第3節(jié) 細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用 高一生物人教版必修1

第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第三節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用（第1課時(shí)）【情境素材】細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用1、呼吸作用與物質(zhì)的燃燒有什么共同點(diǎn)？2、呼吸作用能夠像燃料在體外燃燒那么劇烈嗎？3、呼吸作用場(chǎng)所在哪里？4、在無(wú)氧條件下，細(xì)胞還能夠通過(guò)呼吸作用釋放能量嗎？都是氧化分解的過(guò)程，均產(chǎn)生了CO2并釋放出能量不能、大量能量的形成和釋放，會(huì)細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞能、能夠進(jìn)行無(wú)氧呼吸釋放能量，但能量較少問(wèn)題探討：18世紀(jì)，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫發(fā)現(xiàn)物質(zhì)燃燒時(shí)需氧氣，并把呼吸作用比作“緩慢燃燒過(guò)程”。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)呼吸作用的實(shí)質(zhì)是有機(jī)物氧化分解，并釋放能量。請(qǐng)閱讀問(wèn)題探討，思考并完成討論；（3分鐘）有氧呼吸的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，主要場(chǎng)所為線粒體；無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。呼吸作用是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過(guò)程。細(xì)胞的呼吸方式：1、有氧呼吸2、無(wú)氧呼吸（一）細(xì)胞呼吸的概念討論1：呼吸作用和呼吸呼吸作用是一個(gè)很復(fù)雜的分解有機(jī)物的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程；呼吸是指機(jī)體吸入氧氣、呼出二氧化碳的過(guò)程，一般不涉及化學(xué)變化，只是一個(gè)氣體交換的物理過(guò)程。（二）細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸是否都需要氧？生物在有氧和無(wú)氧條件下是否都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸呢？葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催。醉臥沙場(chǎng)君莫笑，古來(lái)征戰(zhàn)幾人回？把葡萄釀成美酒的過(guò)程中，要?dú)w功于酵母菌。在利用酵母菌生產(chǎn)葡萄酒時(shí)，需要密封發(fā)酵。但是在培養(yǎng)酵母菌用作飼料添加劑時(shí)，要給培養(yǎng)基通氣。都是培養(yǎng)酵母菌，為什么有的需要通氣，有的卻需要密封呢？（二）細(xì)胞呼吸的方式1．探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式酵母菌：?jiǎn)渭?xì)胞真菌，真核異養(yǎng)型生物，有細(xì)胞壁和液泡。營(yíng)養(yǎng)條件好時(shí)可進(jìn)行出芽生殖(無(wú)性生殖)；營(yíng)養(yǎng)條件不好時(shí)可通過(guò)減數(shù)分裂進(jìn)行有性生殖，故在有氧和無(wú)氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。酵母菌電鏡照片酵母菌結(jié)構(gòu)模式圖（1）實(shí)驗(yàn)原理——選材理由酵母菌在日常生活中的用途：

釀酒、面粉發(fā)酵

提前請(qǐng)學(xué)生錄制好視頻，預(yù)期結(jié)果，聞味道，提問(wèn)題？氣球?yàn)槭裁磿?huì)變大？酵母菌在瓶子中進(jìn)行了什么呼吸？氣球中有哪些氣體？氣球中有什么味道呢？補(bǔ)充：經(jīng)鑒定氣球中有二氧化碳、乙醇等。觀察酵母菌的發(fā)酵（二）細(xì)胞呼吸的方式1．探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式（1）實(shí)驗(yàn)原理——判斷原理CO2的檢測(cè)：方案1：通入澄清的石灰水：澄清→渾濁方案2：溴麝香草酚藍(lán)水溶液：藍(lán)→綠→黃酒精的檢測(cè)：橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應(yīng)：

