第五章

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用(第1課時(shí))ATPADP水解合成（各項(xiàng)生命活動(dòng)）吸能反應(yīng)放能反應(yīng)能量能量葡萄糖、脂肪等溫故知新：細(xì)胞的能量“貨幣”ATP討論：葡萄糖、脂肪等中儲(chǔ)存的能量如何轉(zhuǎn)化為生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)ATP中的能量呢細(xì)胞呼吸

細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并產(chǎn)生ATP的過(guò)程。1.概念2.實(shí)質(zhì)細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解，并釋放能量。討論：細(xì)胞呼吸是否一定需要氧呢？生物在有氧和無(wú)氧條件下是否都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸呢？請(qǐng)用實(shí)例來(lái)論證你的猜想?！咀⒁狻亢粑偌?xì)胞呼吸1.提出問(wèn)題酵母菌在有氧條件下產(chǎn)生的氣體是CO2嗎？酵母菌在無(wú)氧條件下的產(chǎn)物是什么？2.作出假設(shè)

酵母菌在有氧條件下產(chǎn)生CO2。

酵母菌在無(wú)氧條件下產(chǎn)生酒精和CO2。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)一：閱讀課本90-91頁(yè)，探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。酵母菌：是一類單細(xì)胞真菌，在有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，屬于兼性厭氧菌。確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖宰兞渴鞘裁匆蜃兞渴鞘裁礋o(wú)關(guān)變量有哪些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路如何控制自變量如何檢測(cè)因變量如何控制無(wú)關(guān)變量實(shí)驗(yàn)步驟（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）方法步驟材料用具等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論思路：任務(wù)一：閱讀課本90-91頁(yè)，探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)自變量：因變量：細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物有無(wú)氧氣CO2酒精如何控制自變量？有氧條件：無(wú)氧條件：A組：通入空氣B組：密封如何檢測(cè)因變量？CO2的檢測(cè)通入澄清石灰水溴麝香草酚藍(lán)溶液（渾濁程度）（現(xiàn)象：藍(lán)→綠→黃）酒精的檢測(cè)：酸性條件下的重鉻酸鉀溶液（現(xiàn)象：橙色→灰綠色）任務(wù)一：閱讀課本90-91頁(yè)，探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)除自變量外，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素如培養(yǎng)液的濃度、溫度、pH、營(yíng)養(yǎng)條件、酵母菌的活性、CO2等除自變量以外，還有哪些因素會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果？小結(jié)：無(wú)關(guān)變量遵循相同且適宜的原則任務(wù)一：閱讀課本90-91頁(yè)，探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)變量：酵母菌培養(yǎng)液配置：取20g新鮮的食用酵母菌均分為兩份，分別放入錐形瓶A（500?mL）和錐形瓶B（500?mL）中，分別向兩瓶中注入240?mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液。思考：（1）葡萄糖溶液需要煮沸的目的：為了滅菌，避免其他微生物的呼吸作用對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾（2）葡萄糖溶液需要煮沸再冷卻后放入錐形瓶的原因是：防止酵母菌被殺死（3）酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)的原因是：葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀發(fā)生顏色變化，應(yīng)將酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)以耗盡溶液中的葡萄糖。任務(wù)一：閱讀課本90-91頁(yè)，探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。4.實(shí)驗(yàn)步驟甲、乙兩個(gè)裝置，哪個(gè)是有氧裝置，哪個(gè)是無(wú)氧裝置？有氧裝置無(wú)氧裝置任務(wù)一：閱讀課本90-91頁(yè)，探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。5.實(shí)驗(yàn)裝置甲裝置：將裝置甲連通橡皮球的目的：保證O2的充分供應(yīng)。通過(guò)含NaOH溶液的目的：去除空氣中的CO2，保證澄清石灰水變渾濁是酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致。5.實(shí)驗(yàn)裝置任務(wù)一：閱讀課本90-91頁(yè)，探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。乙裝置：B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶的目的：消耗完B瓶中的O2，確保通過(guò)澄清石灰水的CO2是無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的。5.實(shí)驗(yàn)裝置任務(wù)一：閱讀課本90-91頁(yè)，探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。6.結(jié)果分析（1）CO2的檢測(cè)及結(jié)論現(xiàn)象：結(jié)論：澄清石灰水都變渾濁，且有氧呼吸裝置比無(wú)氧呼吸的更渾濁。有氧呼吸與無(wú)氧呼吸都產(chǎn)生CO2，且有氧呼吸產(chǎn)生的更多。溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃任務(wù)一：閱讀課本90-91頁(yè)，探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。6.結(jié)果分析（2）酒精的檢測(cè)及結(jié)論結(jié)論：有氧呼吸不產(chǎn)生酒精，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精。任務(wù)一：閱讀課本90-91頁(yè)，探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。對(duì)比實(shí)驗(yàn)7.實(shí)驗(yàn)結(jié)論細(xì)胞呼吸有氧呼吸:產(chǎn)生大量二氧化碳和水無(wú)氧呼吸:產(chǎn)生酒精和少量二氧化碳絕大多數(shù)生物細(xì)胞呼吸的的主要形式都是有氧呼吸

