1、第第5章细胞的能量供应和利用章细胞的能量供应和利用探究一探究酵母菌细胞呼吸的方式探究一探究酵母菌细胞呼吸的方式 阅读讨论教材第阅读讨论教材第9091页页“探究酵母菌细胞呼吸的方探究酵母菌细胞呼吸的方式式”,并进行实验探究并进行实验探究,说出细胞的呼吸类型。说出细胞的呼吸类型。1.细胞呼吸。细胞呼吸。细胞内的有机物细胞内的有机物_,并释放并释放_的过程。的过程。2.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)原理。原理。酵母菌的代谢类型和细胞呼吸方式。酵母菌的代谢类型和细胞呼吸方式。氧化分解氧化分解能量能量兼性厌氧型兼性厌氧型有氧呼吸有氧呼吸酵母菌酵母菌_ 和和_ 细胞呼吸产物的检
2、测。细胞呼吸产物的检测。无氧呼吸无氧呼吸产物试剂现象(颜色变化)CO2澄清的石灰水_ 溴麝香草酚蓝水溶液_酒精酸性条件下橙色的_溶液_变混浊蓝绿黄变成灰绿色重铬酸钾 (2)实验步骤。实验步骤。配制酵母菌培养液。配制酵母菌培养液。检测检测CO2的产生的产生,装置如图所示。装置如图所示。a.有氧条件下。有氧条件下。b.无氧条件下。无氧条件下。使用方法使用方法:B瓶应瓶应 一段时间后一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。检测酒精的产生检测酒精的产生:自自A、B瓶中各取瓶中各取2 mL酵母菌培养液的滤液分别注入酵母菌培养液的滤液分别注入编号为编号为1、2的两支试管中的
3、两支试管中分别滴加分别滴加0.5 mL溶有溶有0.1 g 的浓硫酸的浓硫酸溶液溶液振荡并观察溶液的颜色变化。振荡并观察溶液的颜色变化。封口放置封口放置 重铬酸钾重铬酸钾 (3)实验现象。实验现象。条件 澄清石灰水的变化1、2两支试管的变化有氧变混浊快_无氧_出现灰绿色 (4)实验结论。实验结论。酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。3.细胞呼吸的类型细胞呼吸的类型:_、_。没有出现灰绿色变混浊慢有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸探究探究二二有氧呼吸有氧呼吸 (1)(1)写出图中序号代表的结构名称。写出图中序号代表的结构名称。,_,_,_,_,_。外膜
4、外膜嵴嵴内膜内膜基质基质 内膜的某些部位向线粒体内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴的内腔折叠形成嵴,嵴使内膜的表面积大大增加嵴使内膜的表面积大大增加 线粒体的内膜上和基线粒体的内膜上和基质中质中提示提示:内膜向内折叠形成嵴内膜向内折叠形成嵴,使内膜表面积大大增使内膜表面积大大增加加,增大了与有氧呼吸有关的酶的附着面积。内膜和基增大了与有氧呼吸有关的酶的附着面积。内膜和基质中含有大量与有氧呼吸有关的酶。质中含有大量与有氧呼吸有关的酶。2.2.有氧呼吸的过程。有氧呼吸的过程。结合教材第结合教材第9393页图页图5-9,5-9,阅读相关内容阅读相关内容,从物质变化和能量从物质变化和能量转化两个角
5、度转化两个角度,阐明有氧呼吸的过程。阐明有氧呼吸的过程。(1)(1)三个阶段的过程比较。三个阶段的过程比较。比较项目第一阶段第二阶段第三阶段场所_ _物质变化_ _产能情况_(2)化学反应式化学反应式:C6H12O6+6H2O+6O2_6CO2+12H2O+能量能量。细胞质基质线粒体基质线粒体内膜葡萄糖丙酮酸+H丙酮酸+H2OCO2+HH+O2H2O 少量能量少量能量大量能量 3.3.有氧呼吸的概念。有氧呼吸的概念。阅读教材第阅读教材第9393页第页第4 4段内容段内容,从物质变化和能量转化两个角度从物质变化和能量转化两个角度,阐明有氧呼阐明有氧呼吸的概念。吸的概念。(1)(1)条件条件:需要
6、需要_和多种酶的参与。和多种酶的参与。(2)(2)物质变化物质变化:_等有机物等有机物 _和和_。(3)(3)能量转化能量转化:有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能热能热能+_中活跃的化学能。中活跃的化学能。(4)(4)同有机物在生物体外的燃烧相比同有机物在生物体外的燃烧相比,具有的不同特点具有的不同特点 过程过程:_。能量释放能量释放:经过一系列的化学反应经过一系列的化学反应_释放释放,且有相当一部分储存在且有相当一部分储存在_中。中。氧氧葡萄糖葡萄糖 二氧化碳二氧化碳 水水ATP温和温和逐步逐步ATP探究一探究一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.实验中是怎样控制有氧
7、和无氧条件的实验中是怎样控制有氧和无氧条件的?提示提示:通过向通过向A锥形瓶通入除去锥形瓶通入除去CO2的空气的空气,提供有氧环境提供有氧环境;B锥形瓶密封锥形瓶密封,不通入空气不通入空气,提供无氧环境。提供无氧环境。2.实验开始时实验开始时,B锥形瓶就应连通盛有石灰水的锥形瓶吗锥形瓶就应连通盛有石灰水的锥形瓶吗?为什么为什么?提示提示:否。开始时否。开始时,B锥形瓶中有少量锥形瓶中有少量O2存在存在,应先封口放置一段时间应先封口放置一段时间,这这时酵母菌进行有氧呼吸时酵母菌进行有氧呼吸,O2消耗尽后消耗尽后,再连通盛有石灰水的锥形瓶。防止瓶再连通盛有石灰水的锥形瓶。防止瓶中中O2的干扰的干扰
8、,确保通入石灰水中的确保通入石灰水中的CO2来自酵母菌的无氧呼吸。来自酵母菌的无氧呼吸。3.甲装置中甲装置中NaOH溶液的作用是什么溶液的作用是什么?提示提示:除去通入除去通入A锥形瓶中空气中的锥形瓶中空气中的CO2,排除空气中排除空气中CO2对实验结果对实验结果的影响。的影响。4.如果该实验用溴麝香草酚蓝水溶液检验甲、乙两装置中的如果该实验用溴麝香草酚蓝水溶液检验甲、乙两装置中的CO2,实实验现象会是怎样验现象会是怎样?提示提示:甲装置中溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄所需时间短甲装置中溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄所需时间短,乙乙装置所需时间长。装置所需时间长。5.酸性重铬酸钾可以检测酒
