5.3.1细胞呼吸的原理和应用课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1 课件 (共25张PPT)

(共25张PPT)
第5章 第3节 细胞呼吸的原理和应用（第一课时）
十一
学习目标 素养目标
　1.通过探究酵母菌的细胞呼吸方式,说出细胞呼吸的类型。 　2.描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构,说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化。 　　1.生命观念:认同线粒体的结构特点与其作为有氧呼吸的主要场所相适应,形成结构与功能观。基于有氧呼吸过程的分析,形成初步的物质与能量观。
　2.科学思维:构建分析有氧呼吸的过程模型,比较归纳有氧呼吸三个阶段的区别与联系。
　3.科学探究:体验实验设计、方案实施及结果的交流与讨论。
呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸
人们通常酵母和面，放置一段时间后就会成为发面，发面可以用来做包子馒头等。
1.发面中的“窟窿”是怎么产生的？
2.发面团里头经常是热乎乎的，这说明了什么？
3.酵母还可以用来酿酒，说明酵母细胞能产生什么物质？
问题：酵母菌什么条件下产生CO2，什么条件下产生酒精？
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
酵母菌：单细胞真菌，真核生物，有细胞壁，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。
一、细胞呼吸的方式
1.提出问题
酵母菌在什么条件下产生CO2，什么条件产生酒精？
2.作出假设
酵母菌在有氧条件下产生CO2
酵母菌在无氧条件下产生酒精和CO2
3.设计实验
一、细胞呼吸的方式
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
一、细胞呼吸的方式
一、细胞呼吸的方式
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
一、细胞呼吸的方式
3.设计实验
因变量的检测
通入澄清石灰水
溴麝香草酚蓝溶液
（浑浊程度）
（蓝→绿→黄的时间）
CO2的检测：
酒精的检测：
酸性重铬酸钾
（橙色 → 灰绿色）
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
一、细胞呼吸的方式
3.设计实验
CO2的检测
向试管中分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液（质量分数为95%~97%），并轻轻震荡，使其混合均匀。观察试管中溶液的颜色变化。
注意：是将酸性重铬酸钾溶液滴加至酵母培养液滤液中，不能反过来加！
如培养液的浓度、温度、pH、营养条件、酵母菌的活性、CO2等
除自变量以外，还有哪些因素会影响实验结果？
总结：无关变量遵循相同且适宜的原则
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
一、细胞呼吸的方式
3.设计实验
无关变量的控制
A
B
C
D
E
运用以上元件分别搭建有氧呼吸和无氧呼吸装置
气泵
有氧呼吸装置：甲同学 E-A-D；乙同学 ：E-C-A-D
无氧呼吸装置：甲同学 B-D；乙同学 ：B-D
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
一、细胞呼吸的方式
4.实验装置
甲组装置：
连通橡皮球的目的：
通过含NaOH溶液的目的：
保证O2的充分供应，提供有氧环境
除去空气中的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，排除空气中CO2对实验结果的干扰
甲组
乙组
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
一、细胞呼吸的方式
4.实验装置
乙组装置：
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：
消耗完B瓶中的O2，确保通过澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
甲组
乙组
一、细胞呼吸的方式
4.实验装置
酵母菌培养液配制：取20g新鲜的食用酵母菌均分为两份，分别放入锥形瓶A（500 mL）和锥形瓶B（500 mL）中，分别向两瓶中注入240 mL质量分数为5%的葡萄糖溶液。
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
一、细胞呼吸的方式
5.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（甲）和无氧呼吸（乙）装置；
培养、观察、检测、记录
甲组
乙组
为了灭菌，避免其他微生物的呼吸作用对实验产生干扰
防止酵母菌被杀死
思考：
（1）葡萄糖溶液需要煮沸的目的：
（2）葡萄糖溶液需要煮沸冷却后再放入锥形瓶的原因是：
（3）酵母菌的培养时间应适当延长的原因是：
葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色变化，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
一、细胞呼吸的方式
二氧化碳产生情况
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
一、细胞呼吸的方式
6.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
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
一、细胞呼吸的方式
6.实验结果
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
一、细胞呼吸的方式
