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

细胞呼吸的原理和应用（第1课时） 第3节 第5章 细胞的能量供应和利用 新叶伸向和煦的阳光，蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。 他们为生存而获取能量，能量在细胞里流转激荡！ >>>2019人教版高中生物学必修1课件 1 导入 ✽ 糖类 生物体（细胞）生命活动的主要能源物质是什么？ 生物体（细胞）生命活动所需要的直接能源物质是什么？ 那么，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的呢？ ✽ ATP ✽ 细胞呼吸 2 导入 细胞内 + 糖类 + 水 + 能量 O2 O2 肺通气 （呼吸的现象） 呼吸器官 血液循环 血液循环 呼吸器官 CO2 气体运输 CO2 呼吸作用[细胞呼吸] （呼吸的本质） 1、呼吸是指生物体或细胞吸入O2和呼出CO2（ 机体与环境之间O2和CO2交换）的过程。 2、呼吸作用是指细胞内的有机物氧化分解、释放能量的过程。也叫细胞呼吸。 氧化分解 ✽ 为什么我们剧烈运动，呼吸频率会加快？ ✽ 剧烈运动后为什么会出现肌肉酸痛的现象？ 3 问题探讨 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。 1、都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？ 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它自身有什么意义？ ✽ 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。 ✽ 在有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放的能量多，这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。 ✽ 密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精的同时，能为自己的生命活动提供少量能量。 葡萄酒发酵生产车间 4 探究·实践：探究酵母菌细胞呼吸的方式 ✽ 酵母菌是一类单细胞真菌，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。 5 探究·实践：探究酵母菌细胞呼吸的方式 ✽ 科学实验探究的一般过程 作出假设 提出问题 实验方案 得出结论 验证假设 进行实验 交流讨论 6 科学方法：对比实验 探究·实践：探究酵母菌细胞呼吸的方式 提出问题 酵母菌在什么条件下进行细胞呼吸会产生酒精？酵母菌在不同条件下进行细胞呼吸产生的CO2一样多吗？ 作出假设 实验方案 分析变量：自变量、因变量、无关变量 设置对照：相互对照实验（对比实验） 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，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对照实验。 7 探究·实践：探究酵母菌细胞呼吸的方式 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（CO2、酒精） 有氧 无氧 影响实验结果的可变因素，如温度、酵母菌活性、葡萄糖溶液浓度等。 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。 8 探究·实践：探究酵母菌细胞呼吸的方式 设计实验装置 怎样控制有氧和无氧的条件？ 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？ 怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？ 供选的材料和试剂 新鲜的食用酵母菌 带活塞的锥形瓶若干 连接导管若干 酵母菌培养液 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝溶液 酸性重铬酸钾 利用提供的实验材料，设计实验装置 ★ 设计时请特别关注以下问题： 9 探究·实践：探究酵母菌细胞呼吸的方式 组装实验装置 有氧条件装置：连通橡皮球(或气泵)，让空气间歇性地依次通过3个锥形瓶(约50 min)。再将实验装置放到25-35℃的环境中培养8-10h。 无氧条件装置：B瓶应封口放置一段时间，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。 有氧条件装置图 无氧条件装置图 10 探究·实践：探究酵母菌细胞呼吸的方式 ✽ 让酵母菌将B瓶中的氧气消耗掉，确保产物CO2均来自无氧呼吸。 1、有氧条件装置第一个锥形瓶中盛放的试剂是NaOH溶液，其目的是什么？ ✽ 使进入A中的空气先经NaOH处理后，排除空气中CO2对实验结果的干扰。 2、无氧条件装置中B瓶放置一段时间后，才能与装有澄清石灰水的锥形瓶连通，这是为什么？ ★ 讨论：上述有氧条件装置一定能排除空气中CO2对实验结果的干扰吗？无氧条件装置也一定会是无氧的条件吗？如何改进实验装置？ 组装实验装置 11 探究·实践：探究酵母菌细胞呼吸的方式 ✽ 在有氧条件装置中增设一个装有澄清石灰水的锥形瓶，以确保进入酵母菌培养液中的气体没有CO2 。 ✽ 在无氧条件装置的酵母菌培养液的表层滴加适量的植物油或石蜡油，可以完全隔绝O2，以