5.3.1 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
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通气可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气，利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂； 密封则是避免空气进入，便于酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精。 2、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？
在有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放的能量多，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它自身有什么意义？
2020/10/12
我们在运 动后常会 肌肉发酸， 为什么？
三、无氧呼吸
1、概念：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，就是无氧呼吸。 2、无氧呼吸的化学反应式
（1）高等植物（水稻、苹果等）的无氧呼吸：
C6H12O6 酶 2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量
有氧呼吸的能量转化效率大约为34%。结合上一节所学内容，1molATP分 子的高能键含有30.54KJ的能量，因此，1mol葡萄糖能够使32molADP分子转 化为ATP分子。 2、与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来 说具有什么意义？
燃烧是一种迅速释放能量的过程，而有氧呼吸过程则是逐步缓慢释放能 量，这种方式保证有机物中的能量得到最充分的利用，主要表现在两个方面： 可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中；能量缓慢有序地释放，有利于 维持细胞的相对稳定状态。
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
第1课时
2020/10/12
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。
1、都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？
实例：大多数植物、酵母菌等。
（2）高等动物和人的无氧呼吸：
酶
C6H12O6
2C3H6O3（乳酸）+少量能量
实例：乳酸菌、高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根等。
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
有氧呼吸
无氧呼吸
场所 细胞质基质、线粒体
细胞质基质
不 条件 需氧、酶、适宜温度
同
点 产物
CO2、H2O
不需氧、需酶、适宜温度 酒精和CO2或乳酸
对比实验： 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 实验叫做对比实验，也叫相互对照实验。
2020/10/12
二、有氧呼吸
1、总反应式：C6H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O+能量
2、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ATP的过程。 3、与有机物体外燃烧相比的特点： （1）有氧呼吸过程温和； （2）有机物中的能量经过一系列的 化学反应逐步释放； （3）释放出的能量有相当一部分储 存在ATP中。
实验结果与结论
实验结果
实验结论
甲 组澄清石灰水先变浑浊，酵母菌 有氧
且浑浊程度更强
多，且速度快
甲 组溴麝香草酚蓝先由
蓝 变 绿 再变 黄 。
呼吸放出CO2
1 号试管还是 橙 色
酵母菌 有氧 呼吸不产生酒精；
来自百度文库
2 号试管由 橙 变 灰绿色 无氧 呼吸时产生酒精
有氧呼吸（酵母菌：大量的二氧化碳和水）
细胞呼吸 无氧呼吸（酵母菌：少量的二氧化碳和酒精）
能量 释放大量能量，每mol 释放少量能量，每mol葡 变化 葡萄糖合成32molATP 萄糖合成2molATP
相 联系
反应的第一阶段完全相同
同 点
实质
分解有机物，释放能量，合成ATP
有氧呼吸三个阶段的比较
有氧呼吸 场所 反应物 产物 释能
第一阶段 第二阶段 第三阶段
细胞质 基质
线粒体 基质
线粒体 内膜
主要是 葡萄糖
丙酮酸 [H]
少量
丙酮酸 H2O
CO2、[H] 少量
[H]、O2 H2O 大量
思考·讨论
1 、 在 细 胞 内 ， 1mol 葡 萄 糖 彻 底 氧 化 分 解 可 以 释 放 出 2870KJ 的 能 量 ， 可 使 977.28KJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。 请你计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大约是多少，这些能量大约能使多 少ADP转化为ATP？
5、实验结论
①酵母菌培养液的配制：
新鲜酵母菌分成两等份分别注入240mL质量分数为5 ％的（煮沸冷却的）葡萄糖溶液
②检测CO2的产生：装置如图
③检测酒精的产生：
a.在AB中各取2mL酵母菌培养液的滤液，分别注入1 号、2号干净的试管中。 b.在1号、2号试管中各滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾 的浓硫酸溶液。 c.并轻轻振荡，观察试管中溶液的颜色变化。
3、产物检测：
（1）检测CO2 ①使澄清石灰水变浑浊（根据浑浊程度检测CO2产生的多少） ②溴麝香草酚蓝水溶液：蓝→变绿→再变黄（根据其变黄色
时间的长短，检测CO2产生的多少） （2）检测酒精：
酒精+重铬酸钾（浓硫酸溶液）：橙色→灰绿色
• 实验探究过程
1、提出问题
2、作出假设
3、设计并进 行实验 4、实验现象