橙色→灰綠色討論：酒駕的檢測(cè)酵母菌在什么條件產(chǎn)生的CO2

（有氧？無(wú)氧？）哪種條件下產(chǎn)生的多？什么情況下能產(chǎn)生酒精？（4）作出假設(shè)（3）提出問(wèn)題（5）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)CO2有氧產(chǎn)生無(wú)氧CO2+酒精產(chǎn)生酵母菌的呼吸方式是什么？酵母菌在有氧條件和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行呼吸（二）細(xì)胞呼吸的方式1．探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式（二）細(xì)胞呼吸的方式1．探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式（5）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，理清實(shí)驗(yàn)步驟①怎樣控制有氧和無(wú)氧條件？②怎樣鑒定酒精和CO2的產(chǎn)生？如何比較CO2產(chǎn)生的多少？③怎樣保證酵母菌在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中能正常生活？實(shí)驗(yàn)思路？分析變量自變量：因變量：無(wú)關(guān)變量：細(xì)胞呼吸的條件細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物有氧無(wú)氧影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可變因素酒精、CO2分別給酵母菌提供有氧和無(wú)氧的條件，一段時(shí)間后檢測(cè)其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳反應(yīng)物的量、反應(yīng)時(shí)間、pH、溫度、酵母菌的活性（二）細(xì)胞呼吸的方式1．探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式對(duì)比實(shí)驗(yàn)對(duì)比實(shí)驗(yàn)

設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)對(duì)結(jié)果的比較分析，來(lái)探究某種因素對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的影響，這樣的實(shí)驗(yàn)叫作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，也叫相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

在“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)中，需要設(shè)置有氧和無(wú)氧兩種條件來(lái)探究酵母菌在不同氧氣條件下細(xì)胞呼吸的方式，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組的結(jié)果都是事先未知的，通過(guò)對(duì)比可以看出氧氣條件對(duì)細(xì)胞呼吸的影響。對(duì)比實(shí)驗(yàn)也是科學(xué)探究中常用的方法之一。概念舉例B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的維形瓶。想一想，這是為什么？（6）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)果（二）細(xì)胞呼吸的方式1．探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時(shí)間重鉻酸鉀-濃硫酸溶液有氧

無(wú)氧

變混濁／快無(wú)變化變混濁／慢出現(xiàn)灰綠色CO2的放出情況：A、B兩組都有CO2的產(chǎn)生，但A組產(chǎn)生的CO2更多酒精產(chǎn)生的情況：A組沒(méi)有酒精的產(chǎn)生，B組產(chǎn)生了酒精酵母菌有氧條件下產(chǎn)生大量CO2無(wú)氧條件下產(chǎn)生酒精和少量CO2呼吸作用的類型有氧呼吸無(wú)氧呼吸（7）分析結(jié)果得出結(jié)論（二）細(xì)胞呼吸的方式1．探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式（8）相關(guān)問(wèn)題分析處理①為什么將葡糖糖溶液先煮沸、再冷卻后加入錐形瓶？②B瓶封口放置一段時(shí)間后，再連通錐形瓶3，試分析原因？煮沸可將葡糖糖溶液中的細(xì)菌殺死，排除其他細(xì)菌影響；煮沸可排除溶液中的氧。

冷卻，避免將酵母菌殺死。保證瓶?jī)?nèi)原有氧氣被消耗。1、為什么選用酵母菌？2、甲中氣泵的導(dǎo)管為何要插入液面以下位置？3、裝置中的等清石灰水有什么作用？4、怎樣控制無(wú)氧呼吸裝置的無(wú)氧條件？有氧呼吸裝置無(wú)氧呼吸裝置酵母菌為兼性厭氧菌，能夠進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸更有效的除去空氣中的CO2檢驗(yàn)是否有CO2生成B瓶應(yīng)封口靜置一段時(shí)間使酵母菌消耗瓶中的O25、酒精如何檢驗(yàn)？橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與乙醇反應(yīng)，使溶液變?yōu)榛揖G色（二）細(xì)胞呼吸的方式1．探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式A適宜的溫度條件下，在下列裝置中都加入活酵母，其中適于產(chǎn)生酒精的裝置是（

）BCD加入葡萄

糖和水加入葡萄糖加入水加入