细胞呼吸复习课件

高三生物一轮复习ATP的主要来源---细胞呼吸（第1课时:过程及实验）萧县中学生物组教师刘宏新ATP的主要来源---细胞呼吸（第1课时:过程及实验）•【复习范围】：教材P91------96•【考纲解读】：重点：细胞呼吸的过程及其原理应用；•难点：探究酵母菌的呼吸方式•【要求】：细读教材→完成《三维设计》基础导学→完成以下内容•【考情解读】•1.从物质变化、能量变化和影响因素等几个方面理解有(需)氧呼吸和无(厌)氧呼吸；掌握细胞呼吸原理在生产和生活中的应用•2.理解实验目的和原理，掌握实验方法，并用于其他类似问题的探究一、细胞呼吸的方式【问题导学】1、细胞呼吸的概念是什么？细胞呼吸包括哪两种方式？2、有氧呼吸总反应式怎样书写？有氧呼吸分为哪几个阶段，每个阶段有何变化？3、无氧呼吸总反应式怎样书写？有氧呼吸分为哪几个阶段，每个阶段有何变化？4、有氧呼吸与无氧呼吸在过程、场所、能量产生上有何相同点和不同点？（一）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CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。包括有氧呼吸和无氧呼吸两种•有氧呼吸指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等的有机物彻底的分解产生二氧化碳和水，释放能量，产生许多的ATP的过程。•没氧气参与的细胞呼吸，则称为无氧呼吸。1．写出有氧呼吸的反应式C6H12O6＋6O2＋6H2O――→酶6CO2＋12H2O＋能量。2．填写有氧呼吸的过程图解（二）有氧呼吸1．写出两种类型无氧呼吸的反应式(1)酒精发酵：。(2)乳酸发酵：。2．填写无氧呼吸的场所和过程C6H12O6――→酶2C2H5OH＋2CO2＋能量C6H12O6――→酶2C3H6O3＋能量(1)场所：。细胞质基质（三）无氧呼吸(2)过程：①第一阶段：与有氧呼吸第一阶段完全相同。②第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成或者转化为。(3)产生能量：无论哪种无氧呼吸都只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP，葡萄糖分子中大部分能量则存留在不彻底的氧化产物中。酒精和二氧化碳乳酸(四)有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸呼吸场所反应条件分解产物释放能量相同点1.都是有机物的分解;都需要的催化；2.都释放能量并合成;3.第阶段相同;细胞质基质、线粒体细胞质基质需分子氧参加不需分子氧参加无机物（CO2、H2O）酒精+CO2或乳酸较多（大量）较少（少量）氧化酶ATP1教师总结:（一）有氧呼吸1.有氧呼吸过程图解C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP热能2ATP热酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能34ATP热线粒体细胞质基质②①③2．过程分析(1)有氧呼吸中氧元素的来源和去路：(2)反应物和产物：①CO2是在第二阶段产生的，是由丙酮酸和水反应生成的，场所是线粒体基质。C6H12O6＋6O2＋6H2O――→酶6CO2＋12H2O＋能量②O2参与了第三阶段，[H]和O2结合生成水，所以细胞呼吸产生的水中的氧来自于O2，场所是线粒体内膜。③有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水用于第二阶段和丙酮酸反应，生成物中的水是有氧呼吸第三阶段[H]和O2结合生成的。(3)细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路：用于各项生命活动有氧呼吸：三个阶段都产生无氧呼吸：只在第一阶段产生ATP有氧呼吸：与O2结合生成水无氧呼吸：还原丙酮酸有氧呼吸：C6H12O6和H2O无氧呼吸：C6H12O6[H]去路来源(4)能量代谢：①有氧呼吸三个阶段都释放能量产生ATP，而无氧呼吸只在第一阶段释放能量产生ATP。②细胞呼吸释放的能量大部分以热能散失，少部分转移到ATP中。[典例1](2014·阜阳模拟)下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，a～e表示物质，①～④表示过程。下列有关叙述正确的是()A．催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中B．图中物质c为[H]，它只在有氧呼吸过程中产生C．图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中e为ATPD．①④③过程为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a、d分别是丙酮酸和O2[思维流程][解析]图为细胞呼吸的全过程，①②为无氧呼吸，①④③为有氧呼吸，a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精，故C错误，D正确；催化反应②和④的酶分别存在于细胞质基质和线粒体中，故A错误；无氧呼吸的第一阶段也产生[H]，故B错误。[答案]D二、“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验分析【问题导学】1、探究实验的一般步骤是什么？提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流．2、为什么选择酵母菌做为探究实验的实验材料？酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。3、酵母菌可进行的呼吸方式是什么，产物是什么？（引出探究实验）那我们应如何探究其方式（可从检测产物入手，也可从能量释放大小的测定入手，也可从气体变化量入手。。。）设计一：检测产物实验原理：•设计一：检测产物实验原理：（学生能描述）•1．酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。•2．CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短可以检测酵母菌培养CO2的产生情况。•3．橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，在酸性条件下，变成灰绿色•（一）实验探究过程•1、提出问题：酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧还是无氧条件下；酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么。•2、作出假设：假设酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸•3、设计并进行实验•（1）配制酵母菌培养液。•（2）检测CO2的产生，装置如图所示。•（3）检测酒精的产生：自A、B中各取2mL滤液分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液中的颜色变化。