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 少量2020能/10/量12 。
一、细胞呼吸的方式：
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（cell respiration）。
探究·实践
• 实验原理
探究酵母菌细胞呼吸的方式
1、酵母菌的生存特点
2、有氧呼吸和无氧呼吸的反应过程。
在有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放的能量多，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它自身有什么意义？
2020/10/12
我们在运 动后常会 肌肉发酸， 为什么？
三、无氧呼吸
1、概念：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，就是无氧呼吸。 2、无氧呼吸的化学反应式
（1）高等植物（水稻、苹果等）的无氧呼吸：
C6H12O6 酶 2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量
有氧呼吸的能量转化效率大约为34%。结合上一节所学内容，1molATP分 子的高能键含有30.54KJ的能量，因此，1mol葡萄糖能够使32molADP分子转 化为ATP分子。 2、与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来 说具有什么意义？
燃烧是一种迅速释放能量的过程，而有氧呼吸过程则是逐步缓慢释放能 量，这种方式保证有机物中的能量得到最充分的利用，主要表现在两个方面： 可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中；能量缓慢有序地释放，有利于 维持细胞的相对稳定状态。
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
第1课时
2020/10/12
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。
1、都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？
实例：大多数植物、酵母菌等。
（2）高等动物和人的无氧呼吸：
酶
C6H12O6
2C3H6O3（乳酸）+少量能量
实例：乳酸菌、高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根等。
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
有氧呼吸
无氧呼吸
场所 细胞质基质、线粒体
细胞质基质
不 条件 需氧、酶、适宜温度
同
点 产物
CO2、H2O
不需氧、需酶、适宜温度 酒精和CO2或乳酸
对比实验： 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 实验叫做对比实验，也叫相互对照实验。
2020/10/12
二、有氧呼吸
1、总反应式：C6H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O+能量
2、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ATP的过程。 3、与有机物体外燃烧相比的特点： （1）有氧呼吸过程温和； （2）有机物中的能量经过一系列的 化学反应逐步释放； （3）释放出的能量有相当一部分储 存在ATP中。
实验结果与结论
实验结果
实验结论
甲 组澄清石灰水先变浑浊，酵母菌 有氧
且浑浊程度更强
多，且速度快
甲 组溴麝香草酚蓝先由
蓝 变 绿 再变 黄 。
呼吸放出CO2
1 号试管还是 橙 色
酵母菌 有氧 呼吸不产生酒精；
来自百度文库
2 号试管由 橙 变 灰绿色 无氧 呼吸时产生酒精
有氧呼吸（酵母菌：大量的二氧化碳和水）
细胞呼吸 无氧呼吸（酵母菌：少量的二氧化碳和酒精）
能量 释放大量能量，每mol 释放少量能量，每mol葡 变化 葡萄糖合成32molATP 萄糖合成2molATP
相 联系
反应的第一阶段完全相同
同 点
实质
分解有机物，释放能量，合成ATP
有氧呼吸三个阶段的比较
有氧呼吸 场所 反应物 产物 释能
第一阶段 第二阶段 第三阶段
细胞质 基质
线粒体 基质
线粒体 内膜
主要是 葡萄糖
丙酮酸 [H]
少量
丙酮酸 H2O
CO2、[H] 少量
[H]、O2 H2O 大量
思考·讨论
1 、 在 细 胞 内 ， 1mol 葡 萄 糖 彻 底 氧 化 分 解 可 以 释 放 出 2870KJ 的 能 量 ， 可 使 977.28KJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。 请你计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大约是多少，这些能量大约能使多 少ADP转化为ATP？
5、实验结论
①酵母菌培养液的配制：
新鲜酵母菌分成两等份分别注入240mL质量分数为5 ％的（煮沸冷却的）葡萄糖溶液
②检测CO2的产生：装置如图
③检测酒精的产生：
a.在AB中各取2mL酵母菌培养液的滤液，分别注入1 号、2号干净的试管中。 b.在1号、2号试管中各滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾 的浓硫酸溶液。 c.并轻轻振荡，观察试管中溶液的颜色变化。
3、产物检测：
（1）检测CO2 ①使澄清石灰水变浑浊（根据浑浊程度检测CO2产生的多少） ②溴麝香草酚蓝水溶液：蓝→变绿→再变黄（根据其变黄色
时间的长短，检测CO2产生的多少） （2）检测酒精：
酒精+重铬酸钾（浓硫酸溶液）：橙色→灰绿色
• 实验探究过程
1、提出问题
2、作出假设
3、设计并进 行实验 4、实验现象
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 少量2020能/10/量12 。
一、细胞呼吸的方式：
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（cell respiration）。
探究·实践
• 实验原理
探究酵母菌细胞呼吸的方式
1、酵母菌的生存特点
2、有氧呼吸和无氧呼吸的反应过程。