5.3细胞呼吸的原理和应用第1课时课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第五章 细胞的能量供应和利用 细胞呼吸的原理和应用 细胞生命活动所需能量的直接来源是什么? 在ADP转化为ATP过程中所需要的能量来自哪里? 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(cell respiration)。 资料分析 ①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。 ②面粉的变装秀-馒头制作(学生作品) 可以看见有许多小孔,而且明显比发面前稀了很多。 一、细胞呼吸的方式 思考: 1.培养酵母菌时,为什么有的通气有的需要密封? 2.制作馒头在发面时,产生的气泡是什么气体呢?面团为什么会变稀? 3.利用酵母菌生产葡萄酒时为什么早期没有酒味而后期会有酒味呢? 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。 探究 实践:探究酵母菌细胞呼吸方式 提出问题 做出假设 设计实验 实施实验 分析结果 得出结论 表达交流 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? 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。 确定实验目的 自变量是什么?如何控制? 因变量是什么?如何检测? 无关变量是什么?如何控制? 变量 变量 处理方法 自变量 因变量 有氧条件 无氧条件 通气 密封 是否产生CO2 用澄清石灰水 溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 是否产生酒精 酸性重铬酸钾溶液 无关变量 相同且适宜的培养条件(pH、温度、酵母菌的活性、葡萄糖浓度等) CO2产生量 颜色变化速度 提出问题 做出假设 设计实验 实施实验 分析结果 得出结论 表达交流 探究 实践:探究酵母菌细胞呼吸方式 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。 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 NaOH的作用是什么? 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? 设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫作对比实验 提出问题 做出假设 设计实验 实施实验 分析结果 得出结论 表达交流 探究 实践:探究酵母菌细胞呼吸方式 探究 实践:探究酵母菌细胞呼吸方式 提出问题 做出假设 设计实验 实施实验 分析结果 得出结论 表达交流 条件 有氧 无氧 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝溶液 重铬酸钾-浓硫酸溶液 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 ①酵母菌在有氧和无氧条件下都进行细胞呼吸。在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO₂; ②在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO₂。 细胞 呼吸 是否需要氧 有氧呼吸 无氧呼吸 绝大多数生物细胞呼吸的的主要形式都是有氧呼吸 典例1.判断正误 (1)在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,必须保证酵母菌是新鲜的、有活性的。( )(2)只检测有无CO2产生即可确定酵母菌细胞呼吸的方式。( )(3)根据石灰水变浑浊的程度可以确定CO2产生量的多少。( )(4)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。( ) 典例2.下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述,错误的是( )A.酸性重铬酸钾溶液鉴定酒精,颜色呈现灰绿色B.实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等C.实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的 O2D.可通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌细胞呼吸的方式 D 二、有氧呼吸 资料分析 ①将酵母菌细胞破碎后进行离心处理,获得上清液(细胞质基质)和沉淀物(线粒体)两部分,与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入3支试管中,往3支试管中分别加入等量的氧气、葡萄糖、荧光素和荧光素酶,一段时间后,检测各试管中的变化情况。 葡萄糖的量减少,有CO₂生成以及较强荧光出现 葡萄糖的量减少,有丙酮酸生成,微弱荧光出现 葡萄糖的量不 变,没有荧光 (1)该实验自变量、因变量分别是什么? (2)荧光素和荧光素酶的作用是什么? (3)结合变量分析实验结果,你能得到什么推论? 思考: 自变量:细胞的不同结构 因变量:细胞的代谢产物 荧光素和荧光素酶的作用是检测ATP合量的多少 推论1:葡萄糖不能在线粒体中分解; 推论2:葡萄糖在细胞质基质中分解,生成丙酮酸和少量ATP; 推论3:丙酮酸在线粒体中分解,生成CO2,并且有大量ATP生成; 推论4:ATP中的能量来自葡萄糖中稳定