9、精的原理酸性重铬酸钾可以检测酒精的原理,在日常生活中有什么用处在日常生活中有什么用处?提示提示:可用于检测司机是否酒后驾车等。可用于检测司机是否酒后驾车等。科学方法科学方法对比实验对比实验 (1)概念概念:设置两个或两个以上的实验组设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析通过对结果的比较分析,来探究某来探究某种因素对实验对象的影响种因素对实验对象的影响,这样的实验叫作对比实验。这样的实验叫作对比实验。(2)实例实例:在本节课的探究活动中在本节课的探究活动中,需要设置有氧和无氧两种条件需要设置有氧和无氧两种条件,探究酵母探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式菌在不同氧气条件下细胞呼吸的
10、方式,这两个实验组的结果都是事先未知的这两个实验组的结果都是事先未知的,通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。【例【例1】某同学为了研究酵母菌呼吸作用的类型】某同学为了研究酵母菌呼吸作用的类型,制作了如下图所示的实制作了如下图所示的实验装置。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,并加等量的并加等量的酵母菌酵母菌,乙内用液状石蜡隔绝空气。对该实验的分析乙内用液状石蜡隔绝空气。对该实验的分析,错误的是错误的是()A.该实验不能以有无该实验不能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作的产生来判断酵母菌
11、的呼吸作 用类型用类型B.将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染,以免影响实验以免影响实验 结果结果C.乙和甲比较乙和甲比较,说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼 吸作用类型吸作用类型D.乙为甲的空白对照实验乙为甲的空白对照实验,以排除无关因素对酵母菌呼以排除无关因素对酵母菌呼 吸作用的影响吸作用的影响解析解析:由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生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的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型,A项正确项正确;由于配制的葡萄糖溶液
12、中由于配制的葡萄糖溶液中可能有杂菌可能有杂菌,所以将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染所以将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染,以免影响实验结果以免影响实验结果,B项正确项正确;由于乙装置中用石蜡进行密封由于乙装置中用石蜡进行密封,形成无氧环境形成无氧环境,所以乙和甲比较所以乙和甲比较,说明酵说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型,C项正确项正确;乙和甲都是实验组乙和甲都是实验组,相相互形成对照互形成对照,自变量是有无氧气自变量是有无氧气,D项错误。项错误。答案答案:D【例【例2】下图为】下图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置的
13、实验装置,有关叙述正确的是有关叙述正确的是()A.该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验,其中乙其中乙 组作为对照组组作为对照组B.若取若取B瓶和瓶和D瓶中液体分别加入酸性重铬酸钾溶液瓶中液体分别加入酸性重铬酸钾溶液,则则D 瓶内的溶液会变黄瓶内的溶液会变黄C.若将澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝水溶液若将澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝水溶液,则可根据溶则可根据溶 液变黄的时间长短液变黄的时间长短,来检测来检测CO2的产生速率的产生速率D.根据根据C瓶和瓶和E瓶中石灰水的混浊程度不能判断酵母菌的瓶中石灰水的混浊程度不能判断酵母菌的 呼吸方式呼吸方式答案答案:C探
14、究探究二二有氧呼吸有氧呼吸 1.有氧呼吸的过程。有氧呼吸的过程。分析下面三个实验分析下面三个实验,探讨问题。探讨问题。实验一实验一:将酵母菌细胞破碎后进行离心处理将酵母菌细胞破碎后进行离心处理,获得上清液和沉淀物两部分获得上清液和沉淀物两部分,与未经处理的酵母菌培养液分为三组与未经处理的酵母菌培养液分为三组,分别标记。然后向其中分别加入等量的分别标记。然后向其中分别加入等量的氧气、葡萄糖、荧光素和荧光素酶氧气、葡萄糖、荧光素和荧光素酶,一段时间后一段时间后,检测各试管内的变化情况。检测各试管内的变化情况。1号试管号试管:只含线粒体。只含线粒体。2号试管号试管:只含细胞质基质。只含细胞质基质。3
15、号试管号试管:有线粒体和细胞质基质。有线粒体和细胞质基质。一段时间后一段时间后,各试管内的变化情况如下。各试管内的变化情况如下。1号试管号试管:葡萄糖的量不变葡萄糖的量不变,没有荧光出现。没有荧光出现。2号试管号试管:葡萄糖的量减少葡萄糖的量减少,有丙酮酸有丙酮酸(C3H4O3)生成生成,微弱荧光出现。微弱荧光出现。3号试管号试管:葡萄糖的量减少葡萄糖的量减少,有有CO2生成以及较强的荧光。生成以及较强的荧光。(1)葡萄糖能否被线粒体分解葡萄糖能否被线粒体分解?。(2)葡萄糖在葡萄糖在中分解中分解,生成丙酮酸生成丙酮酸,生成生成_ATP。(3)丙酮酸在线粒体中分解产生丙酮酸在线粒体中分解产生C
