第三節

細胞呼吸的原理與應用第1課時

細胞呼吸的方式

O2CO2呼吸：人體從周圍環境吸入空氣，利用其中的O2，呼出CO2。它是一種宏觀的氣體交換過程。

呼吸作用的實質是細胞內的有機物氧化分解，并釋放能量，因此也叫細胞呼吸。呼吸作用:活細胞內分解有機物，釋放能量發生場所：實質：呼吸作用≠呼吸

細胞呼吸是否都需要氧氣呢？生物在有氧和無氧的條件下是否都能進行細胞呼吸呢？認識酵母菌酵母菌是一種單細胞真菌，（真核生物），其在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。在有氧的條件下才能長期存活在有氧無氧的條件下都能長期存活在無氧的條件下才能長期存活生物異化類型酵母菌需氧型厭氧型兼性厭氧型探究酵母菌細胞呼吸的方式一、細胞呼吸方式酵母菌進行無氧呼吸產生了酒精。日常生活中，做饅頭、面包、釀酒等過程實質都是酵母菌呼吸作用。為什么加了酵母的面粉蒸出的饅頭多孔松軟?1酵母菌呼吸作用產生二氧化碳，使得饅頭松軟多孔。為什么加了酵母的面粉放置時間久了會有酒味?酵母菌起了什么作用?2多孔添加了酵母菌探究過程提出問題1、酵母菌在有氧條件下生成什么？2、酵母菌在無氧條件下生成什么？作出假設酵母菌在無氧條件下會產生酒精，在有氧條件下會產生CO2設計實驗材料：酵母菌用具：方法步驟：4.實驗步驟：取20g新鮮的食用酵母菌，分兩等份，分別放入錐形瓶A和錐形瓶B中；分別向瓶中注入240mL質量分數為5%的葡萄糖溶液；搭建有氧呼吸裝置和無氧呼吸裝置；培養、觀察、檢測、記錄為酵母菌的生命活動提供營養物質探究酵母菌細胞呼吸的方式一、細胞呼吸方式一、配置酵母菌培養液

葡萄糖溶液需要煮沸又冷卻后再加入錐形瓶，目的是：煮沸：殺死葡萄糖溶液中的細菌，排除其他微生物對實驗結果的影響（殺菌）；加熱煮沸后可排出溶液中的O2（除O2）冷卻：防止溫度過高將酵母菌殺死呼吸裝置：有氧裝置無氧裝置酵母菌培養液澄清的石灰水有氧裝置吸收空氣中的CO2，排除空氣中的CO2對實驗結果的干擾。檢測CO2的產生。通入空氣，以保證O2的充分供應。如何確定通入A瓶的空氣不含CO2？如何改進裝置？有氧呼吸裝置改進質量分數為10%的NaOH溶液酵母菌培養液澄清的石灰水接橡皮泵澄清的石灰水以檢測進入酵母菌培養液中的氣體CO2是否除盡。

目的是使酵母菌先將瓶中的O2

消耗完，確保通入澄清石灰水中的CO2是酵母菌無氧呼吸產生的。B瓶應封口放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶。無氧裝置酵母菌培養液澄清的石灰水將實驗裝置放到25-35℃的環境中培養酵母菌8-10小時的原因是：25-35℃的條件下，酵母菌容易繁殖；培養8-10小時，酵母菌達到一定數量，此時再進行實驗，效果才明顯。如何設置實驗組呢？實驗組組A：有氧條件組B：無氧條件（對比實驗）①本實驗的自變量和因變量分別是什么？自變量:因變量:無關變量:細胞呼吸的產物有無氧氣影響實驗結果的其他因素酒精、CO2如酵母菌培養液的濃度和體積、溫度、PH等探究酵母菌的呼吸方式本實驗中哪個是對照組，哪個是實驗組？本實驗的兩組都是實驗組對比實驗（相互對照實驗）設置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結果的比較分析，來探究某種因素對實驗對象的影響，這樣的實驗叫作對比實驗。科學方法探究酵母菌細胞呼吸的方式2.對比實驗對比實驗：對照實驗：實驗組1：實驗組2：對照組：實驗組：結果未知結果未知結果已知結果未知思考對比實驗與對照實驗的區別？2.對比實驗科學方法條件澄清石灰水/出現的時間酸性重鉻酸鉀有氧無氧渾濁程度高／快不變灰綠色渾濁程度低／慢出現灰綠色實驗現象加入重鉻酸鉀A:有氧條件下；B:無氧條件下(1)、酵母菌在

