5.3细胞呼吸的原理和应用课件(共20张PPT1份视频)（第1课时）

(共20张PPT)
第3节 细胞呼吸的原理和应用
第5章 细胞的能量供应和利用
【复习回顾】
1.生物体生命活动的主要能源物质是什么？
2.生物体生命活动所需的直接能源物质是什么？这种物质是如何形成的？
糖类
ADP + Pi +
能量
ATP
ATP合成酶
思考：做面包、馒头、酿酒与哪种生物有关，利用了什么原理？
酵母菌的呼吸作用
思考：呼吸=呼吸作用=细胞呼吸？
思考：燃烧也是一种氧化分解反应，需要氧气。细胞呼吸是否都需要氧？
一、细胞呼吸
1.概念：
呼吸：
呼吸作用的实质是细胞内的有机物的氧化分解，并释放能量。
机体与环境之间O2和CO2交换的过程。
呼吸作用 ≠ 呼吸
生活中制作馒头和酿酒时都需要酵母菌，所需要的条件有什么不同
酵母菌是一种单细胞的真菌(真核生物)，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。
为什么选择酵母菌作为研究细胞呼吸作用的材料？
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
代谢
类型
同化
类型
异化
类型
自养型
异养型
需氧型
厌氧型
兼性厌氧型
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
提出问题
【提出问题】
酵母菌在有氧、无氧条件下进行的细胞呼吸的产物分别是什么？CO2在不同条件下产生量上有区别吗？
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
蒸馒头之前，我们要先发面。膨大的面团里面有许多孔隙。你知道这些孔隙是怎么形成的吗？
在酿制啤酒的早期需要向发酵罐中通入氧气，而后期必须隔绝氧气，以产生酒精，同时发酵装置需要定期放排出气体。结合上述对氧气条件的控制，你能得到什么启发吗？
根据自己已有的知识和经验，针对所提出的问题作出什么假设？
作出的假设可能有：
无氧条件下产生酒精，无氧条件下产生的CO2多；
有氧条件下产生酒精，无氧条件下产生的CO2多；
无氧条件下产生酒精，有氧条件下产生的CO2多；
有氧条件下和无氧条件下都产生酒精，有氧条件下产生的CO2多；
…
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
确定实验目的：
自变量是什么？
因变量是什么？
细化（变量处理）：
如何控制自变量
如何检测因变量
控制可能影响实验结果的因素
写出具体做法
方法步骤
材料用具等
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
实验思路
分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或CO2
实验目的：
探究酵母菌的细胞呼吸方式
自变量：
（细胞呼吸的条件）有无氧气
因变量：
是否产生CO2/酒精
无关变量：
酵母菌培养液的浓度和体积、温度、PH等
①怎样控制自变量(有氧和无氧环境)？
有氧装置
无氧装置
接气泵或像皮球→
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
通入氧气：气泵
隔绝氧气：密封、石蜡油
②怎样检测因变量？
CO2的检测
通入澄清石灰水：
溴麝香草酚蓝溶液：
根据浑浊程度检测CO2产生的多少
（现象：蓝→绿→黄）
根据其变黄色时间的的长短，检测CO2产生的多少
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
②怎样检测因变量？
酒精检测：
橙色重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生反应，变成灰绿色。
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
橙色
灰绿色
酸性重铬酸钾
③如何搭建实验装置？
有氧组
无氧组
小组讨论两个实验组如何组装，写出排列顺序
B
A
质量分数为10%的NaOH溶液
C
D
通气
密封
能不能直接通入空气？为什么？
如何通入氧气呢？
如何检测CO2和酒精？
E
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
④怎样控制无关变量？
有氧组
无氧组
通气
密封
C
A
D
E
B
D
1.如何保证实验过程中酵母菌正常生活？
2.最好将葡萄糖培养液煮沸冷却后，再接种酵母菌，为什么？
3.NaOH溶液有什么作用 为什么要这么操作
4.B瓶应封口放置一段时间后再连接澄清石灰水的锥形瓶，为什么？
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
④怎样控制无关变量？
有氧组
无氧组
通气
密封
1、如何保证实验过程中酵母菌正常生活？
为酵母菌提供相同的适量营养
酵母菌培养液 = 10g酵母菌 + 240mL5%葡萄糖溶液
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
B
D
C
A
D
E
④怎样控制无关变量？
有氧组
无氧组
通气
密封
2、最好将葡萄糖培养液煮沸冷却后，再接种酵母菌，为什么？
煮沸:除去溶液中的氧气，避免对自变量的影响；杀死葡萄糖溶液中可能存在的杂菌，避免其它杂菌的干扰。
冷却后再加入锥形瓶:防止高温将酵母菌杀死。
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
B
D
C
A
D
E
④怎样控制无关变量？
有氧组
无氧组
通气
密封
3、NaOH溶液有什么作用 为什么要这么操作
去除空气中的CO2，排除空气中CO2的干扰，
保证检测出的CO2完全是由酵母菌有氧呼吸产生的。
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
④怎样控制无关变量？
有氧组
无氧组
通气
密封
4、B瓶应封口放置一段时间后再连接澄清石灰水的锥形瓶，为什么？
因为B瓶在封口后，培养液液面上方还存有一定量的氧气，静置一段时间，让酵母菌将这部分氧气耗尽，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保CO2完全是由酵母菌无氧呼吸产生的。
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
B
D
C
A
D
E
④怎样控制无关变量？
有氧组
无氧组
通气
密封
A
D
E
B
D
【讨论】
装置甲一定能排除空气中CO2对实验结果的干扰吗？
装置乙一定会是无氧的条件吗？
如何改进实验装置？
C
D
油层
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
科学方法
讨论：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。
（有氧呼吸组，无氧呼吸组）
（产物）
（有氧或无氧）
（细胞呼吸）
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
实验现象：
条件 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝水溶液 酸性重铬酸钾
有氧 浑浊（+++） 黄（迅速） 无明显现象
无氧 浑浊（+） 黄（较慢） 灰绿色
取酵母菌培养液滤液进行检测；时间延长耗尽葡萄糖
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
实验结论：
1.酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
2.细胞呼吸产物
大量CO2 + 不产生酒精
有氧条件：
少量CO2 + 酒精
无氧条件：
酵母菌有氧条件下大量繁殖，无氧条件下酒精发酵。
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式