第3节 细胞呼吸的原理和应用 【学习目标】 1.通过探究酵母菌细胞呼吸的方式,说出细胞呼吸的类型。(科学思维) 2.描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构,说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化。(科学探究) 3.比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同,阐明细胞呼吸的实质,理解细胞呼吸的意义。(生命观念) 4.探讨细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。(生命观念、社会责任) 第1课时 细胞呼吸的方式 【自主预习】 一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.酵母菌作为实验材料的原因 酵母菌在 有氧和无氧 的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。 2.不同条件下的装置 (1)有氧条件装置 (2)无氧条件装置 3.检测细胞呼吸产物所用试剂与现象 检测产物 所用试剂 实验现象 二氧化碳 澄清的石灰水 石灰水 变浑浊 溴麝香草酚蓝溶液 由蓝变绿再变黄 酒精 酸性条件下的 重铬酸钾 溶液 橙色变成 灰绿色 4.结论 (1)酵母菌在 有氧和无氧 条件下都能进行细胞呼吸,其呼吸方式为 有氧呼吸和无氧呼吸 。 (2)产物 二、有氧呼吸 1.主要场———线粒体 (1)与有氧呼吸有关的酶分布在 线粒体内膜和线粒体基质 。 (2)线粒体的分布:集中在代谢旺盛的部位。 2.化学反应式 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O +能量 3.物质转化过程 4.概念: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。 5.同有机物在生物体外的燃烧相比,有氧呼吸具有的不同点: (1)有氧呼吸过程温和。 (2)进行有氧呼吸时,有机物中的能量经过一系列的化学反应 逐步释放 。 (3)有氧呼吸释放的能量有相当一部分储存在 ATP 中。 【微点拨】 有氧呼吸反应式中的能量与ATP的关系易错认识 有氧呼吸各个阶段的反应式和总反应式中的能量都不能写成ATP,因为ATP并不是有氧呼吸的直接产物,只是糖类等有机物氧化分解时释放的部分能量,可以用于合成ATP。 三、无氧呼吸 1.场所: 细胞质基质 。 2.类型和过程 (1)第一阶段:与 有氧呼吸 的第一阶段完全相同。 (2)第二阶段: 丙酮酸 在不同酶的催化作用下,分解成 酒精和CO2 ,或者转化成乳酸。 类型 产物为酒精 产物为乳酸 第一 阶段 葡萄糖→ 丙酮酸+[H] +少量能量 第二 阶段 丙酮酸+[H]→ 酒精 +CO2 丙酮酸+[H]→ 乳酸 反应式 C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量 实例 某些植物、酵母菌等 高等动物、马铃薯块茎、甜菜根、玉米胚、乳酸菌等 3.无氧呼吸概念 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。 四、细胞呼吸的概念和意义 1.概念:也叫呼吸作用。实质是细胞内有机物氧化分解,并释放能量的过程。 2.意义:(1)细胞呼吸能为生命活动提供能量,是ATP的主要来源。(2)细胞呼吸是生物体代谢的枢纽。蛋白质、糖类和脂质的代谢,都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 【合作探究】 任务1 探究酵母菌细胞呼吸的方式 活动1 分析探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验 下图是简易的实验装置,请结合该图进行以下探究: 1.本实验的自变量是什么 如何控制自变量 【提示】 自变量是有无氧气。有氧条件:用橡皮球(或气泵)充气。无氧条件:将装有酵母菌培养液的锥形瓶密封放置一段时间。 2.本实验的因变量是什么 如何检测因变量 【提示】 因变量是CO2产生的多少以及是否有酒精产生。检测CO2的多少:根据石灰的水浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变黄色的时间长短。检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇(俗称酒精)发生化学反应,变成灰绿色。 3.本实验的无关变量有哪些 如何控制无关变量 【提示】 无关变量有温度、葡萄糖溶液的浓度、酵母菌活性(酵母菌必须是新鲜的,防止酵母菌因存放时间过长而死亡,导 ... ...
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