【輕松備課】高中生物人教（2019）版必修1同步課件：5.3 細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用 第1課時(shí)

第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用（第1課時(shí)）本節(jié)聚焦細(xì)胞呼吸過程中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？有氧呼吸與無氧呼吸各有什么特點(diǎn)？細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)和生活中有哪些應(yīng)用？細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第5章問題探討

酵母菌細(xì)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(shí)，要給培養(yǎng)裝置通氣或進(jìn)行振蕩，以以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生產(chǎn)葡萄酒時(shí)，卻需要密封發(fā)酵。發(fā)酵生產(chǎn)葡萄酒的車間1.都是培養(yǎng)酵母菌，為什么有的需要通氣，有的卻需要密封？通氣可以給酵母菌提供呼吸需要的氧氣，利于酵母菌進(jìn)行旺盛的細(xì)胞分裂；密封則是避免空氣進(jìn)入，便于酵母菌在無氧條件下分解有機(jī)食產(chǎn)生酒精。2.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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)釋放能量多，這些能量可以為酵母菌細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)代謝和細(xì)胞分裂提供充足的動(dòng)力。3.在密封發(fā)酵時(shí)，酵母菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為酒精對(duì)它自身有什么意義？密封發(fā)酵時(shí)，酵母菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為酒精的同時(shí)，能為自己的生命活動(dòng)提供少量能量。酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，它與人類的生活息息相關(guān)，做面包、饅頭、釀酒等，都是利用酵母菌的呼吸作用。呼吸作用的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的氧化分解，并釋放出能量，因此也叫細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸是否一定需要氧？生物在有氧和無氧條件下是否都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸呢？代謝類型同化類型異化類型自養(yǎng)型異養(yǎng)型需氧型厭氧型兼性厭氧型探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式酵母菌在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌，因此便于用來研究細(xì)胞呼吸的不同方式。在本探究活動(dòng)中，你需要設(shè)計(jì)和進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，分析有氧和無氧條件下酵母菌細(xì)胞呼吸的情況?？茖W(xué)方法對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過對(duì)結(jié)果的比較分析，來探究某種因素對(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)置有氧和無氧兩種條件來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。探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

事例1：饅頭和面包里面都有一個(gè)個(gè)的小孔，都很松軟，是因?yàn)榘l(fā)面時(shí)加入酵母菌，酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了CO2

，CO2受熱膨脹。

事例2：釀酒過程中，酵母菌進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了酒精。1.提出問題酵母菌是否在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸？什么條件下產(chǎn)生酒精？有氧和無氧條件下產(chǎn)生的CO2量是否一樣多？…………探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

2.做出假設(shè)①酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行呼吸作用。②酵母菌在有氧條件下，產(chǎn)生CO2，在無氧條件下產(chǎn)生酒精和CO2。③有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量比較多。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)自變量因變量有氧/無氧條件是否產(chǎn)生CO?/酒精相同且適宜無關(guān)變量影響溫度、pH等如何控制？怎樣檢測(cè)？自變量因變量有氧/無氧條件是否產(chǎn)生CO?/酒精通氣/密閉CO?的檢測(cè)：澄清石灰水：澄清石灰水變渾濁溴麝香草酚藍(lán)水溶液：藍(lán)→變綠→再變黃酒精的檢測(cè)：酸性重鉻酸鉀溶液：橙色→灰綠色相同且適宜無關(guān)變量影響溫度、pH等探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)①怎樣控制有氧和無氧條件？氣泵ABCDE運(yùn)用以上元件分別搭建有氧呼吸和無氧呼吸裝置有氧呼吸裝置：無氧呼吸裝置：E-C-A-DB-D★注意事項(xiàng)①甲組中通過含NaOH溶液的目的是什么？去除空氣中CO2，保證澄清石灰水變渾濁是酵母菌有氧條件產(chǎn)生CO2所致。②B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶的目的是什么？消耗掉B瓶中的氧氣，確保通過澄清石灰水的CO2是無氧呼吸產(chǎn)生的。③A、B培養(yǎng)瓶中加入煮沸后冷卻的葡萄糖溶液，加熱煮沸的目的是什么？除去溶液中的氧氣，避免對(duì)自變量的影響。殺死葡萄糖溶液中可能存在的雜菌，避免對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)②怎樣鑒定酒精和CO2的產(chǎn)生？如何比較CO2產(chǎn)生的多少？酒精+重鉻酸鉀（濃硫酸溶液）：橙色→灰綠色使澄清石灰水變渾濁（根據(jù)渾濁程度檢測(cè)CO2產(chǎn)生的多少）溴麝香草酚藍(lán)溶液：藍(lán)→綠→黃（根據(jù)其變黃色時(shí)間的長(zhǎng)短，檢測(cè)CO2產(chǎn)生的多少）（1）檢測(cè)CO2（2）檢測(cè)酒精注意：檢測(cè)時(shí)需要等培養(yǎng)液中葡萄糖耗盡再進(jìn)行。因?yàn)槠咸烟悄芎退嵝灾劂t酸鉀反應(yīng)與生活的聯(lián)系如何檢測(cè)汽車司機(jī)是否喝了酒？具體做法：讓司機(jī)呼出的氣體直接接觸到用硫酸處理過的重鉻酸鉀，如果呼出的氣體中含有酒精，重鉻酸鉀會(huì)變成灰綠色的硫酸鉻．探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)③如何保證酵母菌在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中正常生活？條件適宜（25～35℃，pH3.0-7.5）給予充足的養(yǎng)料（葡萄糖溶液）探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式4.實(shí)驗(yàn)步驟稱取等量的兩份食用酵母菌（10g）；配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%葡萄糖溶液作為酵母菌的培養(yǎng)液；搭建如圖的有氧呼吸（左）和無氧呼吸（右）裝置；培養(yǎng)、觀察、檢測(cè)、記錄探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果二氧化碳產(chǎn)生情況探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢測(cè)酒精的產(chǎn)生剛加入重鉻酸鉀一段時(shí)間以后ABAA:有氧條件下酵母菌培養(yǎng)液；B:無氧條件下酵母菌培養(yǎng)液B探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論條件澄清石灰水/出現(xiàn)的時(shí)間重鉻酸鉀--濃硫酸溶液有氧無氧變混濁／快不變灰綠色變混濁／慢出現(xiàn)灰綠色酵母菌在有氧和無氧條件下都進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量CO2在無氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量CO2表達(dá)與交流

細(xì)胞呼吸有氧呼吸無氧呼吸有氧條件無氧條件大量的CO2和水產(chǎn)生產(chǎn)生少量的CO2和酒精小試牛刀

(1)配制酵母菌培養(yǎng)液時(shí)，葡萄糖