内容正文:
5.3 细胞呼吸的原理和应用
(第1课时)
学习目标:
通过探究酵母菌的细胞呼吸方式,说出细胞呼吸的类型。
驱动生命活动的直接能源物质是什么?
回忆旧识
合成ATP所需的能量来源于哪里?
动物和人·真菌
绿色植物
用
作
吸
呼
呼
吸
作
用
光
合
作
用
ADP+Pi+
能量
ATP
ATP合成酶
2
“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程。
“呼吸作用”的实质是细胞内有机物分解释放能量的过程因此也叫细胞呼吸。
【注意】呼吸≠呼吸作用
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
1.都是培养酵母菌,为什么有的需要通气,有的需要密封?
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
通气可以给酵母菌提供呼吸所需要的氧气,利于酵母菌分裂。
密封为了避免空气进入,便于酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精。
1.都是培养酵母菌,为什么有的需要通气,有的需要密封?
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
有氧条件下,酵母菌分解营养物质释放的能量多,为酵母菌物质代谢和细胞分裂提供动力。
2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖?
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
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能量。
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?
葡萄皮上含有野生酵母菌
密封发酵
1.为什么面包里有许多小孔?
2.利用酵母菌生产葡萄酒时,为什么需要密封发酵?
说明酵母菌发酵过程中产生了气体CO2。
便于酵母菌在密封条件下分解有机物产生酒精。
有氧还是无氧?
9
实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式
(一)实验原理
酵母菌是一种单细胞真菌(真核生物),在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。
2、产物检测
CO2的检测
①通入澄清的石灰水:
②使溴麝香草酚蓝水溶液:
酒精的检测
酸性重铬酸钾溶液:
澄清→浑浊
蓝→绿→黄
由橙色变成灰绿色
1、选材:
(二)实验过程
提出问题
作出假设
设计实验
酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是什么?
怎么控制有氧和无氧的条件?
怎么保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活?
实验自变量和因变量分别是什么?
实验无关变量有哪些?
无氧
CO2和酒精
产生
CO2
有氧
产生
自变量:细胞呼吸的条件(有氧、无氧)
因变量:细胞呼吸的产物
无关变量相同且适宜(最适温度、pH、取相同量的、活性相似的酵母菌)
无关变量:温度、pH、酵母菌用量和活性
SZ-LWH
如何保证酵母菌正常生活?如何控制有氧和无氧条件?
1.配制酵母菌培养液:酵母菌+5%葡萄糖溶液
2.实验装置
请用下列材料将实验中的有氧装置和无氧装置连通好
有氧组:CAD
无氧组:BD
甲(有氧组)
乙(无氧组)
思考1:将葡萄糖溶液先煮沸再冷却后加入锥形瓶的原因是什么?
①灭菌,排除其他微生物的影响。
避免温度过高将酵母菌杀死
②排出氧气。
煮沸:
冷却:
保证酵母菌有充足氧气,进行有氧呼吸。
思考2、甲装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么?
思考3、甲装置中,质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么?
吸收空气中CO2,排除空气中CO2的干扰。
甲(有氧组)
乙(无氧组)
使瓶内O2消耗完,造成无氧环境,确保产物是无氧呼吸产生的
思考4、B瓶应封口放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,为什么?
甲(有氧组)
乙(无氧组)
实验结果
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
变混浊程度高/快
不变灰绿色
变混浊程度低/慢
出现灰绿色
加入重铬酸钾
A: 有氧条件下;B: 无氧条件下
1.酵母菌在有氧气条件下进行有氧呼吸,产生大量二氧化碳和水。
2.酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸,产生了少量二氧化碳,还产生酒精。
实验结论
SZ-LWH
【典例1】下列有关“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述,错误的是( )
A、CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
B、实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等
C、可通过观察