5.3 细胞呼吸的原理和应用课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修二

第5章 细胞的能量供应和利用 第3节 细胞呼吸的原理和应用 高中必修 1 分子与细胞 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.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） 3.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） 素养目标 2min 酵母菌介绍 视频导入 发酵生产葡萄酒的车间 通气让酵母菌进行有氧呼吸,有利于酵母菌快速繁殖; 密封让酵母菌进行无氧呼吸,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。 密封发酵时，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。 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。 讨论 1、都是培养酵母菌，为什么有的通气有的需要 密封？ 问题探讨 酵母菌是一种单细胞真菌，它与人类的生活息息相关，我们生活中做馒头、面包、酿酒等，都是利用酵母菌的呼吸作用。 细胞内有机物的氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。 【注意】呼吸≠呼吸作用 “呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程。 呼吸＝呼吸作用？ 一、细胞呼吸的方式 酵母菌是一种单细胞真菌，它与人类的生活息息相关，我们生活中做馒头、面包、酿酒等，都是利用酵母菌的呼吸作用。 细胞内有机物的氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。 细胞呼吸是否都需要氧？生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？ 一、细胞呼吸的方式 探究∙实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌什么条件下产生CO2？什么条件下产生酒精？ 3.设计实验 2.作出假设 1.提出问题 有氧 CO2 无氧 CO2 酒精 产生 产生 + 一、细胞呼吸的方式 3、怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？ 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、怎样控制有氧和无氧条件？ 问题细化： 实验思路： 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CO2 分析变量 自变量: 因变量: 无关变量: 细胞呼吸的条件 细胞呼吸的产物 有氧 无氧 影响实验结果的可变因素（温度、葡萄糖溶液浓度、酵母菌活性等） 酒精、CO2 通气 密封 相同且适宜 设计实验 一、细胞呼吸的方式 解决问题： 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 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 NaOH的作用是什么？ 吸收通入空气中CO2，排除空气中CO2的干扰。 ②B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？ 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。 ① 一、细胞呼吸的方式 2、怎样鉴定有无CO2产生？如何比较CO2产生的多少？ 怎样鉴定有无酒精产生？ （1）检测CO2 （2）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溴麝香草酚蓝溶液：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+重铬酸钾溶液（浓硫酸溶液）：橙色→灰绿色 一、细胞呼吸的方式 (1)配制酵母菌培养液：酵母菌+葡萄糖溶液 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%的煮沸 冷却后的葡萄糖溶液。 煮沸：灭菌、除去葡萄糖溶液中的氧气。 4.进行实验 为什么葡萄糖溶液需要煮沸后冷却再加入？ 思考讨论： 冷却：避免高温杀死酵母菌。 酵母菌 一、细胞呼吸的方式 讨论： （2）实验装置： 动一动手将实验中的有氧装置和无氧装置连通好 ①有氧组： ； 无氧组： 。 D 澄清的石灰水 BD E 气泵 ECAD ②分析此实验中如何控制无关变量？控制有氧和无氧条件的方法？ 无关变量有酵母菌培养液的浓度和体积、培养时间、澄清石灰水的量等。