5.3 细胞呼吸的原理和应用-【备课宝】2022-2023学年高一生物教学同步优质课件（人教版2019必修1）

光 合 作 用 呼 吸 作 用 呼 吸 作 用 人、动物、 真菌、多数细菌等 绿 色 植 物 能量 ADP + Pi + ATP 酶 有机物氧化分解 化 能 合 成 硝化细菌 ATP合成： 第3节 细胞呼吸的原理和应用 酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。 在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。 在利用酵母菌生产葡萄酒时，却要密封发酵。 问题探讨 发酵生产葡萄酒的车间 1.都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？ 通气可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气，利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂；密封则是避免空气进入，便于酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精。 问题探讨 一种单细胞的真菌(真核生物)，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。 酵母菌： 生长周期短，增殖速度快，可以用酵母菌作为实验材料研究。 探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验 提出问题 酵母菌在有氧和无氧的环境下均能进行呼吸作用吗？呼吸作用的产物分别是什么？ 作出假设 无氧 酒精、CO2 有氧 CO2 请据此提出一个有关酵母菌呼吸方式和呼吸产物的假设。 根据上述探讨你能提出什么问题？ 设计实验 实验思路： 分析变量 自变量: 因变量: 无关变量: 细胞呼吸的条件 细胞呼吸的产物 有氧 无氧 影响实验结果的可变因素(温度、葡萄糖溶液浓度、酵母菌活性等) ——酒精、CO2 分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳。 1.配制酵母菌培养液(等量原则)。 进行实验 酵母菌是异养兼性厌氧型生物，培养时必须提供有机物。 配制酵母菌培养液时，必须先将煮沸的葡萄糖溶液冷却至常温，才可加入酵母菌，为什么？ 煮沸葡萄糖溶液为了防止杂菌污染；放至室温，防止高温杀死酵母菌； ①将装置连通橡皮球，让空气间歇性的依次通过3个锥形瓶，既保证了____的充分供应，又使进入A瓶的空气先经过____________锥形瓶，洗除空气中的_______，保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由于_____________________所致。 O2 NaOH溶液 CO2 有氧呼吸产生的CO2 2.组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35℃，环境下培养8-10小时。 进行实验 ②B瓶应封口放置一段时间后，待酵母菌将B瓶中的_____消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是_____________________通入澄清的石灰水。 2.组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35℃，环境下培养8-10小时。 O2 无氧呼吸产生的CO2 进行实验 3.检测CO2的产生 进行实验 ①CO2使澄清石灰水变浑浊； ②CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝→绿→黄。 实验进行8-10小时后 A装置 B装置 4.检测酒精的产生 ①取2支洁净的试管，编号； ②各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升注入试管； ③分别滴加0.5ml重酪酸钾的浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀。 0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液 A组 B组 进行实验 A组 B组 预期现象： 橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。 条件 澄清石灰水/出现的时间 重铬酸钾-浓硫酸溶液 有氧 无氧 变混浊／快 无变化 变混浊／慢 出现灰绿色 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸，均能产生CO2。 在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的CO2 。 在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2 。 实验结果 实验结论 设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫做对比实验，也叫做相互对照实验。 对比实验 1.有同学认为，在有氧呼吸实验装置中10%的NaOH溶液不能完全吸收CO2 ，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？ 交流讨论 2.在实验中，有同学发现和有氧装置相连的澄清石灰水在出现浑浊后又慢慢变澄清了。因此，他觉得该实验现象不能说明酵母菌通过有氧呼吸产生了CO2。你如何看待这个问题？ 先浑浊 后澄清 交流讨论 3.有同学认为，实验装置中酒精和CO2的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？ 葡萄糖水溶液 葡萄糖水溶液 交流讨论 细胞呼吸的方式 呼吸作用 有氧呼吸 无氧呼吸 线粒体的结构特点 双层膜结构 外膜 内膜 基质：液态的。 ——嵴：内膜向内折叠成；增大了内膜的面积。 将酵母菌细胞破碎后进行离心处理，获得上清液②和沉淀物①两部分，与未离心③且处理过的酵母菌培养液分别加入等量的葡萄糖、荧光素和荧光素酶，一段时间后，检测各试管的变化情况。 实验一 线粒体 细胞质基质 线粒体和细胞质基质