5.3 细胞呼吸的原理和应用-【生动课堂】2023-2024学年高一上学期生物优质课件（人教版2019必修1）

糖类中储存的能量如何转化为生命活动所需要的直接能量ATP 生物体生命活动所需的直接能源物质 生物体生命活动的主要能源物质 糖类 ATP 细胞呼吸 1 细胞呼吸的原理和应用 本节聚焦 细胞呼吸过程中能量是怎样转化的？ 有氧呼吸与无氧呼吸各有什么特点？ 细胞呼吸原理在生产和生活中有哪些应用？ 发酵生产葡萄酒的车间 问题探讨 通气让酵母菌进行有氧呼吸,利于快速繁殖;密封进行无氧呼吸,产生酒精。 有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放能量多，为细胞增殖提供充足的动力。 酵母菌将有机物分解为酒精时，也能为自身的生命活动提供少量能量 1.都是培养酵母菌，为什么有的通气有的需要密封？ 2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？ 3.在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对自身有什么意义？ 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。 3 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 呼吸作用的实质：是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。 一、细胞呼吸的方式 1.生活中制作馒头和酿酒时都需要酵母菌，所需要的条件有什么不同？ 酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧环境下都能生存，属于异养兼性厌氧菌。以出芽生殖的方式产生后代。 2.酵母菌在什么条件下产生CO2，什么条件下产生酒精？ 一、细胞呼吸的方式 影响实验结果的 可变因素 探究酵母菌细胞的呼吸方式——思路 提出问题 酵母菌在有氧和无氧的环境下均能呼吸吗? 呼吸产物分别是什么？ 01 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。 02 设计实验 分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳 03 分析变量 自变量： 因变量： 无关变量： 04 温度、pH、培养液的浓度和体积 细胞呼吸的条件 细胞呼吸的产物 有氧、无氧 CO2和酒精 一、细胞呼吸的方式 ②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？ ①如何控制有氧和无氧的条件？ 6 ①怎样控制有氧和无氧条件？请设计出简易实验装置并思考： 有氧条件 装置连接 无氧条件 装置连接 2）B瓶为什么要封口放置一段时间， 再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？ 接气泵 A 10% NaOH 酵母菌培养液 澄清石灰水 B 酵母菌培养液 澄清石灰水 1）NaOH的作用是什么？ 思考： 吸收通入空气中CO2，排除空气中CO2的干扰。 让酵母菌耗尽瓶内O2，造成无氧环境，确保产物是无氧呼吸产生的 探究酵母菌细胞的呼吸方式——思路 一、细胞呼吸的方式 7 ②怎样鉴定有无酒精？怎样鉴定有无CO2？如何比较CO2的多少？ 检测CO2 检测酒精： ③怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？ 在酵母菌生长的适宜温度下进行试验，以保证酵母菌高效活性 ①使澄清石灰水变浑浊（根据浑浊程度检测CO2产生的多少） ②溴麝香草酚蓝：蓝→变绿→再变黄 （根据其变黄色时间的长短，检测CO2产生的多少） 酒精+重铬酸钾（浓硫酸溶液）：橙色→灰绿色 探究酵母菌细胞的呼吸方式——思路 一、细胞呼吸的方式 8 （1）配置酵母菌培养液 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。 保持无关变量相同且适宜 （2）实验过程及现象 接气泵 A 10% NaOH 酵母菌培养液 澄清石灰水 B 酵母菌培养液 澄清石灰水 有氧呼吸 无氧呼吸 探究酵母菌细胞的呼吸方式——步骤 一、细胞呼吸的方式 除了这些，像温度、pH、营养条件、酵母菌的活性等也都属于无关变量。之前我们也强调过，无关变量需要保持什么条件？——相同且适宜 探究酵母菌细胞的呼吸方式——步骤 一、细胞呼吸的方式 条件 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝溶液 重铬酸钾--浓硫酸溶液 有氧 无氧 变混浊／高 变混浊／低 出现灰绿色 不变灰绿色 由蓝变绿再变黄/长 由蓝变绿再变黄/短 探究酵母菌细胞的呼吸方式——结果与结论 一、细胞呼吸的方式 细胞呼吸 有氧呼吸:产生大量二氧化碳和水 无氧呼吸:产生酒精和少量二氧化碳 绝大多数生物细胞呼吸的的主要形式都是有氧呼吸 酵母菌为单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