條件下都能進行細胞呼吸。⑤實驗結論：有氧和無氧(2)、產物：有氧條件：大量的

和

。

無氧條件：產生

，還產生少量的

二氧化碳（CO2）水（H2O）酒精（C2H5OH）二氧化碳（CO2）二、有氧呼吸細胞呼吸有氧呼吸無氧呼吸包括科學家根據大量的實驗結果得出結論絕大多數生物的主要呼吸方式酵母菌、許多真菌和細菌能夠進行1.有氧呼吸概念。2.有氧呼吸的場所？主要場所？主要場所適于進行有氧呼吸的特點有哪些？3.有氧呼吸可以分為幾個階段？每個階段分別在哪里、發生了什么變化（請用方程式的方式表示）？4.總結有氧呼吸的總反應式5.同有機物在生物體外燃燒相比，有氧呼吸具有哪些不同的特點？請結合課本92-93頁觀看視頻，找出下面問題的答案1.概念：2.反應的主要場所：線粒體外膜內膜嵴基質（液態）細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。線粒體的內膜上和基質中含有許多種與有氧呼吸有關的酶。二、有氧呼吸酶C6H12O6

＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量二、有氧呼吸6CO2+20[H]+能量(少量)

2丙酮酸+6H2O酶酶12H2O+能量(大量)24[H]+6O2C6H12O6酶

2丙酮酸+4[H]+能量(少量)

有氧呼吸的實質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。（

）有機物在細胞內【思考】為什么葡萄糖不能在線粒體中氧化分解？線粒體膜上沒有運輸葡萄糖的載體，葡萄糖不能進入線粒體。線粒體中沒有氧化分解葡萄糖的酶。判斷二、有氧呼吸a.C原子的運動軌跡C6H12O62C3H4O36CO

2b.O原子的運動軌跡C6H12O62C3H4O3+6H2O

6CO26O212H2OC6H12O6+6O2

+6H2O6CO2+12H2O+能量酶大部分以熱能的形式散失，少量儲存在ATP中。p93思考.討論思考：以上反應式中的能量能否寫成ATP？不能①有氧呼吸過程溫和；②有機物中的能量，經過一系列的化學反應，逐步釋放；③這些能量，有相當一部分儲存在ATP中。與有機物在體外燃燒相比，有氧呼吸具有不

同的特點：

有氧呼吸和有機物體外燃燒的本質是一致的，都是有機物氧化分解釋放能量的過程。思考·討論（書本P93）1.與燃燒迅速釋放能量相比，有氧呼吸是逐級釋放能量的，這對于生物體來說具有什么意義？可以使有機物中的能量逐步地轉移到ATP中；能量能夠緩慢有序地釋放，有利于維持細胞的相對穩定狀態。二、有氧呼吸5、常見考點（1）有氧呼吸的場所：細胞質基質和線粒體（2）線粒體能分解葡萄糖嗎？不能線粒體葡萄糖+無反應丙酮酸+線粒體CO2＋H２O＋能量（3）無線粒體一定不能進行有氧呼吸嗎？不一定真核細胞：不能，如哺乳動物成熟紅細胞、蛔蟲原核細胞：能，如好氧細菌利用細胞質和細胞膜完成有氧呼吸1、無氧呼吸的概念2、無氧呼吸的場所？3、無氧呼吸可以分為幾個階段？每個階段分別在哪里、發生了什么變化（請用方程式的方式表示）？4、總結無氧呼吸的總反應式。5、無氧呼吸過程能量發生了什么變化？6.總結什么叫細胞呼吸？細胞呼吸對生物有什么意義？請閱讀課本94頁，找出下面問題的答案細胞質基質無氧呼吸1.概念：

