第1课时 细胞呼吸的探究实验过程及应用

细胞呼吸的原理和应用知识点一：探究酵母菌细胞呼吸的方式1.选择酵母菌的依据：酵母菌（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。

酵母菌用作饲料添加剂时通气培养，目的：进行有氧呼吸大量繁殖。

生产葡萄酒时密封发酵，目的：进行无氧呼吸产生酒精。

2.实验装置甲装置为探究有氧呼吸装置，乙装置为探究无氧呼吸装置3.本实验的自变量：氧气的有无；因变量：有无酒精的产生及二氧化碳的产生量4.如何控制有氧、无氧条件？有氧：用气泵间歇性通入空气；无氧：密封培养。

5.甲装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么：保证酵母菌有充足的氧气以进行有氧呼吸。

6.甲装置中，质量分数为10%的NaOH溶液的作用：除去空气中的CO2，以保证第三个锥形瓶中澄清石灰水变浑浊是由于酵母菌有氧呼吸产生的CO2引起的。

7.乙装置中为什么要将B瓶封口一段时间再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶：将B瓶内的氧气消耗完，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清石灰水。

8.将葡萄糖溶液先煮沸再冷却后加入锥形瓶的原因：加热煮沸后，葡萄糖溶液中的细菌被杀死，排除其他微生物对实验结果的干扰；加热煮沸，可排出溶液中的氧气；若不冷却，温度过高会杀死酵母菌。

9.代谢产物的鉴定1）检测CO2的产生CO2可使澄清石灰水变浑浊，根据其浑浊程度，可以检测酵母菌培养液中CO2产量的多少；CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，根据其变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2产量的多少。

2）检测酒精的产生重铬酸钾溶液在酸性（浓硫酸）条件下与酒精发生反应，由橙色变成灰绿色。

10.对比实验：设置两个或两个以上实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，也叫相互对照实验。

知识点二：细胞呼吸：有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段：第二阶段：第三阶段：1）[H]出现在细胞呼吸中为NADH，出现在光合作用中为NADPH。

产生[H]的过程是指氧化型辅酶转化成还原型辅酶。

课本93页2）细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路项目来源去路[H] 有氧呼吸：葡萄糖和水无氧呼吸：葡萄糖有氧呼吸：与氧气结合生成水无氧呼吸：还原丙酮酸ATP 有氧呼吸：三个阶段无氧呼吸：第一阶段直接为绝大多数需能的生命活动供能（与光合产生的ATP 比较）3）糖类为什么必须要分解为丙酮酸后才能进行有氧呼吸的二、三阶段：因为线粒体膜上不含运输葡萄糖的载体蛋白，葡萄糖不能进入线粒体（或进入线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶）。

高三一轮复习教案——细胞呼吸（第一课时:过程及实验）复习环节：学生活动：ATP合成的反应式问：ATP主要来源？引出课题：ATP主要来源——细胞呼吸问：细胞呼吸又叫呼吸作用，它和人的呼吸是同一概念吗？引出其定义P91（学生齐读）强调氧化分解非水解（知识背景：水解一般是指由脱水后大分子变成小分子,,水参与反应.例如多肽水解为氨基酸，氧化分解多指有机物变成无机物,放出能量），无氧呼吸也是氧化分解过程，只是不彻底。

学生活动一：请画出与细胞呼吸有关的细胞器结构模式图，并标示各结构名称并写出内膜的表面积增大的方式。

如：学生活动二：1、写出有氧呼吸过程三个阶段物质变化、能量变化、反应场所？（ATP的数量我个人认为可淘汰不讲，这届我可没讲了）2、写出有氧呼吸反应式（底物葡萄糖）教师强调：（1）反应式箭头不能变为等号。

（2）能量不能写成ATP。

各阶段酶种类不同。

（3）底物主要是葡萄糖。

（4）部分原核生物（无线粒体）如蓝藻、硝化细菌其有氧呼吸的场所在细胞膜上。

（5）释放ATP不能用于光合作用暗反应阶段，光反应产生ATP只能用于其暗反应学生活动三：1、朗读课本P94黑体字“定义”，并照样子读出无氧呼吸的定义。

2、比较有氧呼吸与无氧呼吸。

教师强调：（1）无氧呼吸产物是不同取决于酶的种类。

（2）低氧环境中，植物既可进行无氧呼吸，也进有氧呼吸。

（3）长期的无氧呼吸对陆生植物影响？（酒精使蛋白质变性，有毒害作用。

无氧呼吸释放能量少，不能满足生命活动需要。

（4）无氧呼吸产物中仍含有大量的能量。

（5）问：病毒进行有氧呼吸还是无氧呼吸？（都不进行）蛔虫呢？（无氧呼吸）（6）氧气存在时，无氧呼吸会受到抑制。

（7）进化历程：有氧呼吸是在无氧呼吸基础上进化而来。

部分生物仍保留无氧呼吸的酶系统以应付暂时缺氧的不利状态。

板书：问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）学生活动四：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。