酵母菌單細(xì)胞真菌，在有氧和無(wú)氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。任務(wù)一：閱讀課本90-91頁(yè)，探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。1.有氧呼吸概念：2.發(fā)生的主要場(chǎng)所：線粒體細(xì)胞在氧氣的參與下，通過(guò)多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過(guò)程。

內(nèi)膜的某些部位向線粒體的內(nèi)腔折疊形成嵴，嵴使內(nèi)膜的表面積大大增加。

線粒體的內(nèi)膜上和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。任務(wù)二：閱讀課本92-93頁(yè)，完成有氧呼吸的相關(guān)內(nèi)容。3.過(guò)程：C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]能量ATP熱能能量ATP熱能酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能量ATP熱能線粒體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)②①③線粒體內(nèi)膜細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：少量能量場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：少量能量酶2C3H4O3

+6H2O6CO2+20[H]+4[H]

C6H12O62丙酮酸（C3H4O3）酶場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜物質(zhì)變化：產(chǎn)能情況：大量能量24[H]+6O212H2O酶任務(wù)二：閱讀課本92-93頁(yè)，完成有氧呼吸的相關(guān)內(nèi)容。場(chǎng)所：階段1：階段2：階段3：C6H12O6

+6O2+12H2O+能量+6H2O6CO2酶物質(zhì)變化：有機(jī)物（葡萄糖）→無(wú)機(jī)物（CO2+H2O）能量變化：2870kJATP977.28kJ熱能散失有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能→熱能散失+ATP中活躍的化學(xué)能任務(wù)二：閱讀課本92-93頁(yè)，完成有氧呼吸的相關(guān)內(nèi)容。4.總反應(yīng)式:C6H12O6

+6O2+12H2O+能量+6H2O6CO2酶總反應(yīng)式:+4[H]

C6H12O62C3H4O3（丙酮酸）酶24[H]+6O212H2O酶酶2C3H4O3

+6H2O6CO2+20[H]

各原子變化：4.總反應(yīng)式:任務(wù)二：閱讀課本92-93頁(yè)，完成有氧呼吸的相關(guān)內(nèi)容。思考·討論（書本P93）1.在細(xì)胞內(nèi)，1mol葡萄糖徹底氧化分解可以釋放出2870kJ的能量，可以使977.28kJ左右的能量?jī)?chǔ)存在ATP中，其余的能量則以熱能的形式散失掉了。請(qǐng)計(jì)算一下，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率大約是多少，這些能量大約能使多少ADP轉(zhuǎn)化為ATP？大約34%32molADP轉(zhuǎn)化為ATP2.與燃燒迅速釋放能量相比，有氧呼吸是逐級(jí)釋放能量的，這對(duì)于生物體來(lái)說(shuō)具有什么意義？可以使有機(jī)物中的能量逐步地轉(zhuǎn)移到ATP中；能量能夠緩慢有序地釋放，有利于維持細(xì)胞的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。①有氧呼吸過(guò)程溫和，常溫常壓下就可進(jìn)行，需要多種酶的催化。②釋放的能量大部分以熱能的形式散失，小部分儲(chǔ)存在ATP中。③有機(jī)物中的能量逐級(jí)釋放，保證有機(jī)物中的能量得到充分利用。5.有氧呼吸的特點(diǎn)1/21/2023課堂小結(jié)1.在檢測(cè)酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)物時(shí)，下列描述錯(cuò)誤的是(

)A.CO2可使澄清的石灰水變混濁B.CO2可使溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃C.酒精在堿性條件下與灰綠色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成橙色D.葡萄糖在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液發(fā)生顏色反應(yīng)C課堂練習(xí)2.如圖是探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)裝置。以下說(shuō)法中正確的是()

A.

兩個(gè)裝置均需要在黑暗條件下同時(shí)進(jìn)行

B.

在裝置乙Ⅲ處取液體檢測(cè)是否有酒精生成

C.

裝置甲中NaOH的作用是吸收Ⅰ處的CO2

D.

應(yīng)讓裝置乙中Ⅱ先放置一會(huì)兒再與Ⅲ連接溶液發(fā)生顏色反應(yīng)D課堂練習(xí)4．下圖是有氧呼吸過(guò)程的圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)有氧呼吸的總反應(yīng)式為

________________________________________________。(2)有氧呼吸的過(guò)程十分復(fù)雜，可以分為_(kāi)_個(gè)階段，其中[H]和O2結(jié)合的是第