3.4.1 细胞呼吸的方式与需氧呼吸（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中生物必修1分子与细胞（浙科版2019）

第四节　细胞呼吸为细胞生活提供能量 第1课时　细胞呼吸的方式与需氧呼吸 课程内容标准 核心素养对接 1．探究酵母菌的呼吸方式。 2．说出细胞呼吸的类型和过程。 3．概述需氧呼吸及厌氧呼吸的概念、反应式、过程。 4．举例说明细胞呼吸在实践中的应用，关注细胞呼吸与生产生活的关系。 5．比较需氧呼吸和厌氧呼吸的异同。 1．利用结构与功能观分析线粒体结构与细胞呼吸的关系。(生命观念) 2．对比分析需氧呼吸的三个阶段，理解细胞呼吸的实质。(科学思维) 3．根据实验目的，设计探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，实施方案，观察实验结果，得出正确结论。(科学探究) 1．原理：(1)酵母菌是一种兼性厌氧型的单细胞真菌，在有氧环境和无氧环境中都能够生存。 (2)NaOH溶液能够吸收CO2。溴麝香草酚蓝溶液与CO2反应，其颜色由蓝色变成绿色再变成黄色。澄清的石灰水遇到CO2变浑浊。重铬酸钾溶液在酸性条件下，遇到酒精发生反应，溶液由橙色变成灰绿色。 2．实验装置 有氧组 无氧组 3．实验分析 共同点：有氧组和无氧组都能消耗葡萄糖。 不同点：①有氧组锥形瓶内消耗O2，生成的CO2被NaOH溶液吸收，因此气体体积减小；而无氧组锥形瓶内不消耗O2的情况下生成CO2，导致气体体积增加。 ②有氧组酵母菌液中没有产生酒精，而无氧组酵母菌液中产生了酒精。 1．细胞呼吸的概念：在细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物，并且释放出能量的过程。 2．细胞呼吸的分类：根据呼吸过程中是否有氧的参与，分为需氧呼吸和厌氧呼吸。需氧呼吸是细胞呼吸的主要方式。 1．条件：有氧参与。 2．场所：细胞溶胶和线粒体，主要是线粒体。 3．反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量。 4．反应过程(三个阶段) (1)第一阶段(糖酵解)：场所是细胞溶胶。在此过程中，1个葡萄糖分子被分解成2个三碳化合物(即丙酮酸)和少量的氢(用[H]表示)，释放少量能量，形成少量ATP。 (2)第二阶段：场所是线粒体基质。2个丙酮酸被分解，形成6个CO2分子，并产生[H]释放出少量能量，形成少量ATP。 (3)第三阶段(电子传递链)：场所是线粒体内膜。前两个阶段产生的[H]经电子传递链的传递，与氧结合形成水，产生大量ATP。 1．判正误 (1)只检测有无CO2产生即可确定酵母菌的呼吸方式(×) (2)根据石灰水变混浊的程度可以确定CO2产生量的多少(√) (3)酒精在中性或酸性条件下与重铬酸钾溶液反应产生灰绿色(×) (4)需氧呼吸的过程只发生在线粒体内(×) (5)需氧呼吸三个阶段所需要的酶是相同的(×) (6)需氧型细菌需氧呼吸的主要场所是线粒体(×) 2．微思考 家庭酿制葡萄酒装的菌种来源于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌，在装瓶时葡萄不宜反复冲洗，葡萄不能装满，要留有1/3左右的空间。请从酵母菌代谢类型和酵母菌在酿酒中的作用分析原因。 提示　留有1/3左右的空间，保证初期酵母菌进行需氧呼吸，快速繁殖，增加酵母菌的数量，有利于后期进行厌氧呼吸产生酒精。 任务驱动一　探究酵母菌细胞呼吸的方式 下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，请分析： 1．结合对实验材料的选择和处理，探讨以下问题： (1)配制酵母菌培养液时为什么要用新鲜的食用酵母菌？ 提示　新鲜的酵母菌繁殖快，细胞代谢旺盛，实验效果明显。 (2)为什么要将葡萄糖溶液煮沸，且冷却到常温后方可加入新鲜的酵母菌？ 提示　煮沸的目的是杀菌和除去溶液中的氧，冷却到常温的目的是防止高温杀死酵母菌。 (3)为什么要把装置放置在25℃～35℃的环境下培养？ 提示　在25℃～35℃的条件下，酵母菌中酶的活性最高，生命活动最旺盛，细胞呼吸明显，可保证实验效果。 2．本实验的自变量和因变量分别是什么？甲、乙装置中是如何控制自变量的？ 提示　自变量是氧气的有无，因变量为是否有CO2和酒精的产生。甲中用橡皮球或者气泵充气的目的是保证A瓶中有氧气存在，乙中B瓶密封是保证无氧环境。 3．图甲中质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么？ 提示　NaOH与空气中的CO2反应生成Na2CO3和H2O，保证了通入酵母菌培养液的气体中不含CO2，避免对实验结果造成干扰。 4．b瓶装好后，要过一段时间再连接装有澄清石灰水的锥形瓶，这是为什么？ 提示　B瓶封口后，锥形瓶内的空气中有氧，酵母菌开始进行需氧呼吸，也产生CO2。所以，要过一段时间，等B瓶中的氧气消耗完以后，再将产生的气体通入澄清石灰水，保证通入澄清石灰水中的是厌氧呼吸产生的CO2。 1．实验原理 2．实验步骤 3．实验现象 条件 澄清石灰水的变化/出现变化的快慢 酸性重铬酸钾溶液 甲组(有氧) 变混浊/快 无变化 乙组(无氧) 变混浊/慢 出现灰绿色 4．实验结论 (