5.3 细胞呼吸的原理和应用第1课时自主学习学习目标：1．探究酵母菌细胞呼吸的方式。

2．概述有氧呼吸的三个阶段，概括有氧呼吸的概念。

素养要求：1．生命观念：认同线粒体的结构特点与其作为有氧呼吸的主要场所相适应。

2．科学探究：体验实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论。

自学评价：阅读教材本节内容熟悉以下知识点一、细胞呼吸的方式1．呼吸作用的实质是细胞内的有机物_____________，并释放_______，因此也叫__________。

2．酵母菌细胞呼吸的方式（1）酵母菌在_____________条件下都能进行细胞呼吸。

（2）产物有氧条件：大量的______和_______；无氧条件：产生_______，还产生少量的________。

3．根据大量的实验结果得出结论：细胞呼吸的类型有__________和__________。

判断正误(1)配制酵母菌培养液时，葡萄糖溶液煮沸后，即可加入新鲜食用酵母()(2)如果产生的气体使澄清的石灰水变混浊，则酵母菌进行有氧呼吸()(3)橙色的重铬酸钾溶液在碱性条件下遇酒精变为灰绿色()(4)在有氧和无氧条件下的实验分别是对照组和实验组()二、有氧呼吸1．线粒体(1)写出序号代表的结构名称①_______；②_______；③______; ④______(2)与有氧呼吸有关的酶分布在_______。

(3)线粒体具有____层膜，内膜的某些部位向线粒体内折叠形成_____，以增加______________。

(4)线粒体的功能：进行________的主要场所。

2．化学反应式：3．有氧呼吸过程4．能量转化5．有氧呼吸概念：指细胞在_____的参与下，通过________的催化作用，把葡萄糖等有机物_________，产生________，释放_________，生成________的过程。

判断正误(1)葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物质()(2)真核细胞都进行有氧呼吸()(3)没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸()(4)有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解，并且释放大量能量的过程()研习探究探讨点一探究酵母菌细胞呼吸的方式1．实验原理(1)酵母菌是单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于__________，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。