7.实验结论：
8.思考：本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？
对比实验（相互对照实验）
　　设置两个或两个以上的实验组，通过对几个实验组结果的分析比较，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。
①酵母菌在有氧气条件下进行有氧呼吸，产生大量二氧化碳，不产生酒精；
②酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，产生了少量二氧化碳，同时也产生了酒精。
批判性思维：实验装置的改进
有同学认为，在有氧呼吸实验装置中10％的NaOH溶液不能完全吸收空气中的CO2，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？
A
酵母菌培养液
气泵
E
C
质量分数为10%的NaOH溶液
D
澄清的
石灰水
D
澄清的
石灰水
还有的同学认为，在无氧呼吸实验装置中不能保证装置内的O2已经被完全消耗完，以致可能对实验结果有干扰。你能不能避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？
B
酵母菌培养液
D
澄清的
石灰水
油层
批判性思维：实验装置的改进
二、随堂训练
1.在探究酵母菌细胞呼吸的实验中,检测酒精成分的试剂是 (　　)
A.澄清的石灰水 B.溴麝香草酚蓝溶液
C.酸性重铬酸钾溶液 D.醋酸洋红液
C　　　　　　
2.下列关于“探究酵母菌的呼吸方式”实验的叙述，错误的是 （ ）
A.酸性重铬酸钾溶液鉴定酒精，颜色呈现灰绿色
B.实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等
C.实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的 O2
D.可通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式
D　　　　　　
二、随堂训练
3.如图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置。对该图的分析不合理的是 (　　)
A.该实验可以证明酵母菌是兼性厌氧菌
B.甲、乙两装置应置于相同且适宜的温度下
C.在相同时间内,C、E瓶中混浊程度相同
D.A瓶中加入NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2
C
4.下列关于“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验的叙述，正确的是（ ）
A.选择酵母菌作为实验材料是因为酵母菌是自养、兼性厌氧型微生物，
易于培养
B.通过设置有氧(对照组)和无氧(实验组)的对照，易于判断酵母菌的细胞呼吸方式
C.将实验装置连接后需要进行气密性检查，确保不漏气
D.实验的因变量是澄清石灰水是否变混浊和加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化
二、随堂训练
C
5、下图是测定保温桶内温度变化的实验装置示意图。某研究小组用该装置探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的情况。
材料用具：保温桶（500 mL）、温度计、活性干酵母、质量浓度为0.1 g/mL 的葡萄糖溶液、棉花、液体石蜡。
实验假设：酵母菌在有氧条件下的细胞呼吸比在无氧条件下的细胞呼吸放出的热量多。
（1）取A、B 两装置设计实验如下表，请补充下表中的内容。
二、随堂训练
不加入
液体石蜡　
加入10 g 活性干酵母　
（2）B 装置中将葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 　　　　　　 　，这是控制实验的 　　　变量。
（3）要测定B 装置因细胞呼吸引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出装置C 的实验步骤。
（4）实验预期：在适宜条件下进行实验，30 min 后记录实验结果，若装置A、B、C 的温度大小关系是 　　　　　　　　（用字母和“<、=、>”表示），则假设成立。
二、随堂训练
除去O2 　
自
加入240 mL 煮沸后冷却的葡萄糖溶液　
不加入活性干酵母　
A>B>C
触摸云端
1．（2021·广东高考）秸杆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料，生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液（含5%葡萄糖）培养酵母菌并探究细胞呼吸（如图）。下列叙述正确的是（ ）
A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2
C．用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布
D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
D
2．（2020年山东省高考生物试卷（新高考)·12）我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载：将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化，冒出鱼眼大小的气泡，把八斗米淘净，蒸熟，摊开冷透。下列说法错误的是（ ）
A．“浸曲发” 过程中酒曲中的微生物代谢加快
B．“鱼眼汤” 现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的
C．“净淘米”" 是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施
D．“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡
触摸云端
C