《細胞呼吸的原理和應用》細胞的能量供應和利用PPT
第一部分內容：必備知識·素養奠基
一、細胞呼吸
1.概念:
(1)物質變化:有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,生成_________或其他產物。
(2)能量變化:_______中穩定的化學能轉化為____中活躍的化學能。
【激疑】
人的呼吸運動和細胞呼吸是同一生理過程嗎?
提示:不是。人的呼吸運動是指肺部與外界進行氣體交換的過程,細胞呼吸是在細胞內進行的分解有機物釋放能量的過程。
2.兩種類型:
(1)分類依據:有無__的參與,有機物是否______________。
(2)類型: ___________________。
3.探究酵母菌細胞呼吸的方式:
(1)酵母菌細胞呼吸的方式:
(2)呼吸產物的檢測:
(3)實驗結論。
①酵母菌在___________條件下都能進行細胞呼吸。
二、有氧呼吸
1.有氧呼吸:
(1)反應物:__________________。
(2)產物:_____________。
(3)能量:釋放能量,一部分以_____的形式釋放,一部分儲存在____中。
2.過程:
(1)寫出圖中①②③代表有氧呼吸的對應階段:
①:_________; ②:_________; ③:_________。
(2)寫出a、b、c代表的物質:
a:_______;b: ____;c:__。
(3)三個階段均釋放出能量,釋放能量最多的階段是___。
三、無氧呼吸
請結合無氧呼吸的概念和過程,判斷下列有關無氧呼吸
說法的正誤:
(1)無氧呼吸發生的場所是細胞質基質。( )
(2)不同生物無氧呼吸的產物相同。( )
提示:不同生物無氧呼吸的產物不一定相同,如酵母菌無氧呼吸的產物為酒精和二氧化碳,乳酸菌無氧呼吸的產物是乳酸。
(3)無氧呼吸兩個階段都可以產生ATP。( )
提示:無氧呼吸只在第一階段產生ATP。
(4)無氧呼吸產物中只有酒精或乳酸。( )
提示:無氧呼吸的產物是乳酸或酒精和二氧化碳。
(5)葡萄糖經無氧呼吸后釋放的能量大部分以熱能的形式散失。( )
四、細胞呼吸原理的應用
說出下列做法所依據的原理或目的:
(1)包扎傷口用透氣的敷料:避免厭氧菌的大量繁殖。
(2)利用糧食生產各種酒:_______________________。
(3)及時松土:_____________________。
(4)儲藏水果、糧食要低溫、低氧:_________________________。
... ... ...
細胞呼吸的原理和應用PPT，第二部分內容：關鍵能力·素養形成
知識點一 探究酵母菌細胞呼吸的方式
1.探究過程:
2.實驗分析:
(1)材料分析:酵母菌必須是新鮮的,防止酵母菌因存放時間過長而死亡,導致實驗結果不明顯。
(2)裝置分析。
①有氧呼吸裝置必須持續通入空氣,保證氧氣充足。
②通入甲中A瓶的空氣需先通過NaOH溶液的目的是保證進入A瓶的氣體中不含有CO2,保證使第三個錐形瓶中的澄清石灰水變混濁的CO2完全是由酵母菌有氧呼吸產生的。
③乙中B瓶應封口放置一段時間,待酵母菌將B瓶中的氧氣消耗完后,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶,確保通入澄清石灰水中的CO2完全是由酵母菌無氧呼吸產生的。
3.實驗拓展:
(1)若探究種子的呼吸狀況則不必遮光,但需“死種子”作對照。
(2)若探究“植株或幼苗”的呼吸狀況,應進行遮光處理,以防止光合作用的干擾,同時可設置同種狀況但殺死的植株或幼苗作對照。
【思考·討論】
1.配制酵母菌培養液時,將葡萄糖溶液先煮沸再冷卻后加入錐形瓶。(生命觀念)
(1)先煮沸的原因是什么?
提示:煮沸是為了除去其他雜菌,防止其他雜菌的干擾。
(2)為什么要冷卻后再加入錐形瓶?
