5.4.5 人類對(duì)細(xì)菌和真菌的利用知識(shí)（2課時(shí)）

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第五節(jié)

人類對(duì)細(xì)菌和真菌的利用（第二課時(shí)）

細(xì)菌和真菌在其他領(lǐng)域的利用

任務(wù)一：閱讀資料，分析細(xì)菌和真菌在醫(yī)藥、清潔能源和環(huán)境治理方面的應(yīng)用與原理。

利用細(xì)菌和真菌進(jìn)行污水治理

資料1：

污水治理

污水再生步驟

①過濾處理

②沉淀處理

利用細(xì)菌和真菌進(jìn)行污水治理

污水再生步驟

③生化反應(yīng)池處理

④“膜”處理

利用細(xì)菌和真菌進(jìn)行污水治理

探秘“曝氣池”

沙雷氏菌

枯草芽孢桿菌

熒光假單胞菌

紅酵母

脂肪酶

脂肪酶、淀粉酶

蛋白酶

脂肪酶、淀粉酶

利用細(xì)菌和真菌進(jìn)行污水治理

污水治理原理：

二氧化碳+水

污水中的有機(jī)物

多種細(xì)菌真菌

利用微生物分解有機(jī)物

利用細(xì)菌和真菌進(jìn)行污水治理

沼氣池工作原理：

甲烷

污物中的有機(jī)物

多種分解菌、甲烷菌

無氧環(huán)境

利用細(xì)菌和真菌生產(chǎn)清潔能源

資料2：

抗生素

利用細(xì)菌和真菌制造藥物

亞歷山大·弗萊明：青霉素發(fā)現(xiàn)者

葡萄球菌

青霉菌

利用細(xì)菌和真菌制造藥物

小結(jié)：由資料2可知，文中的抗生素主要由一些________分泌，可以殺死或抑制某些_________生長。

經(jīng)研究，弗萊明發(fā)現(xiàn)是青霉菌的分泌物（青霉素）殺死了葡萄球菌，且青霉素對(duì)于白喉?xiàng)U菌、鏈球菌、炭疽桿菌等都有很強(qiáng)的殺菌作用，同時(shí)對(duì)動(dòng)物的毒性極小。自20世紀(jì)40年代被發(fā)現(xiàn)后，人類又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了頭孢菌素等多種抗生素，大大提高了對(duì)抗結(jié)核、痢疾等細(xì)菌性感染疾病的能力。

真菌

細(xì)菌

真菌

細(xì)菌

利用細(xì)菌和真菌制造藥物

青霉素類抗生素

頭孢霉素類抗生素

抗生素獲取途徑

生物合成法：選擇特定微生物→提供適宜條件發(fā)酵→發(fā)酵液中提取

常見抗生素類藥物

利用細(xì)菌和真菌制造藥物

思考：如果過量或不當(dāng)使用抗生素（抗生素濫用）會(huì)有什么壞處？請(qǐng)課后閱讀課本P88進(jìn)行思考。

利用細(xì)菌和真菌制造藥物

改變細(xì)菌真菌，產(chǎn)生對(duì)人有利的物質(zhì)

胰島素基因

大腸桿菌

大量繁殖

提取純化胰島素

轉(zhuǎn)基因

利用細(xì)菌和真菌制造藥物

人類對(duì)細(xì)菌和真菌還有哪些利用？

米酒為什么會(huì)腐敗呢？

開蓋

一周

長出霉菌

出現(xiàn)酸味

比較發(fā)酵和腐敗

發(fā)酵

腐敗

毛霉、根霉

乳酸菌

酵母菌

乳酸菌

細(xì)菌和真菌與食品保存

腐敗

食品腐敗原因：主要由細(xì)菌或真菌引起，細(xì)菌和真菌分解有機(jī)物，大量繁殖，產(chǎn)生有害物質(zhì)。

抑制細(xì)菌和真菌繁殖以更好保存食品

如何防止食物腐?。?/p>

把食品內(nèi)細(xì)菌和真菌殺死，或抑制它們生長繁殖

破壞細(xì)菌和真菌生長條件（有機(jī)物、水、適宜溫度、有氧/無氧）

你能想到哪些保存食物的方法？

任務(wù)二：根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)與所學(xué)內(nèi)容，分析常見食品保存方法與對(duì)應(yīng)原理