•4、实验现象•甲、乙两装置中石灰水都变浑浊，但甲中浑浊程度（深）且速度（快），用溴麝香草酚蓝水溶液检测A组和B组产生的气体，A组溴麝香草酚蓝（先）由蓝变绿再变黄。•2号试管中溶液由（无）色变成(灰绿色)，1号试管（不变）色。•5、实验结论•酵母菌在有氧和无氧条件下（都能）进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的（二氧化碳和水）；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生（酒精），还产生少量的（二氧化碳）。•（二）实验中的关键步骤•1、将装置（甲）连通橡皮球，让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶，既保证O2的充分供应，又使进入A瓶的空气先经过NaOH的锥形瓶，洗除空气中的CO2，保证第三个锥形瓶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、B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水。•【思考】参与有氧呼吸的酶分布场所有哪些？（细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜）•（2009年福建省理综）：右图表示测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。•材料用具：保温桶（500mL）、温度计、活性干酵母、质量浓•度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。•实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸•作用放出热量更多。设计二、能量释放大小的测定装置方法步骤一方法步骤二方法步骤三A加入240ml的葡萄糖溶液加入10g活性干酵母①B加入240ml煮沸后冷却的葡萄糖溶液②加入石蜡油，铺满液面⑵B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是（），煮沸后需冷却的原因是：（）答案：①不加入石蜡油②加入10g活性干酵母（2）去除氧气，酵母菌的繁殖需要常温⑶要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出装置C的实验步骤：装置方法步骤一方法步骤二方法步骤三C③____________④__________加入石蜡油，铺满液面•⑷实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是：___________________（用“、=、”表示），则假设成立。•⑸酵母菌进行无氧呼吸的产物是__________________。请写出酵母菌无氧呼吸的反应式_________________________•答案：③加入240ml煮沸后冷却的葡萄糖溶液•④不加入活性干酵母（4）ABC•（5）酒精和二氧化碳，C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量设计三：测定气体变化量•下图是探究酵母菌进行呼吸方式类型的装置，请据所给的材料和用具设计实验：Ⅰ．实验原理：酵母菌，如只进行有氧呼吸则吸收O2量和释放CO2量相等；如只进行无氧呼吸则只释放CO2；如既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸则吸收O2量小于释放CO2量。•Ⅱ．实验材料和用具：酵母菌培养液、带橡皮塞的玻璃瓶2只、100mL的小烧杯4个、2根弯曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管、2个带开头的玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林等。Ⅲ．实验方法：按照装置图将实验材料和用具装好。如想得到预期的实验结论，必须在装置二中的小烧杯中放置与装置一中NaOH溶液（等体积的清水）•Ⅳ．预测实验结果和相关的结论：•①若装置一中液滴_____，装置二中液滴_____则说明培养液中的酵母菌只进行有氧呼吸。•②若装置一中液滴_____，装置二中液滴_____则说明培养液中的酵母菌只进行无氧呼吸。•③若装置一中液滴_____，装置二中液滴_____则说明培养液中的酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。•答：①左移，不动•②不动，右移•③左移，右移“三看法”判断细胞呼吸的类型1．一看反应物和产物(1)消耗O2或产物中有H2O，一定存在有氧呼吸。(2)产物中有酒精或乳酸，一定有无氧呼吸。2．二看物质的量的关系(1)无CO2产生⇒只进行无氧呼吸产生乳酸。(2)不耗O2，但产生CO2⇒只进行产生酒精的无氧呼吸。教师总结(3)消耗O2等于释放CO2⇒只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸。(4)CO2释放量大于O2吸收量⇒既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，其关系如下：VCO2VO2等于43大于43⇒有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖速率相等小于43⇒无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸⇒有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸3．三看反应场所(1)(2)原核细胞：原核细胞没有线粒体，故原核细胞的细胞呼吸在细胞质和细胞膜上进行，其呼吸方式应根据产物判断，若只有二氧化碳和水产生则为有氧呼吸，若还有乳酸或酒精产生，则还存在无氧呼吸。真核细胞有线粒体参与只在细胞质基质进行―→无氧呼吸―→存在有氧呼吸[针对练习]1．(2014·潍坊联考)测定下列哪一项，可简便而且准确判断贮存的小麦种子的细胞呼吸方式()A．有无酒精生成B．有无水生成C．有无有机物消耗D．O2消耗量与CO2生成量的比值答案：D2．有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如下表所示：6mol6.5mol9mol0mol产生酒精的量15mol12.5mol9mol30mol产生CO2的量dcba氧浓度(%)下列叙述错误的是()A．氧浓度为a时只进行有氧呼吸B．b值对应的氧浓度为零C．氧浓度为c时，经有氧呼吸产生的CO2为6molD．氧浓度为d时，有1/3的葡萄糖用于酒精发酵解析：在氧浓度为d时，有2/3的葡萄糖用于酒精发酵。答案：D[针对练习]3．不同种类的种子中储存的营养物质的种类不同。在科学研究中常用RQ(RQ＝释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)来表示生物的有氧呼吸的能源物质的不同。下面是测定发芽种子呼吸熵的两个装置图：(1)装置一中的小瓶中加入NaOH溶液的目的是________________________________________________________________。(2)若发芽的种子已长出幼苗，进行该实验时，则应将装置放置在何种条件下进行？__