氧化分解有机物，释放能量，生成ATP。
第3节 细胞呼吸的原理和应用
6CO2 线粒体
第3节 细胞呼吸的原理和应用
有氧呼吸过程示意图
第3节 细胞呼吸的原理和应用
一.有氧呼吸：
（1）葡萄糖的初步分解 场所：细胞质基质
4.过程：
C6H12O6 酶 2丙酮酸 +4[H] + 少量能量
（2）丙酮酸彻底分解
场所：线粒体基质
2丙酮酸 +6H2O 酶 6CO2+20[H]+少量能量