抑制細(xì)菌和真菌繁殖以更好保存食品

腌制法（鹽）

曬制與煙熏

曬干、風(fēng)干

腌制法（糖）

抑制細(xì)菌和真菌繁殖以更好保存食品

脫水法

水

巴氏殺菌法（低溫長時(shí)間加熱法）：主要用于牛奶

62~65

℃，加熱約30分鐘；或70℃加熱約15分鐘

高溫短時(shí)間加熱法：主要用于牛奶、果汁（93~95

℃，30秒）

抑制細(xì)菌和真菌繁殖以更好保存食品

加熱法：殺死微生物

溫度

冷凍：-18℃以下

冷藏：0~10℃

抑制細(xì)菌和真菌繁殖以更好保存食品

低溫保存法：抑制微生物生長

溫度

抑制細(xì)菌和真菌繁殖以更好保存食品

真空法/充入氮?dú)猓?/p>

抑制需氧微生物生長

氧氣

綜合法

高溫殺菌+真空法

脫水+真空法

抑制細(xì)菌和真菌繁殖以更好保存食品

充氮?dú)?防腐劑法

總結(jié)

特定微生物

一定條件下

有機(jī)物

小分子物質(zhì)，釋放能量

微生物過量繁殖

分泌物

（抗生素、多種酶等）

微生物的生長

污物處理

制作發(fā)酵食品

（酒精、乳酸等）

獲取清潔能源

（甲烷等）

食物腐敗、疾病等

謝

謝

第五節(jié)

人類對(duì)細(xì)菌和真菌的利用（第一課時(shí)）

細(xì)菌和真菌對(duì)于人類有哪些益處？

思考：提起細(xì)菌和真菌，我們很容易想到它們的害處。但其實(shí)，很多細(xì)菌或真菌在生活中對(duì)我們都是有益的，你能舉出哪些例子？

利用細(xì)菌和真菌制作發(fā)酵食品

腐乳

酒釀

醬油

酸奶

探索：酵母菌的發(fā)酵現(xiàn)象

未經(jīng)發(fā)酵的面團(tuán)

發(fā)面所需微生物種類：酵母菌

經(jīng)過發(fā)酵的面團(tuán)

經(jīng)過發(fā)酵的面團(tuán)有什么變化？為什么會(huì)有這些變化？

任務(wù)一：酵母菌的發(fā)酵。觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，思考酵母菌的發(fā)酵過程需要哪些條件？發(fā)生了哪些物質(zhì)轉(zhuǎn)化？

探索：酵母菌的發(fā)酵現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)操作

探索：酵母菌的發(fā)酵現(xiàn)象

1

2

3

4

5

酵母菌

酵母菌

╳

酵母菌

酵母菌

酵母菌

糖

╳

糖

糖

糖

糖

水

水

水

水

水

╳

溫度

37℃

37℃

37℃

約25℃

37℃

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

探索：酵母菌的發(fā)酵現(xiàn)象

1

2

3

4

5

酵母菌

酵母菌

╳

酵母菌

酵母菌

酵母菌

糖

╳

糖

糖

糖

糖

水

水

水

水

水

╳

溫度

37℃

37℃

37℃

約25℃

37℃

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

氣球無明顯變化

氣球無明顯變化

氣球變大

氣球略變大

氣球無明顯變化

探索：酵母菌的發(fā)酵現(xiàn)象

檢測產(chǎn)生氣體

產(chǎn)生氣體為：二氧化碳

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁

氣球內(nèi)氣體

空氣

探索：酵母菌的發(fā)酵現(xiàn)象

1.發(fā)酵過程中，酵母菌通過呼吸作用分解有機(jī)物

二氧化碳+水，釋放大量能量

葡萄糖+氧氣

酵母菌

氧氣充足時(shí)，裝置內(nèi)的轉(zhuǎn)化：

討論：

探索：酵母菌的發(fā)酵現(xiàn)象

討論：2.酵母菌生長繁殖所需條件

有機(jī)物

適宜的溫度

水

探索：酵母菌的發(fā)酵現(xiàn)象

發(fā)面過程中這些條件是否均具備？

酵母粉加入溫水混勻

面粉

加入面粉和面

有機(jī)物

適宜的溫度

水

水

探索：酵母菌的發(fā)酵現(xiàn)象

解釋生活中的現(xiàn)象

1.經(jīng)過發(fā)酵的面團(tuán)為什么

會(huì)體積增大？出現(xiàn)小孔？

探索：酵母菌的發(fā)酵現(xiàn)象

酵母菌發(fā)酵過程中產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w

不行，需要提供適宜的溫度供酵母菌生長

2.發(fā)面時(shí)，為什么用溫水和面？能不能用開水或冷水？

3號(hào)試管中的實(shí)驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間：

討論：試管中氧氣不斷被消耗，氧氣不足時(shí)，裝置內(nèi)的轉(zhuǎn)化：

葡萄糖

酵母菌

取下氣球后聞到酒味

酒精

探索：酵母菌的發(fā)酵現(xiàn)象

二氧化碳+

，釋放少量能量

酵母菌發(fā)酵小結(jié)

