【新教材】人教版（2019）高中生物必修一5.3细胞呼吸的原理与应用-1 课件（27张ppt）

(共27张PPT)
细胞呼吸的原理与应用-1
第3节
探究酵母菌细胞呼吸的方式
问题探讨
酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。
讨论
1.都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？
通气可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气，利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂；密封则是避免空气进入，便于酵母菌在无氧条件下分解有机食产生酒精。
问题探讨
酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。
讨论
2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？
在有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放能量多，这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。
问题探讨
酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。
讨论
3.在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义？
密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精的同时，能为自己的生命活动提供少量能量。
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.实验原理
酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。
设计和进行对比实验，分析有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的情况。
酵母菌
在通风情况下，酵母菌发酵面团，可以制成松软多孔的馒头、面包；但在密闭的情况下，发面会有酒精味。
酿酒时，用塑料膜密封酒缸口一段时间后会发现塑料膜微微鼓胀。
酵母菌是单细胞真菌，广泛分布于自然界中，尤其是葡萄等水果和蔬菜上更多。酵母菌与我们的生活有着密切的关系。
3.做出假设
酵母菌在有氧条件下，产生二氧化碳，在无氧条件下产生酒精和二氧化碳。
酵母菌
CO2
酒精和CO2
有氧
无氧
2.提出问题
酵母菌是否在有氧和无氧条件下都能进行呼吸？
其呼吸产物是否相同？
4.设计实验
①自变量：
氧气的有无
如何控制自变量?
甲组：通气；乙组：密封
将装置甲连通橡皮球的目的：_________________
保证O2充分供应
②因变量：
如何检测因变量?
观察澄清石灰水变浑浊的快慢
CO2产生速率及是否产生酒精。
甲组中通过含NaOH溶液的目的：__________________
______________________________________________________。
去除空气中CO2，
保证澄清石灰水变浑浊是酵母菌有氧条件产生CO2所致
②因变量：
如何检测因变量?
观察澄清石灰水变浑浊的快慢
CO2产生速率及是否产生酒精。
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：_______________________，确保通过澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。
消耗掉B瓶中的氧气
4.设计实验
检测因变量
CO2产生速率
是否产生酒精
澄清石灰水变浑浊的快慢或浑浊程度。
溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化(蓝→绿→黄)的时间
一段时间后取A、B中样液，分别加入酸性重铬酸钾(橙色)，观察是否有灰绿色出现。
A、B培养瓶中先加入等量的加热煮沸后冷却的葡萄糖溶液，再接种等量酵母菌。其中加热煮沸的目的是什么？
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，避免对实验结果的干扰。
5.实验结果
观察项目
有氧装置
无氧装置
澄清石灰水变浑浊程度
溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化时间
酸性重铬酸钾检验情况
浑浊程度高
浑浊程度低
颜色变化时间短
颜色变化时间长
无颜色变化
橙色→灰绿色
6.实验结论
酵母菌在有氧和无氧条件下都进行细胞呼吸。
在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO2
在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO2
酵母菌
CO2
酒精和CO2
有氧
无氧
（大量）
（少量）
实验分析
1.实验成功的关键取决于严格控制有氧和无氧
有氧呼吸装置应提供稳定的有氧环境，如气泵持续通入空气。在无氧呼吸装置中，装有酵母菌的锥形瓶放置一段时间再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，使得锥形瓶中氧气耗尽，也可以选择在无氧呼吸装置加入酵母菌溶液后，立即加入石蜡油密封，以提供严格的无氧环境。
实验分析
2.实验用时长，可通过以下处理缩短实验现象出现的时间
在课前活化酵母细胞，即将干酵母加入30—35℃的温水中放置0.5~1h。
在配制酵母菌与葡萄糖的混合液时，用35~40℃的水配制，并在35~40℃的水溶液中完成反应。
实验分析
3.鉴定酒精时处理
将酵母菌培养液过滤后，去滤液进行酒精鉴定，原因是酵母菌培养液本身具有颜色且不透明，可能会对颜色反应产生遮盖和干扰，也可通过让学生闻有氧与无氧呼吸装置是否有酒精气味来替代用酸性重铬酸钾鉴定酒精。
实验分析
4.用酸性重铬酸钾时，有氧和无氧装置产生的颜色反应几乎一样。可能原因是什么？
①有氧呼吸装置实验操作中可能供氧不足，导致部分酵母菌进行无氧呼吸产生少量酒精
②重铬酸钾是强氧化剂，酵母菌培养液中的葡萄糖是还原性糖，同样也可以被重铬酸钾氧化，其颜色反应与酒精相同。因此，有氧与无氧装置中酸性重铬酸钾的颜色反应可能为葡萄糖所致。
细胞呼吸的实质
细胞呼吸的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。
有机物
H2O+CO2
酒精+CO2
有氧
无氧
（大量）
（少量）
酵母菌
对比实验
设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫做对比实验，也叫做相互对照实验。
1.酵母菌是探究细胞呼吸方式的理想材料，原因是(
)
A.酵母菌是兼性厌氧生物
B.酵母菌是单细胞真核生物
C.酵母菌和人类的生活关系密切
D.酵母菌无氧呼吸产物包括酒精、乳酸、C02
A
2.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，易于判断酵母菌的呼吸方式
C.将进气管、排气管与锥形瓶连接后需要进行气密性检查，确保装置不漏气
D.实验可通过检测澄清石灰水是否变浑浊判断细胞呼吸方式
C
3.下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的分析，错误的是(
)
A.实验过程中氧是引起酵母菌呼吸方式不同的外界因素
B.有氧和无氧条件下两组实验采用的是对比实验的方法
C.在有氧和无氧条件下培养酵母菌的培养液温度都升高
D.酵母菌细胞呼吸的产物都能用酸性重铬酸钾溶液鉴定
D
4.下列关于实验设计的叙述，正确的是(
)
A.若探究pH对酶活性的影响，可选用淀粉酶，检测试剂用斐林试剂
B.若探究温度对酶活性的影响，可选用过氧化氢酶
C.探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，温度、pH等属于无关变量
D.只用澄清石灰水检测是否变浑浊就可以判断酵母菌的细胞呼吸方式
C
①管口2与澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液的试剂瓶相连
②一组阀a打开，探究有氧条件下的呼吸方式；
另一组阀a关闭探究无氧条件下的呼吸方式
③实验结束后，打开阀b，通过管口3检测酒精的产生情况。
探究酵母菌细胞呼吸的方式
甲组：
一定量的煮沸后冷却的葡萄糖溶液+一定量的活性干酵母，加石蜡油铺满液面；30分钟后记录温度为A
乙组：
等量的煮沸后冷却的葡萄糖溶液+等量的活性干酵母，不加石蜡油；
30分钟后记录温度为B
丙组：
一定量的煮沸后冷却的葡萄糖溶液，加石蜡油铺满液面；30分钟后记录温度为C
预期实验结果：
B＞A＞C
探究酵母菌细胞呼吸的方式
5.3细胞呼吸的原理和应用-2
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