細胞在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機物經過不完全分解，釋放少量能量的過程。2.場所：無氧呼吸最常用物質3.無氧呼吸過程：第一階段:細胞質基質第二階段:細胞質基質C6H12O6→2C3H4O3＋4[H]＋少量能量酶2C3H4O3＋4[H]→2C2H5OH（酒精）＋2CO2酶2C3H4O3＋4[H]→2C3H6O3（乳酸）酶酶的不同，決定了丙酮酸被還原的產物不同。C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量（少）C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+能量（少）（1）產生酒精（2）產生乳酸高等動物、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等形象記憶：馬吃甜玉米大多數植物（蘋果果實、水稻根）、酵母菌4.總反應式三、無氧呼吸極少部分儲存在ATP中5.無氧呼吸中的能量利用：無氧呼吸分解有機物不徹底，釋放的能量很少。有機物中穩定的化學能大部分儲存在未完全分解的有機物（酒精或乳酸）中釋放少量的能量大部分以熱能的形式散失閱讀P94中間小字部分，思考細胞呼吸有什么意義，有哪些物質轉換?丙酮酸葡萄糖甘油氨基酸6.細胞呼吸的意義（1）為生物體提供能量（2）生物體代謝的樞紐有氧呼吸和無氧呼吸的區別有氧呼吸無氧呼吸場所氧氣參與分解程度產物能量ATP生成階段線粒體（主）和細胞質基質細胞質基質需要不需要CO2＋H2O乳酸或（酒精＋CO2）熱能（主）＋ATP中的化學能乳酸/酒精中的化學能（主）＋熱能＋ATP中的化學能徹底氧化分解不徹底氧化分解第一、第二、第三階段第一階段呼吸方式1.判斷正誤.（1）如果產生的氣體使澄清的石灰水變渾濁，則酵母菌進行有氧呼吸。（

）(2)在有氧和無氧條件下的實驗分別是對照組和實驗組。（

）(3)葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物質。（

）(4)沒有線粒體的細胞一定不能進行有氧呼吸。（

）(5)有氧呼吸的實質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。（

）2．有氧呼吸全過程的三個階段中，相同的產物是(

)A．ATP

B．H2O和CO2C．H2O和丙酮酸 D．乳酸和ATP3．細胞呼吸的實質是(

)A．分解有機物，儲存能量B．合成有機物，儲存能量C．分解有機物，釋放能量D．合成有機物，釋放能量自學檢測4．在有氧呼吸過程中，水分子參與反應的過程和生成水分子的過程分別發生在(

)A．第一階段和第二階段B．第一階段和第三階段C．第二階段和第三階段 D．第三階段和第二階段5．下列是“探究酵母菌呼吸方式”實驗中產物的檢測試劑及實驗現象，對應錯誤的是(

)6．用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，18O轉移的途徑是(

)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→二氧化碳組別產物檢測試劑實驗現象ACO2澄清的石灰水變混濁BCO2溴麝香草酚藍藍—綠—黃C酒精溴麝香草酚藍藍—綠—黃D酒精酸性的重鉻酸鉀橙色—灰綠色7．人體細胞內葡萄糖氧化分解釋放的能量，大部分的去向是(

)A．以熱能形式散失 B．儲存在ATP中C．存在于線粒體內 D．供生命活動利用8.酵母菌細胞呼吸的部分過程如圖所示，①～③為相關生理過程。下列敘述正確的是（）A.①釋放的能量大多貯存在有機物中 B.③進行的場所是細胞質基質和線粒體C.發生①③時，CO2釋放量大于O2吸收量 D.發酵液中的酵母菌在低氧環境下能進行①②和①③練習與應用

一、概念檢測1.某超市有一批過保質期的酸奶出現漲袋現象。酸奶中可能含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等。據此分析漲袋現象的原因，判斷以下解釋是否合理。(1)是乳酸菌無氧呼吸產生氣體造成的。（

）(2)如果有酒味，可能是酵母菌無氧呼吸造成的。（

）×√3.將酵母菌培養液進行離心處理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次離心處理為只含有酵母菌細胞質基質的上清液和只含有酵母菌細胞器的沉淀物兩部分，與未離心處理過的酵母菌培養液分別放入甲、乙、丙3支試管中，并向這3支試管內同時滴入等量、等濃度的葡萄糖溶液。在有氧條件下，最終能產生CO2和H2O的試管是

（

）A.甲B.丙C.甲和乙D.丙和乙練習與應用一、概念檢測B二、拓展應