5.3 细胞呼吸的原理和应用（第1课时）-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一同步课件

第5章 细胞的能量供应与应用 第3节 细胞呼吸的原理和应用第1课时 光 合 作 用 呼 吸 作 用 呼 吸 作 用 人、动物、 真菌、多数细菌等 绿 色 植 物 能量 ADP + Pi + ATP 酶 化 能 合 成 硝化细菌 ATP合成： 什么是呼吸作用？ 2 细胞呼吸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，释放出能量并产生ATP的过程。 一、细胞呼吸的方式 呼吸 ＝ 细胞呼吸 ？ “呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程 ≠ 细胞呼吸是否都需要氧？ 3 2024/3/7 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。 发酵生产葡萄酒的车间 细胞新陈代 谢的类型 同化作用类型 自养型 异养型 异化作用类型 需氧型 厌氧型 同化作用（合成代谢）：生物体把从外界环境中摄取的营养物质转变成自身的组成物质，并储存能量 如光合作用 异化作用（分解代谢）：同时，生物体又把组成自身的一部分物质加以分解，释放出其中的能量，并把代谢的最终产物排出体外 如呼吸作用 光能自养型 化能自养型(硝化细菌） 兼氧型 酵母菌是单细胞真菌，是异养兼性厌氧型生物，能将糖发酵成酒精和二氧化碳，在有氧和无氧条件下都能够存活，常用来酿酒、面粉发酵。 酵母菌的电镜照片 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验原理 提出问题 作出假设 酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是什么? 有氧条件下产生CO2 无氧条件下产生CO2+酒精 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？ 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。 通入空气 隔绝空气 酸性重铬酸钾 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝溶液 相同且适宜 1.通入澄清的石灰水： 2.使溴麝香草酚蓝溶液： 酒精的检测： CO2的检测： 澄清→浑浊 蓝变绿再变黄 +酒精 酸性重铬酸钾 灰绿色 橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色 ③如何保证酵母菌在整个实验过程中正常生活？ 条件适宜（25～35℃ ，pH3.0-7.5） 给予充足的养料（葡萄糖溶液） 设计实验 CO2多少： 澄清的石灰水浑浊程度 溴麝香草酚蓝水溶液变黄时间 称取等量的两份食用酵母菌（10g）； 配制质量分数为5%葡萄糖溶液作为酵母菌的培养液； 搭建有氧呼吸和无氧呼吸装置； 培养、观察、检测、记录 气泵 A B C D E 运用以上元件分别搭建有氧呼吸和无氧呼吸装置 有氧呼吸装置： 无氧呼吸装置： E-C-A-D B-D 进行实验 将培养液煮沸冷却的目的： 去除培养液中的O2，杀死培养液中的杂菌 通过含NaOH溶液的目的： 去除空气中的CO2，保证澄清石灰水变浑浊是酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。 B瓶应封口放置一段时间的目的： 消耗掉B瓶中的氧气，确保通过澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。 新鲜的食用酵母菌（10g）+5%葡萄糖溶液（240ml) 通气 密封 进行实验 实验结果 检测二氧化碳产生情况 条件 澄清石灰水/出现的时间 有氧 无氧 溴麝香草酚蓝溶液 变混浊/快 变混浊/慢 蓝色→绿色→黄色 蓝色→绿色→黄色 实验结论： 有氧呼吸与无氧呼吸都产生CO2，且有氧呼吸产生的更多 条件 重铬酸钾－浓硫酸溶液 有氧 无氧 出现灰绿色 不出现灰绿色 有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精。 提示：葡萄糖能和酸性重铬酸钾反应，故检测时需要等培养液中葡萄糖耗尽再进行。 刚加入重铬酸钾 一段时间以后 实验结果 实验结论： 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/