内容正文:
第3节 细胞呼吸的原理和应用
第1课时 细胞呼吸的方式和有氧呼吸
第5章 细胞的能量供应和利用
[ 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。
[ 本节概况 ]
一、细胞呼吸的方式
二、有氧呼吸
一、细胞呼吸的方式
[ 教材梳理 ]
1.呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解,并释放能量,因此也叫细胞呼吸。
2.酵母菌细胞呼吸的方式
(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
(2)产物
有氧条件:大量的二氧化碳和水
无氧条件:产出酒精,还产生少量的二氧化碳
3.根据大量的实验结果得出结论:细胞呼吸的类型有有氧呼吸和无氧呼吸。
[ 核心探讨 ]
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,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。
(2)酵母菌细胞呼吸以葡萄糖作为底物时,通过测定有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物,来确定细胞呼吸的类型及对应产物。
2.提出问题:酵母菌在有氧和无氧的环境下均能呼吸吗?细胞呼吸的产物分别是什么?
3.作出假设:酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸,细胞呼吸的产物可能有CO2和酒精。
4.设计实验
(1)该实验的自变量是什么?如何设置自变量?
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:装有酵母菌培养液的锥形瓶密封放置一段时间。
(2)该实验的因变量是什么?如何检测因变量?请完善下表。
因变量 检测方法
CO2产生的多少 澄清石灰水变混浊的程度
溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的时间长短
是否有酒精产生 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可与酒精发生化学反应,使溶液变成灰绿色。可通过观察溶液颜色是否变化来确定
(3)该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、酵母菌活性等;无关变量应保持相同且适宜。
(4)某课外活动小组想探究酵母菌细胞在有氧条件下的细胞呼吸情况,用如图装置作为备选装置。
①该课外活动小组应该选用的装置序号及正确排序是C、A、B。
②C装置中的质量分数为10%的NaOH溶液有什么作用?
提示 能吸收空气中的二氧化碳,排除空气中二氧化碳对实验结果的干扰。
(5)该实验有没有对照组?
提示 该实验中有氧条件和无氧条件均为实验组,相互对照
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[ 核心归纳 ]
1.探究酵母菌细胞呼吸方式实验的条件控制
(1)有氧条件:装置甲连通橡皮球(或气泵),让空气间歇性地依次通过三个锥形瓶,既保证O2的充分供应,又使空气先经过盛有NaOH溶液的锥形瓶,除去空气中的CO2,保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变混浊是酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
[ 核心归纳 ]
(2)无氧条件:装置乙中B瓶应封口放置一段时间后,待酵母菌将B瓶中的O2消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,确保是无氧呼吸产生的CO2使澄清的石灰水变混浊。
2.对比实验
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,这样的实验叫作对比实验,也叫相互对照实验。在本节课的探究活动中,需要设置有氧和无氧两种条件,探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式,这两个实验组的结果都是事先未知的,它们之间形成相互对照,没有另设对照组,都是实验组。
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题组一 细胞呼吸的方式
1.细胞呼吸的实质是( )
A.合成有机物,储藏能量
B.分解有机物,释放能量
C.合成有机物,释放能量
D.分解有机物,储藏能量
B
2.在检验酵母菌细胞呼吸产物时,常用到一些特殊的颜色反应,下列描述不正确的是( )
A.二氧化碳使澄清的石灰水变混浊
B.二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
C.酒精在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色
D.酒精在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
C
3.下列关于“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验的叙述,正确的是( )
A.选择酵母菌作为实验材料是因为酵母菌是自养、兼性厌氧型微生物,易于培养
B.通过设置有氧(对照组)和无氧(实验组)的对照,易于判断酵母菌的细胞呼吸方式
C.将实验装置连接后需要进行气密性检查,确保不漏气
D.实验的因变量是澄清石灰水是否变混浊和加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化
C
二、有氧呼吸
1.主要场所——线粒体
(1)写出序号代表的结构名称
①外膜;②内膜形成的嵴;③线粒体基质。
(2)与有氧呼吸有关的酶分布在②③。
(3)线粒体的功能:进行有氧呼吸的主要场所。
[ 教材梳理 ]
2.化学反应式
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量。
酶
3.有氧呼吸过程
4.能量转化
(2)能量转化