細胞呼吸的原理和應(yīng)用（第一課時）-【探究課堂】2022-2023學(xué)年高一生物上學(xué)期同步課件

第五章

細胞的能量供應(yīng)和利用

第3節(jié)細胞呼吸的原理和應(yīng)用(第一課時)教學(xué)目標(biāo)目標(biāo)010203利用結(jié)構(gòu)與功能觀分析線粒體結(jié)構(gòu)與細胞呼吸的關(guān)系。(生命觀念）根據(jù)實驗?zāi)康?，設(shè)計探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗裝置，實施方案，觀察實驗結(jié)果，得出正確結(jié)論。（科學(xué)探究）對比分析有氧呼吸的三個階段，理解細胞呼吸的實質(zhì)。（科學(xué)思維）ATPADP水解合成（各項生命活動）吸能反應(yīng)放能反應(yīng)能量能量葡萄糖、脂肪等溫故知新：細胞的能量“貨幣”ATP合作探究一：葡萄糖、脂肪等中儲存的能量如何轉(zhuǎn)化為生命活動的直接能源物質(zhì)ATP的能量呢情景材料一

酵母菌細胞富含蛋白質(zhì)，可以用作飼料添加劑。在培養(yǎng)酵母菌用作飼料添加劑時，要給培養(yǎng)裝置通氣或進行振蕩，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生產(chǎn)葡萄酒時，卻需要密封發(fā)酵。合作探究二：都是培養(yǎng)酵母菌，為什么有的需要通氣，有的卻需要密封？培養(yǎng)酵母菌酵母菌發(fā)酵

通氣可以給酵母菌提供呼吸需要的氧氣，利于酵母菌進行旺盛的細胞分裂；密封則是避免空氣進入，便于酵母菌在無氧條件下分解有機物產(chǎn)生酒精。情景材料一

酵母菌細胞富含蛋白質(zhì)，可以用作飼料添加劑。在培養(yǎng)酵母菌用作飼料添加劑時，要給培養(yǎng)裝置通氣或進行振蕩，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生產(chǎn)葡萄酒時，卻需要密封發(fā)酵。培養(yǎng)酵母菌酵母菌發(fā)酵合作探究三：為什么通氣有利于酵母菌大量繁殖？

在有氧條件下，酵母菌分解營養(yǎng)物質(zhì)釋放能量多，這些能量可以為酵母菌細胞進行物質(zhì)代謝和細胞分裂提供充足的動力。情景材料一

酵母菌細胞富含蛋白質(zhì)，可以用作飼料添加劑。在培養(yǎng)酵母菌用作飼料添加劑時，要給培養(yǎng)裝置通氣或進行振蕩，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生產(chǎn)葡萄酒時，卻需要密封發(fā)酵。培養(yǎng)酵母菌酵母菌發(fā)酵合作探究四：在密封發(fā)酵時，酵母菌將有機物轉(zhuǎn)化為酒精對它自身有什么意義？

密封發(fā)酵時，酵母菌將有機物轉(zhuǎn)化為酒精的同時，能為自己的生命活動提供少量能量。合作探究五：通過以上的學(xué)習(xí)，你知道酵母菌的培養(yǎng)和酵母菌發(fā)酵的運用了什么原理嗎？一細胞呼吸

細胞呼吸是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并產(chǎn)生ATP的過程。1.概念：2.實質(zhì)：細胞內(nèi)的有機物氧化分解，并釋放能量。合作探究六：細胞呼吸是否一定需要氧呢？生物在有氧和無氧條件下是否都能進行細胞呼吸呢？請用實例來論證你的猜想?！咀⒁狻亢粑偌毎饔锰骄拷湍妇毎粑姆绞綄嶒灦毎粑姆绞教骄拷湍妇毎粑姆绞綄嶒?.實驗材料：二細胞呼吸的方式

酵母菌是一種單細胞真菌（真核生物），其在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。制作饅頭釀酒先用溫水把干酵母粉化開，加入面團中，幾個小時后面團會逐漸膨大，用手摳開里面，會發(fā)現(xiàn)面團里面有許多孔隙。你知道這些孔隙是怎么形成的嗎？在釀制的早期需要向發(fā)酵罐中通入氧氣，而后期必須隔絕氧氣，以產(chǎn)生酒精，同時發(fā)酵裝置需要定期放排出氣體。結(jié)合上述對氧氣條件的控制，你能得到什么啟發(fā)嗎？酵母菌細胞呼吸可產(chǎn)生CO2酵母菌細胞呼吸可產(chǎn)生酒精酵母菌提出問題作出假設(shè)無氧CO2+酒精產(chǎn)生CO2有氧產(chǎn)生探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗二細胞呼吸的方式問題：酵母菌什么條件下產(chǎn)生CO2,什么條件下產(chǎn)生酒精？問題：怎樣設(shè)置實驗來對所提出的假說進行驗證？設(shè)計實驗實驗思路分別給酵母菌提供有氧和無氧的條件，一段時間后分別檢測其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳。探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗二細胞呼吸的方式問題：怎樣設(shè)置實驗來對所提出的假說進行驗證？設(shè)計實驗實驗思路分別給酵母菌提供有氧和無氧的條件，一段時間后分別檢測其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳。實驗組A組：有氧呼吸組B組：無氧呼吸組分析變量①自變量:②因變量:③無關(guān)變量:細胞呼吸的條件有氧無氧是否產(chǎn)生CO2/酒精影響實驗結(jié)果的可變因素合作探究七：請思考，怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？怎樣鑒定有無CO2產(chǎn)生？如何比較CO2產(chǎn)生的多少？實驗原理CO2的檢測①通入澄清的石灰水：②使溴麝香草酚藍水溶液：酒精的檢測酸性重鉻酸鉀溶液：澄清→渾濁藍→綠→黃由橙色變成灰綠色探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗二細胞呼吸的方式CO2產(chǎn)生的多少檢測：根據(jù)石灰水的混濁程度或溴麝香草酚藍溶液變成黃色的時間長短。（1）配置酵母菌培養(yǎng)液

