5.3 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

教材“问题探讨”： 1.都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？ 2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖? 通气是为了让酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。 密封是为了让酵母菌进行无氧呼吸，产生酒精。 有氧呼吸释放能量多，有利于繁殖。 酵母菌发酵产生大量酒精，杀死其它杂菌。 3.在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义? 酵母菌与人类的生活息息相关。 都是利用酵母菌的呼吸作用。你还能举出哪些实例？ 第3节 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 1.细胞呼吸是否都需要氧? 2.生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸? 思考： 第5章 细胞的能量供应和利用 酵母菌是单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。 若用300C的温水把买来的一包鲜酵母化开，用它发一块面团，几个小时后，面团便会渐渐膨大，用手抠开里面，发现面团里面变成蜂窝一样，有许多空隙，并且你能闻到酒味和酵母菌产生的特殊香味，所以我们吃的面包和馒头比较松软，味道也好。 我们喝的啤酒、白酒、医院里的酒精、化妆品中的甘油，都是用酵母菌生产的。酵母菌的细胞里含有丰富的蛋白质和维生素，所以也可以做成高级营养品添加到食品中，或用作饲养动物的高级饲料。 资料： 针对上述生活现象，你能提出哪些有价值的问题？ （1）酒精是酵母菌在什么条件下产生的？（有氧或无氧） （2）酵母菌细胞呼吸会产生CO2，哪种条件下产生的CO2比较多？ 提出问题： 一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 作出假设： 设计实验： 酵母菌有氧条件下产生CO2，无氧条件下产生酒精和CO2 ，有氧呼吸产生的CO2多。 ①本实验的自变量和因变量分别是什么？ ②如何设置实验组？ ③怎样控制有氧和无氧的条件？ ④怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无二氧化碳产生？ 如何比较产生二氧化碳产生的多少？ ⑤怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？ 思考： 实验方案： 设置两个或者两个以上的实验组，通过对结果的对比分析进一步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 （有氧呼吸组，无氧呼吸组） （产物是否含酒精或CO2 、 CO2产生量 ） （有氧或无氧） （细胞呼吸） CO2的检测： 1.通入澄清的石灰水：澄清→浑浊 2.溴麝香草酚蓝水溶液：蓝→绿→黄 酒精的检测： 橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应： 橙色→灰绿色 初始 相同时间后 有氧装置 无氧装置 用溶有重铬酸钾的浓硫酸检测酒精 溶有重铬酸钾 的浓硫酸 +有氧装置的酵母菌滤液 +无氧装置的酵母菌滤液 灰绿色 不变灰绿色 进行实验，记录结果： 观看： 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 有氧条件下产生大量CO2 无氧条件下产生酒精和少量CO2 呼吸作用的类型 有氧呼吸 无氧呼吸 实验结果： 分析结果，得出结论： 1、主要场所： 线粒体 二、有氧呼吸 线粒体内膜如何增大膜的面积？有何意义？ 初步探究有氧呼吸的过程和场所 将酵母菌破碎并进行差速离心处理后，获得细胞质基质和线粒体，分装在不同的试管中，加入不同的物质，并向试管中通入有18O标记的氧气。进行如下实验。实验在适宜温度下进行。 含细胞质基质 +线粒体 含线粒体 悬液 1 2 3 4 细胞质 基质 含线粒体 悬液 添加14C标记 的葡萄糖 添加14C标记 的葡萄糖 添加14C标记 的葡萄糖 添加14C标记 的丙酮酸 试管号 各试管变化情况 1 葡萄糖的量减少， 有14CO2、H218O 的生成 2 葡萄糖的量减少， 有14C标记的丙酮酸、[H]的生成 3 葡萄糖的量不变 4 丙酮酸的量减少， 有14CO2、H218O 的生成 1、比较1号、2号和3号试管，分析葡萄糖在什么场所中分解，分解产物是什么？ 2、比较1号、2号，分析1号和2号试管中的分解产物不同是什么原因造成的？ 3、比较3号和4号试管，你得到什么结论？ 注：[H]表示还原氢。表示一种具有还原性的，蕴含能量的有机物。 讨论分析： 线粒体 细胞质基质 C6H12O6 2丙酮酸 酶 少量[H] 少量 能量 CO2 酶 大量[H] 酶 O2 大量能量 少量 能量 H2O H2O 思考：（1）为什么有氧呼吸的三个阶段在不同的场所进行？ 2丙酮酸 （2）有氧呼吸的反应物、产物分别是什么？ 2、有氧呼吸的过程 C6H12O6 + 6H2O +6O2 酶 6 CO2 + 12H2O +能量 总反应式： 热能 32ATP 同位素标记法 产物 H2O 和 CO2 中的O来自葡萄糖还是氧气？ 有氧呼吸 场 所 反应物 产 物 释能 第一阶段 第二阶段 第三阶段