二氧化碳+水

葡萄糖

酵母菌

有氧

無氧

二氧化碳+酒精

探索：酵母菌的發(fā)酵現(xiàn)象

發(fā)酵食品制作小結(jié)

二氧化碳+水

葡萄糖

酵母菌

有氧

無氧

二氧化碳+酒精

發(fā)酵的生物學(xué)實(shí)質(zhì)：發(fā)酵過程實(shí)際也是微生物的培養(yǎng)過程。特定微生物在一定條件下，將有機(jī)物分解成人類所需物質(zhì)。

有機(jī)物、水、適宜溫度、特定條件（如有氧/無氧）

探索：酵母菌的發(fā)酵現(xiàn)象

學(xué)以致用，利用酵母菌制作米酒

任務(wù)二：根據(jù)米酒的制作步驟，分析各步驟目的與制作原理

①準(zhǔn)備材料：糯米和酒曲

糯米淘洗干凈、浸泡一晝夜，放入鍋中蒸熟；酒曲壓成粉末

問題1：糯米在制酒過程中主要起什么作用？

為微生物生長提供有機(jī)物

學(xué)以致用，利用酵母菌制作米酒

②將制作釀酒容器放入沸水中消毒

問題2：“消毒”的目的是什么？相當(dāng)于細(xì)菌或真菌培養(yǎng)中的哪一步？

高溫滅菌，防止容器上帶有其他細(xì)菌或真菌污染發(fā)酵過程

學(xué)以致用，利用酵母菌制作米酒

問題3：“冷卻”的目的是什么？

防止高溫殺死酒曲中的曲霉和酵母菌

③待蒸好的糯米放置到約30℃，轉(zhuǎn)入準(zhǔn)備好的容器，加入酒曲，攪拌均勻

問題4：用涼的自來水沖洗糯米幫助冷卻可以嗎？

不行，自來水會(huì)帶入細(xì)菌或真菌，污染糯米

學(xué)以致用，利用酵母菌制作米酒

問題5：挖一個(gè)凹坑的作用是什么？

④將糯米壓實(shí)，中間挖一個(gè)凹坑，將容器密封。

增加糯米團(tuán)中的氧氣，保證酵母菌前期在短時(shí)間內(nèi)迅速繁殖。

問題6：“密封”的目的是什么？

給酵母菌提供無氧環(huán)境

學(xué)以致用，利用酵母菌制作米酒

⑤將容器放在溫暖的地方約兩天

問題7：為什么要放在溫暖的地方？

為酵母菌的生活提供適宜的溫度。

學(xué)以致用，利用酵母菌制作米酒

小結(jié)：1.米酒的發(fā)酵原理

淀粉

葡萄糖

曲霉（分泌淀粉酶）

葡萄糖

酵母菌

二氧化碳+酒精

利用微生物的分泌物：

利用微生物呼吸作用的產(chǎn)物：

學(xué)以致用，利用酵母菌制作米酒

小結(jié)：2.“發(fā)酵”對(duì)于微生物的意義

葡萄糖

酵母菌

二氧化碳+酒精，能量（少）

微生物獲得營養(yǎng)物質(zhì)和能量，進(jìn)行生長繁殖

曲霉

淀粉酶

進(jìn)入細(xì)胞

學(xué)以致用，利用酵母菌制作米酒

課后試一試

和家長一起，親自動(dòng)手做一份米酒或酸奶，具體做法可參考課本P85~86

米酒

酸奶

任務(wù)三：閱讀課本p84-85，總結(jié)其他幾種發(fā)酵食品所需菌種與制作原理

其他發(fā)酵食品的制作

微生物種類：多種曲霉、酵母菌、醋酸菌

原料：

糯米大米等

淀粉

葡萄糖

曲霉

葡萄糖

酵母菌

二氧化碳+酒精

酒精

醋酸

醋酸菌

學(xué)以致用，利用醋酸菌制作醋

微生物種類：乳酸菌

乳酸

乳糖

乳酸菌

乳酸

葡萄糖

乳酸菌

無氧條件

制作過程注意密封

學(xué)以致用，利用乳酸菌制作酸奶、泡菜

微生物種類：特定種類霉菌

學(xué)以致用，利用霉菌制作腐乳

總結(jié)

食品名稱

發(fā)酵菌種

原理

饅頭、面包

?

有氧條件下：葡萄糖+氧氣→_____+_______

啤酒

無氧條件下：葡萄糖

→_______+___