5.3 细胞呼吸的原理和应用（第一课时）-【探究课堂】2023-2024学年高一生物上学期同步优质课件（人教版2019必修1）

第五章 细胞的能量供应和利用 第3节 细胞呼吸的原理和应用 (第一课时) 目标 01 02 03 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） 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） 运用细胞呼吸原理，对生活和生产中的应用实例作出科学解释。（社会责任） 学习目标 ATP ADP 水解 合成 （各项生命活动）吸能反应 放能反应 能量 能量 葡萄糖、脂肪等 温故知新：细胞的能量“货币”ATP 问题1: 葡萄糖、脂肪等中储存的能量如何转化为生命活动的直接能源物质ATP的能量呢 情景材料一 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，却需要密封发酵。 培养酵母菌 酵母菌发酵 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2: 都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？ 问题3: 为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？ 情景材料一 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，却需要密封发酵。 培养酵母菌 酵母菌发酵 问题3: 为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？ 在有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放能量多，这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。 问题4: 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？ 情景材料一 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，却需要密封发酵。 培养酵母菌 酵母菌发酵 问题4: 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？ 密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精的同时，能为自己的生命活动提供少量能量。 问题5: 通过以上的学习，你知道酵母菌的培养和酵母菌发酵的运用了什么原理吗？ CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 O2 O2 CO2 CO2 肺泡 细胞呼吸 毛细血管 O2 呼吸 呼吸：机体与环境之间O2和CO2交换的过程。 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 细胞呼吸是否 都需要氧气呢？ 【注意】呼吸≠呼吸作用 问题6: 细胞呼吸是否一定需要氧呢？生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？请用实例来论证你的猜想。 合作探究二：请同学们自主阅读教材P90-91探究酵母菌细胞呼吸的方式相关内容，小组合作完成以下问题。 一、细胞呼吸的方式 1.你能对酵母菌细胞呼吸的方式提出什么问题？ 2.作出假设:___________________________________________ 3.自变量？因变量？因变量如何检测？ 4.实验思路及预期结果。 5.如何选择器材设计实验装置 酵母菌培养液 酵母菌培养液 10%NaOH培养液 澄清石灰水 A B C D E 橡皮球 一、细胞呼吸的方式 探究酵母菌细胞呼吸的方式 探究.实验 酵母菌 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。 产生二氧化碳和水 产生酒精和二氧化碳 有氧呼吸 无氧呼吸 1 实验材料 一、细胞呼吸的方式 探究酵母菌细胞呼吸的方式 探究.实验 一、细胞呼吸的方式 探究酵母菌细胞呼吸的方式 探究.实验 提出问题 作出假设 设计实验 酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是什么? 实验组 组A：有氧呼吸组 组B：无氧呼吸组 （对比实验） 如何控制有氧和无氧的条件？ 怎样鉴定有无酒精产生？ 怎样鉴定有无CO2产生？如何比较CO2产生的多少？ 无氧 CO2和酒精 产生 CO2 有氧 产生 一、细胞呼吸的方式 探究酵母菌细胞呼吸的方式 探究.实验 实验原理 CO2的检测 ①通入澄清的石灰水： ②使溴麝香草酚蓝水溶液： 酒精的检测 酸性重铬酸钾溶液： 澄清→浑浊 蓝→绿→黄 由橙色变成灰绿色 CO2产生的多少检测： 根据石灰水的混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短。 一、细胞呼吸的方式 探究酵母菌细胞呼吸的方式 探究.实验 实验步骤 （1）配置酵母菌培养液 排除无关变量对实验结果的影响 取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A（500mL）和锥形瓶B （500mL）中，分别向瓶中注入240mL质量、分数为5%的葡萄糖溶液。 问题7: 两锥形瓶中酵母菌溶液的体积以及葡萄糖溶液的体积和浓度均保