16、O2,生成生成ATP。实验二实验二:使用超声波将线粒体破碎使用超声波将线粒体破碎,分离线粒体膜状结构和线粒体基质分离线粒体膜状结构和线粒体基质,加入等量的氧气、丙酮酸、荧光素和荧光素酶加入等量的氧气、丙酮酸、荧光素和荧光素酶,一段时间后一段时间后,检测各试管内检测各试管内的变化情况。的变化情况。4号试管号试管:只含线粒体膜状结构。只含线粒体膜状结构。5号试管号试管:只含线粒体基质。只含线粒体基质。6号试管号试管:有线粒体膜状结构和线粒体基质。有线粒体膜状结构和线粒体基质。一段时间后一段时间后,各试管内的变化情况如下。各试管内的变化情况如下。4号试管号试管:丙酮酸的量不变丙酮酸的量不变,没有荧光
17、出现。没有荧光出现。5号试管号试管:丙酮酸减少丙酮酸减少,产生产生CO2,微弱荧光出现。微弱荧光出现。6号试管号试管:丙酮酸减少丙酮酸减少,产生产生CO2,较强的荧光出现。较强的荧光出现。(4)丙酮酸分解发生在丙酮酸分解发生在中中,并且产生并且产生CO2,释放释放ATP。(5)丙酮酸被分解后丙酮酸被分解后,在在上继续发生反应上继续发生反应,产生产生ATP。实验三实验三:关于关于H的研究有一个非常有趣的实验。的研究有一个非常有趣的实验。超声波震碎了线粒体之后超声波震碎了线粒体之后,内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡。这些小囊内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡。这些小囊泡具有氧化泡具有氧化H的功能。当用胰
18、蛋白酶处理后的功能。当用胰蛋白酶处理后,这些小囊泡不再具有氧化这些小囊泡不再具有氧化H的的功能。当把这些小颗粒装上去之后功能。当把这些小颗粒装上去之后,小囊泡重新具有了氧化小囊泡重新具有了氧化H的功能。这些的功能。这些小颗粒后被证实是线粒体内膜上的酶。小颗粒后被证实是线粒体内膜上的酶。(6)通过以上事实可以确定通过以上事实可以确定,在线粒体内膜上发生了什么样的反应在线粒体内膜上发生了什么样的反应?提示提示:在线粒体内膜上氧气与在线粒体内膜上氧气与H发生了反应。发生了反应。2.有氧呼吸中元素的追踪。有氧呼吸中元素的追踪。(1)有氧呼吸的装置如图有氧呼吸的装置如图,若用同位素若用同位素18O对对C
19、6H12O6进行标记进行标记,则同位素则同位素18O最终出现在最终出现在中。中。(2)若给图中的酵母菌提供若给图中的酵母菌提供18O2,则酵母菌细胞内最先出现的化合物是则酵母菌细胞内最先出现的化合物是,然后是然后是。答案答案:(1)CO2(2)H218OC18O2生命观念生命观念结构与功能观结构与功能观 (1)(1)蛋白质是生命活动的主要承担者蛋白质是生命活动的主要承担者,因此生命活动因此生命活动越复杂越复杂,膜蛋白含量越高。线粒体内膜、外膜都能控制物膜蛋白含量越高。线粒体内膜、外膜都能控制物质进出质进出,线粒体内膜还是有氧呼吸第三阶段的场所线粒体内膜还是有氧呼吸第三阶段的场所,推测线推测线粒
20、体内膜上的蛋白质含量高。粒体内膜上的蛋白质含量高。(2)(2)线粒体是有氧呼吸的主要场所线粒体是有氧呼吸的主要场所,是细胞能量的主是细胞能量的主要来源要来源,推测需能多的细胞中线粒体多。心肌细胞不断收推测需能多的细胞中线粒体多。心肌细胞不断收缩、舒张缩、舒张,需要的能量多需要的能量多,因此线粒体数量多。因此线粒体数量多。5.3 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式及有氧呼吸 课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共31张PPT)5.3 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式及有氧呼吸 课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共31张PPT
21、)【例【例3 3】下图为线粒体的结构示意图】下图为线粒体的结构示意图,其中不可能发生的反其中不可能发生的反应是应是()A.处产生处产生CO2B.处产生处产生ATPC.处发生丙酮酸的分解处发生丙酮酸的分解D.处发生处发生H与与O2的结合反应的结合反应5.3 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式及有氧呼吸 课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共31张PPT)5.3 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式及有氧呼吸 课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共31张PPT)解析解析:分析题图可知分析题图可知,是线粒体内外膜之间的腔隙是线粒体内外
22、膜之间的腔隙,是线粒体基质是线粒体基质,是线是线粒体内膜向内凸起形成的嵴。线粒体是有氧呼吸的主要场所粒体内膜向内凸起形成的嵴。线粒体是有氧呼吸的主要场所,其中有氧呼吸其中有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质第二阶段的场所是线粒体基质,该处丙酮酸和水反应生成二氧化碳和少量的该处丙酮酸和水反应生成二氧化碳和少量的H,同时产生少量的同时产生少量的ATP,A、C项正确项正确;线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所场所,该处该处O2和和H反应生成水反应生成水,同时产生大量的同时产生大量的ATP,D项正确项正确;图中不是细图中不是细胞呼吸的场所胞呼吸的场所,此处不能产生此处不能产生