细胞呼吸的原理及应用教材分析1. 介绍细胞呼吸的概念细胞呼吸是一种生物化学过程，通过氧化有机物质来释放能量并合成三磷酸腺苷（ATP）。

它发生在细胞的线粒体内，包括三个主要阶段：糖解、三羧酸循环和氧化磷酸化。

2. 细胞呼吸的原理细胞呼吸的原理是将有机物质分解成能够被线粒体氧化的物质，然后通过氧化过程释放能量。

下面是细胞呼吸的主要原理要点：•糖解：糖类物质在细胞质内被分解成吡咯戊二酸（pyruvic acid）。

•三羧酸循环：吡咯戊二酸在线粒体内进一步分解成二氧化碳和氢原子，产生少量ATP。

•氧化磷酸化：氢原子与氧结合生成水，释放大量的能量，并合成更多的ATP。

3. 细胞呼吸的应用教材理解细胞呼吸的原理对生物学学习非常重要。

以下是可以用于教学的相关教材：•教材1：生物学教科书：生物学教科书通常提供清晰的细胞呼吸概念和过程的详细说明。

它们还可能包含用于进一步理解的图表和示意图。

•教材2：细胞生物学讲义：细胞生物学讲义可以深入介绍细胞呼吸的机制，包括糖解、三羧酸循环和氧化磷酸化过程的详细步骤和反应方程式。

•教材3：相关实验教材：实验教材可以通过开展细胞呼吸相关的实验来帮助学生巩固他们对细胞呼吸原理的理解。

实验可以包括呼吸速率的测量、氧化磷酸化的观察等。

4. 细胞呼吸的教学方法教师可以采用以下方法来教授细胞呼吸的原理：•概念讲解：通过讲解细胞呼吸的基本概念和原理，帮助学生建立起对细胞呼吸的整体认识。

•图表和示意图：使用图表和示意图来展示细胞呼吸的过程和反应方程式，以帮助学生更好地理解。

•案例分析：通过案例分析，引导学生将细胞呼吸原理应用于实际情境，以加深他们对细胞呼吸的理解。

•实验演示：通过进行细胞呼吸相关的实验演示，让学生亲自参与，观察和实验，提高他们的实际操作能力。

5. 总结细胞呼吸是维持生命活动的重要过程，通过释放能量和合成ATP来为细胞提供能量。

理解细胞呼吸的原理对于学生深入了解生物学非常重要。

教师可以通过使用相关教材、图表和实验等多种方法，帮助学生掌握和应用细胞呼吸的知识，促进他们的学习效果。

第5章细胞的能量供应和利用第3节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和有氧呼吸素养导引1.生命观念:运用物质与能量观,说出细胞呼吸过程中物质和能量的变化。

2.科学思维:构建有氧呼吸过程中物质变化的曲线模型。

3.科学探究:分析教材中探究酵母菌细胞呼吸方式的两个装置图,明确两者的区别。

一、探究酵母菌细胞呼吸的方式1.实验原理:酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。

2.实验步骤:(1)配制酵母菌培养液:酵母菌+质量分数为5%的葡萄糖溶液。

(2)检测CO2的产生:①方法:澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液。

②装置如图所示:(3)检测酒精的产生:从A、B锥形瓶各取2 mL酵母菌培养液的滤液,分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5 mL 溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。

3.实验现象:(1)甲、乙两装置中的石灰水都变混浊,但甲装置混浊程度高。

(2)2号试管中溶液变成灰绿色,1号试管不变色。

4.实验结论:(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。

(2)细胞呼吸产物:①有氧条件:产生大量CO2。

②无氧条件:产生酒精和少量CO2。

[思考]A装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么?提示:保证酵母菌有充足的氧气,以进行有氧呼吸。

二、有氧呼吸1.概念:条件氧气参与,酶催化底物葡萄糖等有机物产物二氧化碳和水能量释放能量,生成大量ATP2.主要场所——线粒体:(1)结构。

①为线粒体外膜。

②为嵴:由内膜向内折叠形成,使内膜的面积大大增加。

③为线粒体基质。

(2)特点。

内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。

3.总反应式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。

4.过程:[思考]有氧呼吸反应式中的能量能写成ATP吗?提示:不能,因为葡萄糖中的能量只有一部分储存在ATP中,大部分以热能形式释放。

有氧运动如慢跑、游泳等被学者称为保护大脑的清道夫,请结合所学知识判断: 1.有氧呼吸的场所是线粒体。

第3节ATP的主要来源——细胞呼吸第1课时细胞呼吸的方式和有氧呼吸的过程学习目标 1.探究酵母菌细胞呼吸的方式，学会控制和检测实验变量。

2.说出线粒体的结构和功能。

3.概述有氧呼吸的三个阶段。

素养要求 1.生命观念：线粒体的结构特点与其作为有氧呼吸的主要场所相适应。

2.科学探究：学会判断特定生物细胞呼吸方式的方法。

一、细胞呼吸的概念和方式1．细胞呼吸的概念(1)发生场所：生活状态的细胞内。

(2)分解底物：生物体内的有机物。

(3)呼吸产物：CO2或其他产物(因呼吸类型而异)。

(4)反应类型：氧化分解。

(5)能量变化：有机物中化学能释放，生成A TP。

2．探究酵母菌细胞呼吸的方式(1)实验原理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。

②CO2和酒精的检测检测产物所用试剂现象CO2澄清的石灰水变混浊溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄酒精酸性重铬酸钾溶液橙色变成灰绿色(2)探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置(3)实验步骤⎩⎪⎨⎪⎧ ①酵母菌培养液的配制 ↓②检测CO 2的产生↓③检测酒精的产生(4)实验结论：酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生大量的CO 2和水，在无氧条件下进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物有酒精，同时也产生少量的CO 2。

归纳总结 (1)实验变量的分析探究课题 有氧呼吸 无氧呼吸变量控制 通入空气、保证O 2的充分供应 先将锥形瓶内的O 2消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶无关变量控制空气先通入NaOH 溶液中，除去CO 2 排除有氧呼吸的干扰 自变量O 2的有无 因变量酵母菌的呼吸产物，即产生CO 2的多少、酒精的有无 无关变量温度、营养物质的浓度和总量等(2)对比实验和对照实验对比实验是指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。

对比实验不设对照组，均为实验组(或互为实验组和对照组)，是对照实验的一种特殊形式，即相当于“相互对照实验”。