提示:冷卻后再加入錐形瓶是防止高溫將酵母菌殺死。
2.有氧和無氧條件下澄清的石灰水都變混濁,且有氧條件下比無氧條件下石灰水變混濁的程度大而速度快,由此說明什么問題?(科學思維)
提示:有氧呼吸產生的二氧化碳比無氧呼吸產生的多。
【素養案例】
將圖中果酒發酵裝置改裝后用于探究酵母菌呼吸方式的實驗,下列相關操作錯誤的是( )
A.探究有氧條件下酵母菌呼吸方式時打開閥a
B.經管口3取樣檢測酒精和CO2的產生情況
C.實驗開始前對改裝后整個裝置進行氣密性檢查
D.改裝時將盛有澄清石灰水的試劑瓶與管口2連通
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知識點二 細胞呼吸的類型及過程
1.有氧呼吸和無氧呼吸過程圖解:
2.有氧呼吸和無氧呼吸的比較:
3.細胞呼吸方式的判斷方法:
(1)方法秘訣:寫出反應式,找出O2消耗量和CO2產生量
之間的關系:
①有氧呼吸:C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量
②產生酒精:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量
③產生乳酸:C6H12O6 2C3H6O3+少量能量
【思考·討論】
1.線粒體是有氧呼吸的主要場所,試從結構與功能相適
應的角度,說明線粒體與有氧呼吸相適應的結構特點:
(生命觀念)
(1)從線粒體內膜結構上分析:_____________________________________。
(2)從有氧呼吸所需酶的附著上分析:_______________________________。
2.酵母菌和乳酸菌無氧呼吸的產物不同,二者所含有的酶是否完全不同?二者產物不同的根本原因分別是什么?(科學思維)
提示:二者無氧呼吸第一階段所需要的酶相同,但第二階段所需要的酶不同。二者產物不同的根本原因是二者的遺傳物質不同。
【素養案例】
如圖為生物體內葡萄糖分解過程的圖解,請回答:
(1)可在人體細胞中進行的是__________________(填序號)。
(2)過程①和②中,除了圖示的物質外,還產生了__________________。
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知識點三 影響細胞呼吸的因素及其應用
1.溫度對細胞呼吸速率的影響:
(1)作用機制:通過影響細胞呼吸酶的活性來影響細胞呼吸速率,曲線如下:
(2)曲線特征:與溫度影響酶活性的曲線特征一致。隨溫度的升高,呼吸速率先升高,達到一定溫度后,隨溫度的升高,呼吸速率降低。
(3)應用:生產上常利用這一原理在低溫下儲存蔬菜、水果;在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當降溫,降低細胞呼吸速率,減少有機物的消耗。
2.O2濃度對細胞呼吸速率的影響:
(1)方法秘訣:依據曲線變化趨勢和關鍵點的含義,分析O2濃度對細胞呼吸速率的影響。
(2)曲線特征。
①O2濃度為0時,只進行無氧呼吸。
②O2濃度為0～5%時,隨O2濃度增大,無氧呼吸曲線下降,說明無氧呼吸逐漸被抑制,有氧呼吸曲線升高,說明有氧呼吸不斷加強。當O2濃度達到5%時,CO2釋放總量最少,細胞呼吸曲線達到最低,說明此時細胞呼吸強度最弱。
③O2濃度達到10%時,無氧呼吸曲線與橫軸相交,說明無氧呼吸停止,此時只進行有氧呼吸。
④O2濃度大于10%時,有氧呼吸曲線先增強后基本不變 (受呼吸酶數量等因素的影響),且細胞呼吸的曲線與有氧呼吸的曲線重合。
(3)應用:適當降低O2濃度,可減少有機物的消耗,延長蔬菜和水果的保鮮時間。
【思考·討論】
1.鮮果保鮮時常往包裝袋中沖入適量CO2(或氮氣),你知道這樣做的原理是什么嗎?(科學思維)
提示:在鮮果包裝袋中充入CO2(或氮氣)可抑制細胞的有氧呼吸,減少有機物的消耗,有利于鮮果的保鮮。
2.農業上有一句關于鋤地(中耕松土)的諺語“鋤頭下面有肥”,請結合所學知識分析該諺語的合理性。(生命觀念、社會責任)
提示:松土可增加土壤中的氧氣濃度,促進農作物的有氧呼吸強度,進而增強礦質元素的吸收。
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