排除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗二細胞呼吸的方式實驗步驟

取20g新鮮的食用酵母菌，分成兩等份，分別放入錐形瓶A（500mL）和錐形瓶B（500mL）中，分別向瓶中注入240mL質(zhì)量分數(shù)為5%的葡萄糖溶液。合作探究八：兩錐形瓶中酵母菌溶液的體積以及葡萄糖溶液的體積和濃度均保持一致是為了什么？無氧呼吸酵母菌培養(yǎng)液酵母菌培養(yǎng)液質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液澄清的石灰水澄清的石灰水AB如何在通入空氣中去除CO2？B瓶應(yīng)封口放置一段時間后再連通澄清石灰水，為何？空氣有氧呼吸NaOH溶液可吸收空氣中的CO2。消耗瓶內(nèi)的氧氣，造成無氧環(huán)境。（2）實驗過程及現(xiàn)象探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗二細胞呼吸的方式實驗步驟（1）CO2的檢測及結(jié)論探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗二細胞呼吸的方式結(jié)果分析現(xiàn)象：結(jié)論：澄清石灰水都變渾濁，且有氧呼吸裝置比無氧呼吸的更渾濁。有氧呼吸與無氧呼吸都產(chǎn)生CO2，且有氧呼吸產(chǎn)生的更多。溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃酵母菌培養(yǎng)液酵母菌培養(yǎng)液質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液澄清的石灰水澄清的石灰水AB空氣探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗二細胞呼吸的方式橙色重鉻酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色結(jié)論：有氧呼吸不產(chǎn)生酒精，無氧呼吸產(chǎn)生酒精。細胞呼吸有氧呼吸:產(chǎn)生大量二氧化碳和水無氧呼吸:產(chǎn)生酒精和少量二氧化碳絕大多數(shù)生物細胞呼吸的的主要形式都是有氧呼吸探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗二細胞呼吸的方式得出結(jié)論

酵母菌單細胞真菌，在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。批判性思維：實驗裝置的改進有同學(xué)認為，在有氧呼吸實驗裝置中10％的NaOH溶液不能完全吸收空氣中的CO2，以致可能對實驗結(jié)果有干擾，你同意嗎？你如何避免這種可能性的發(fā)生，以保證實驗更嚴謹？

質(zhì)量分數(shù)為10%NaOH溶液酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水A氣泵ECD質(zhì)量分數(shù)為10%NaOH溶液澄清石灰水澄清石灰水

D

氣泵EC酵母菌培養(yǎng)液D

A驗證空氣中的CO2是否完全被吸收探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗二細胞呼吸的方式合作探究九：本實驗中哪個是對照組，哪個是實驗組？討論：本實驗中哪個是對照組，哪個是實驗組？對比實驗（相互對照實驗）設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組，通過對幾個實驗組結(jié)果的分析比較，來探究某種因素對實驗對象的影響，這樣的實驗叫作對比實驗。實驗組實驗組二細胞呼吸的方式科學(xué)方法合作探究十：對比實驗與對照實驗有何區(qū)別呢？拓展：對比實驗與對照實驗區(qū)別對比實驗：對照實驗：實驗組1：實驗組2：對照組：實驗組：結(jié)果未知結(jié)果未知結(jié)果已知結(jié)果未知二細胞呼吸的方式科學(xué)方法實戰(zhàn)訓(xùn)練

1.細胞呼吸的實質(zhì)是（

）A.分解有機物，儲存能量B.合成有機物，儲存能量C.分解有機物，釋放能量D.合成有機物，釋放能量實戰(zhàn)訓(xùn)練

2.進行“探究酵母菌細胞呼吸方式”實驗，正確的操作是()

A．向錐形瓶中加入50%的葡萄糖溶液

B．將實驗裝置放到4℃環(huán)境中培養(yǎng)

C．將10%NaOH溶液加入培養(yǎng)液中

D．用石灰水檢測產(chǎn)生的CO2量實戰(zhàn)訓(xùn)練

3．下列有關(guān)實驗的敘述，正確的是（）A．可用溴麝香草酚藍水溶液檢測是否產(chǎn)生CO2來探究酵母菌的呼吸方式B．酶均能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)C．檢驗CO2時，酵母菌細胞有氧呼吸裝置中的澄清石灰水比無氧呼吸裝置中的澄清石灰水更渾濁D．可以用酸性條件下的重鉻酸鉀溶液檢測酵母菌呼吸產(chǎn)生的CO2實戰(zhàn)訓(xùn)練

4.下圖為“探究酵母菌的呼吸方式”的實驗裝置，有關(guān)敘述正確的是(

)A．該實驗需設(shè)置有氧和無氧兩種條件的對比實驗，其中乙組作為對照組B．若