23、ATP,B项错误。项错误。答案答案:B5.3 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式及有氧呼吸 课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共31张PPT)5.3 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式及有氧呼吸 课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共31张PPT)【例【例4】用】用18O标记的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的标记的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的18O的的转移途径转移途径,可检测到的顺序是可检测到的顺序是()A.葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸CO2B.葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸O2C.葡萄糖葡萄糖O2H2O D.葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸H2O5
24、.3 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式及有氧呼吸 课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共31张PPT)5.3 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式及有氧呼吸 课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共31张PPT)解析解析:根据有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和根据有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和H,可知含可知含18O的葡的葡萄糖中的萄糖中的18O到了丙酮酸中到了丙酮酸中;再根据第二阶段是丙酮酸和再根据第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成反应生成CO2和和H,可知含可知含18O的丙酮酸中的的丙酮酸中的18O到了到了CO2中。
25、因此中。因此,18O转移的途径是葡转移的途径是葡萄糖萄糖丙酮酸丙酮酸CO2,A项正确项正确;有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和H2O反应生反应生成成CO2和和H,不产生氧气不产生氧气,B项错误项错误;有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和酸和H,不产生氧气不产生氧气,C项错误项错误;有氧呼吸第三阶段产生的水中的氧来自氧有氧呼吸第三阶段产生的水中的氧来自氧气气,而不是葡萄糖而不是葡萄糖,D项错误。项错误。答案答案:A5.3 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式及有氧呼吸 课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共31
26、张PPT)5.3 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式及有氧呼吸 课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共31张PPT)【方法规律】【方法规律】有氧呼吸过程中氢元素和氧元素的来源和去路有氧呼吸过程中氢元素和氧元素的来源和去路 (1)氢元素氢元素:葡萄糖、葡萄糖、H2O(反应物反应物)HH2O (2)氧元素氧元素5.3 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式及有氧呼吸 课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共31张PPT)5.3 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式及有氧呼吸 课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共31张PPT)课堂建构5.3 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式及有氧呼吸 课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共31张PPT)5.3 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式及有氧呼吸 课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共31张PPT)5.3 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式及有氧呼吸 课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共31张PPT)5.3 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式及有氧呼吸 课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共31张PPT)
