内容正文:
5.3细胞呼吸的原理与应用
第1课时
人教版 必修1
教学目标
1.通过观察图片,说出线粒体的结构和功能。通过学习线粒体结构,体会生物体结构与功能相统一的观点。
2.通过有氧呼吸过程学习,体会生命活动的有序性、物质性和能量性。
3. 结合生活现象,尝试提出问题,作出假设,感受科学的严谨性;设计实验进行酵母菌呼吸方式的探究,体验探索的乐趣。
新知导入
都是利用酵母菌的呼吸作用
新知导入
1. 酵母菌的营养方式为?
2. 酵母菌是兼性厌氧微生物吗?
思考
细胞核
细胞质
细胞壁
液泡
细胞膜
芽体
新知讲解
探究酵母菌的呼吸方式
1.提出问题:
(2)酵母菌在有氧条件下还是无氧条件下产生 CO2 ? 如果都能产生,两
种条件下产生的CO2是否一样多?
(3)酵母菌能使葡萄汁发酵产生酒精,这一过程是在有氧还是无氧条件
下进行的?
(1)酵母菌在有氧条件下的产物是什么?无氧条件下呢?
新知讲解
2.作出假设:
酵母菌在有氧条件下产生CO2 ,在无氧条件下产生了酒精和CO2。
澄清的石灰水:
浑浊
澄清
溴麝香草酚蓝溶液:
蓝色
绿色
黄色
CO2的检测:
酒精的检测:
重铬酸钾溶液:
橙色
酸性条件下
灰绿色
实验原理:
探究酵母菌的呼吸方式
新知讲解
探究酵母菌的呼吸方式
3.设计实验:
问题1:本实验的自变量和因变量分别是什么?
问题2:怎样设置有氧和无氧的条件?
问题3: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
二氧化碳产生的多少?
问题4:怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活?
问题5:还需要哪些材料和用具?
问题6:绘出酵母菌在有氧条件和无氧条件下细胞呼吸的装置图。
新知讲解
探究酵母菌的呼吸方式
怎样控制有氧
和无氧环境?
实验组(有氧条件)
实验组(无氧条件)
接橡皮球(或气泵)
质量分数为10%的NaOH溶液
酵母菌
培养液
澄清的
石灰水
酵母菌
培养液
澄清的
石灰水
3.设计实验:
新知讲解
探究酵母菌的呼吸方式
结合实验装置,尝试解决下列问题
(1)有氧呼吸装置中,空气先通过10%的NaOH溶液的目的是什么?
(2)无氧呼吸装置中,B瓶先封口一段时间后,再连通盛有澄清石灰水
的锥形瓶。这是为什么?
目的是吸收空气中的CO2,保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊的CO2完全是由于酵母菌有氧呼吸产生的。
思考:
B瓶在封口后,培养液液面上方还存有一定量的氧气,静置一段时间后,让酵母菌把这部分氧气消耗尽,确保通入澄清石灰水中的CO2完全是由于酵母菌无氧呼吸产生的。
新知讲解
探究酵母菌的呼吸方式
4.进行实验,记录结果:
新知讲解
探究酵母菌的呼吸方式
条件 澄清石灰水浑浊程度 (酸性)重铬酸钾变色的情况
有氧
无氧
5.实验结果:
新知讲解
探究酵母菌的呼吸方式
6.得出结论:
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
变浑浊/快
变浑浊/慢
不出现灰绿色
出现灰绿色
酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精,还产生少量的二氧化碳。
新知讲解
有氧呼吸
1. 线粒体结构
线粒体的内膜为什么向内折叠形成嵴
新知讲解
有氧呼吸
C6H12O6(葡萄糖)
酶
[H]
丙酮酸
少量能量
散失
ATP
少量能量
散失
ATP
CO2
H2O
酶
[H]
O2
H2O
酶
散失
ATP
大量能量
2.有氧呼吸的过程
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
新知讲解
有氧呼吸
2.有氧呼吸的过程
问题1:有氧呼吸全过程可概括地分为几个阶段进行?写出第一个
阶段的反应式,说明能量的去向和反应的场所。
问题2:写出第二个阶段的反应式,说明能量的去向和反应的场所。
问题3:写出第三个阶段的反应式,说明能量的去向和反应的场所。
问题4:写出有氧呼吸的总反应式。标明氧元素的来源和去路。
新知讲解
有氧呼吸
C6H12O6 + 6H2O +6O2
酶
6 CO2
+ 12H2O
+能量
有氧呼吸总反应式:
热能
ATP
结合有氧呼吸的三个阶段,追踪氧原子的来源与去向
找一找:
新知讲解
有氧呼吸
条件:细胞在氧气的参与下,通过多种酶的催化作用
原料:葡萄糖等有机物彻底氧化分解
产物:二氧化碳和水,
能量:有机物中的化学能转化为热能和ATP的能量。
概念:
原核生物能否进行有氧呼吸?
课堂总结
一、探究酵母菌的呼吸方式
实验组(有氧条件)
实验组(无氧条件)
二、有氧呼吸过程
第一阶段
第二阶段
第三阶段
课堂板书
探究酵母菌的呼吸方式和有氧呼吸