5.3 细胞呼吸的原理和应用（第4课时）课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

第3节 细胞呼吸的原理和应用 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，却要密封发酵。 问题探讨 发酵生产葡萄酒的车间 都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？ 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。 问题探讨 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。 一种单细胞的真菌(真核生物)，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。 酵母菌： 生长周期短，增殖速度快，可以用酵母菌作为实验材料研究。 探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验 提出问题 酵母菌在有氧和无氧的环境下均能进行呼吸作用吗？呼吸作用的产物分别是什么？ 作出假设 无氧 酒精、CO2 有氧 CO2 请据此提出一个有关酵母菌呼吸方式和呼吸产物的假设。 根据上述探讨你能提出什么问题？ 设计实验 实验思路： 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 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。 1.配制酵母菌培养液(等量原则)。 进行实验 酵母菌是异养兼性厌氧型生物，培养时必须提供有机物。 配制酵母菌培养液时，必须先将煮沸的葡萄糖溶液冷却至常温，才可加入酵母菌，为什么？ 煮沸葡萄糖溶液为了防止杂菌污染；放至室温，防止高温杀死酵母菌； ①将装置连通橡皮球，让空气间歇性的依次通过3个锥形瓶，既保证了____的充分供应，又使进入A瓶的空气先经过____________锥形瓶，洗除空气中的_______，保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由于_____________________所致。 O2 NaOH溶液 CO2 有氧呼吸产生的CO2 2.组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35℃，环境下培养8-10小时。 进行实验 ②B瓶应封口放置一段时间后，待酵母菌将B瓶中的_____消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是_____________________通入澄清的石灰水。 2.组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35℃，环境下培养8-10小时。 O2 无氧呼吸产生的CO2 进行实验 3.检测CO2的产生 进行实验 ①CO2使澄清石灰水变浑浊； ②CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝→绿→黄。 实验进行8-10小时后 A装置 B装置 4.检测酒精的产生 ①取2支洁净的试管，编号； ②各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升注入试管； ③分别滴加0.5ml重铬酸钾的浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀。 0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液 A组 B组 进行实验 A组 B组 预期现象： 橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。 条件 澄清石灰水/出现的时间 重铬酸钾-浓硫酸溶液 有氧 无氧 变混浊／快 无变化 变混浊／慢 出现灰绿色 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸，均能产生CO2。 在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的CO2 。 在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2 。 实验结果 实验结论 设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫做对比实验，也叫做相互对照实验。 对比实验 对比实验和对照实验的区别 对比实验： 对照实验： 实验组1： 实验组2： 对照组： 实验组： 结果未知 结果未知 结果已知 结果未知 细胞呼吸的方式 细胞呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 线粒体的结构特点 外膜 内膜 嵴 增大膜面积 基质 分布有氧呼吸的酶 有氧呼吸的阶段 【H】 有氧呼吸的阶段 [H]： 一种高能物质—还原型辅酶I（NADH）的简单表述，可以理解为蕴含大量能量的还原氢，极易与氧气发生氧化反应，释放大量能量。 葡萄糖的初步分解 C6H12O6 酶 2C3H4O3 + 4 [H] + 能量 （丙酮酸） 场所：细胞质基质 ① 丙酮酸和水彻底分解 酶 6CO2 +20 [H] + 能量 场所：线粒体基质 ② 2C3H4O3 （丙酮酸） [H]的氧化 酶 12H2O + 能量 场所：线粒体内膜 ③ 24[H] + 6O2 + 6H2O （少量能量 ） （少量能量） （大量能量） 有氧呼吸的阶段 定义： 细胞在_