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必修1

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 生物体生命活动所需的直接能源物质 生物体生命活动的主要能源物质 糖类 ATP 细胞呼吸 1 细胞呼吸的原理和应用 本节聚焦 细胞呼吸过程中能量是怎样转化的？ 有氧呼吸与无氧呼吸各有什么特点？ 细胞呼吸原理在生产和生活中有哪些应用？ 发酵生产葡萄酒的车间 问题探讨 通气让酵母菌进行有氧呼吸,利于快速繁殖; 密封进行无氧呼吸,产生酒精。 有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放能量多，为细胞增殖提供充足的动力。 酵母菌将有机物分解为酒精时，也能为自身的生命活动提供少量能量 1.都是培养酵母菌，为什么有的通气有的需要密封？ 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自身有什么意义？ 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。 3 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 O2 O2 CO2 CO2 肺泡 细胞呼吸 毛细血管 O2 呼吸运动 呼吸运动：机体与环境之间O2和CO2交换的过程。 细胞呼吸是否 都需要氧气呢？ 【注意】呼吸运动≠细胞呼吸 一、细胞呼吸（呼吸作用） 1.概念：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解， 生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 2.实质：是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。 一、细胞呼吸（呼吸作用） 1.生活中制作馒头和酿酒时都需要酵母菌，所需要的条件有什么不同？ 单细胞真菌； 在有氧和无氧环境下都能生存，代谢类型为异养兼性厌氧型； 最适生长温度28℃左右； 生殖方式有无性生殖（芽殖、裂殖）和有性生殖。 2.酵母菌在什么条件下产生CO2多，什么条件下产生酒精？ 二、酵母菌 影响实验结果的 可变因素 实验：探究酵母菌细胞的呼吸方式 提出问题 酵母菌在有氧和无氧的环境下均能细胞呼吸吗? 细胞呼吸产物分别是什么？ 01 作出假设 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。 02 设计实验 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 03 分析变量 自变量： 因变量： 无关变量： 04 温度、pH、培养液的浓度和体积 细胞呼吸的条件 细胞呼吸的产物 有氧、无氧 CO2和酒精 三、细胞呼吸的方式 7 1.酵母菌细胞呼吸产物 实验：探究酵母菌细胞的呼吸方式 （一）原理 有氧条件： H2O 和 CO2 无氧条件： 酒精 和 CO2 8 2.怎样鉴定有无酒精？怎样鉴定有无CO2？如何比较CO2的多少？ （1）检测CO2 （2）检测酒精： ①澄清石灰水：变浑浊 （浑浊程度，CO2的多少） ②溴麝香草酚蓝：蓝→变绿→再变黄 （变色快慢，CO2的多少） 酸性重铬酸钾：橙色→灰绿色 实验：探究酵母菌细胞的呼吸方式 （一）原理 9 怎样控制有氧和无氧条件？ 有氧装置 无氧装置 2）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？ 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 1）NaOH的作用是什么？ 思考： 吸收通入空气中CO2，排除空气中CO2的干扰。 让酵母菌耗尽瓶内O2，造成无氧环境，确保产物中CO2是无氧呼吸产生的。 实验：探究酵母菌细胞的呼吸方式 （二）装置 10 怎样控制有氧和无氧条件？ 有氧装置 无氧装置 4）B瓶中培养液液面用石蜡密封。 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 3）酵母菌培养液先煮沸处理， 待冷却后再接种酵母菌。 思考： 除去杂菌对实验的干扰； 除去O2； 防止温度过高杀死酵母菌。 防止培养液上方空气中O2进入培养液。 实验：探究酵母菌细胞的呼吸方式 （二）装置 11 （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。 保持无关变量相同且适宜 （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 有氧呼吸 无氧呼吸 实验：探究酵母菌细胞的呼吸方式 （三）步骤 除了这些，像温度、pH、营养条件、酵母菌的活性等也都属于无关变量。之前我们也强调过，无关变量需要保持什么条件？——相同且适宜 实验：探究酵母菌细胞的呼吸方式 条件 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝溶液 重铬酸钾--浓硫酸溶液 有氧