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（2019）必修1

5.3 细胞呼吸的原理和应用 第五章 细胞的能量供应和利用 夯实必备知识 1 本节聚焦 1.细胞呼吸过程中能量是怎样转化的？ 2.有氧呼吸与无氧呼吸各有什么特点？ 3.细胞呼吸原理在生产和生活中有哪些应用？ 2 新课引入 呼吸作用的实质是： 细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。 通常酵母和面，放置一段时间后就会成为发面，发面可以用来做包子馒头等。 (1)发面中的“窟窿”是怎么产生的？ (2)发面团里头经常是热乎乎的，这说明了什么？ (3)酵母菌还可以用来酿酒，说明酵母细胞能产生什么物质？ (4)酿米酒时为什么要密封？ 发面过程中产生了气体。 该过程中有能量的转化。 酵母菌能产生酒精。 给酵母菌提供无氧的环境。 一、细胞呼吸的方式 酵母菌：单细胞真菌，真核生物，有细胞壁，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。 1.实验原理： 【探究·实践】探究酵母菌细胞呼吸的方式 生活现象：酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精；酵母菌的细胞呼吸会产生CO2。 提出问题： （1）酵母菌发酵产生酒精是在有氧还是在无氧条件下进行的呢？ （2）酵母菌的细胞呼吸会产生CO2，在不同条件下产生的CO2是否一样多？你还能提出哪些问题？ 夯实必备知识 确定实验思路 自变量： 无关变量：有哪些因素可能干扰到实验结果？ (1)该实验的自变量是什么？ (2)怎样控制有氧和无氧的条件？ 因变量： 其他条件：怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？ (1)怎样鉴定有无酒精产生？ (2)怎样鉴定有无CO2产生？怎样比较CO2产生的多少？ 无关变量遵循相同且适宜的原则 温度、酵母菌活性、酵母菌培养液pH等。 作出假设：酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸。 夯实必备知识 为保证酵母菌在整个实验中能正常生长和生活，需要注意以下几点： 1. 培养基的选择：选择适合酵母菌生长的培养基，如YPD培养基、SD培养基等。 2. 培养条件的控制：控制好温度、湿度、通风等条件，保证酵母菌在最适宜的环境下生长。 3. 细胞密度的控制：酵母菌的密度过高或过低都会影响其生长，因此需要掌握合适的细胞密度。 4. 培养时间的控制：不同的酵母菌需要不同的培养时间，需要根据实验需要控制好培养时间，避免过度生长或过早停止生长。 5. 操作的卫生：实验操作时需要注意卫生，避免细菌污染和交叉感染。 6. 储存条件的控制：酵母菌在储存过程中需要储存在适宜的环境下，如低温、低湿度、避光等条件下储存，以保证其存活率和生长能力。 5 2.材料用具： 实验生物：新鲜的食用酵母菌 实验器材： 天平、药匙、吸管、气泵、量筒、锥形瓶、试管、试管架、烧杯、玻璃导管 繁殖快，细胞代谢旺盛，实验效果明显 实验药品：5%的葡萄糖溶液、10%的NaOH溶液 检验CO2 ：澄清的石灰水、溴麝香草酚蓝溶液 检验酒精：酸性重铬酸钾溶液 夯实必备知识 3.配制酵母菌培养液： 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B(500mL)中。 分别向瓶中注入240mL质量分数为5％的葡萄糖溶液。 4.组装装置: 葡萄糖溶液先加热煮沸、冷却后再加入。 加热目的：杀菌、除去溶解的氧气 冷却目的：防止高温杀死酵母菌。 B 酵母菌培养液 澄清石灰水 接橡皮球 (或气泵) A 酵母菌培养液 澄清石灰水 10% NaOH B瓶先反应一段时间，然后再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶。为什么？ 消耗完B瓶中的O2，确保酵母菌在无氧条件下进行呼吸。 夯实必备知识 7 5.实验过程： 将两组装置放到25―30℃地环境中培养8―10h。 保证有充足的O2，提供有氧环境。 除去空气中原有的CO2，防止空气中的CO2对实验结果造成干扰。 该温度时酵母菌中的酶活性较高，生命活动旺盛，细胞呼吸较强。 夯实必备知识 提示1：澄清石灰水变浑浊（CaCO3）后，如果再通入过量CO2，又会变澄清（CaHCO3）。 提示2：新配的溴麝香草酚蓝（BTB）是弱碱性的（蓝色），通入CO2后pH逐渐降低，BTB变色。 8 6.实验现象： 条件 检测CO2 条件 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝溶液 有氧 无氧 变混浊快， 且程度大 变混浊慢， 且程度小 由蓝变绿再变黄 时间短 由蓝变绿再变黄 时间长 溴麝香草酚蓝溶液 夯实必备知识 A装置中石灰水混浊程度大于B装置。（或A装置中溴麝香草酚蓝水溶液的变黄时间比B装置短。） 装A锥形瓶培养液的试管不会出现灰绿色，装B锥形瓶培养液的试管橙色的重铬酸钾会变成灰绿色。 9 条件 检测酒精 条件 重铬酸钾--浓硫酸溶液 有氧 无氧 从A、B中各取2mL酵母菌培养液的滤液，