5.3 细胞呼吸的原理与应用 课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

5.3 细胞呼吸的原理和应用 学习目标： 1.探究酵母菌细胞呼吸的方式（重、难点） 2.说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化（重、难点） 第一课时 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。 请讨论： 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？ 问题探讨 在有氧条件下，酵母菌分解有机物释放的能量多，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。 能为自己的生命活动提供少量能量。 1.酵母菌 作饲料添加剂： 一直通气→为酵母菌提供O2→大量繁殖 酿酒： 先通气→大量繁殖，再密封→酒精 2 实质：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） 使用酵母粉的馒头松软可口 制酒厂用酵母菌酿酒 探究酵母菌细胞呼吸的方式 【选材理由】 酵母菌属于单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌 【设计思路】 设计和进行对比实验，分析有氧和无氧的条件下酵母菌细胞呼吸的情况。 科学方法: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。 在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，需要设置有氧和无氧两种条件来探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。 对比实验也是科学探究中常用的方法之一。 探究·实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.观察现象，提出问题 2.作出假设 3.设计实验 4.进行实验 5.得出结论、交流讨论 酵母菌在什么条件（有氧/无氧）下产生酒精？ 酵母菌在有氧和无氧条件下产生的CO2是否一样多？ 1.怎样控制有氧和无氧条件？ 2.怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？ 3.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？ 无氧条件下产生酒精，有氧条件下产生的CO2多 设计实验时应考虑哪些方面？ 实验目的 自变量 因变量 无关变量 探究酵母菌的细胞呼吸方式 有无氧气 通气/密封 细化 是否产生CO2和酒精 澄清石灰水变浑浊 酸性重铬酸钾溶液由橙色变灰绿色 溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 酒精 CO2 检测 条件、仪器、用量、操作等 相同且适宜原则 实验步骤 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； 搭建如图的有氧呼吸（左）和无氧呼吸（右）装置； 培养、观察、检测、记录 实施实验 接种酵母菌前先将培养液煮沸冷却，目的： 去除培养液中的O2， 杀死培养液中的杂菌 ①甲装置：将装置甲连通橡皮球或气泵的目的：____________ ②通过含NaOH溶液的目的：_______________________________。 ③乙装置：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的目的：_______________________，确保通过澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。 保证O2充分供应 去除空气中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。 消耗掉B瓶中的氧气， e f d c 气泵 g 探究酵母菌细胞呼吸的方式 当堂练 搭建实验装置 有氧呼吸：有氧呼吸装置由 组成。 无氧呼吸：无氧呼吸装置由 组成。 g→e→c→d f→d 二氧化碳产生情况 实验结果 刚加入重铬酸钾 一段时间以后 A B A A: 有氧条件下酵母菌培养液； B: 无氧条件下酵母菌培养液 B 检测酒精的产生 实验结果 观察项目 有氧装置 无氧装置 澄清石灰水变浑浊程度 溴麝香草酚蓝溶液颜色变化时间 酸性重铬酸钾检验情况 实验结论 ②酵母菌无氧呼吸，会产生少量CO2和酒精。 浑浊程度高 浑浊程度低 颜色变化时间快 蓝→绿→黄 颜色变化时间慢 蓝→绿→黄 无颜色变化 橙色→灰绿色(酸性) 探究酵母菌细胞呼吸的方式 ①酵母菌有氧呼吸，会产生大量CO2； 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 C6H12O6 CO2(大量)＋H2O C2H5OH＋CO2 (少量) 酵母菌 有O2 无O2 细胞呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 根据是否需要氧气 本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？ 能否用是否产生CO2来判断酵母菌呼吸方式？原因？ 否。因为有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2 能否用