探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式（課件）-高一上學(xué)期生物人教版必修1

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第1課時(shí)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式生物學(xué)必修1分子與細(xì)胞(人教版)導(dǎo)入一酵母菌細(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。閱讀資料，回顧初中所學(xué)酵母菌的知識(shí)，回答下列問題：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?2.為什么通氣有利于酵母菌大量繁殖?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?導(dǎo)入一酵母菌是一類單細(xì)胞真菌，它與人類的生活息息相關(guān)。導(dǎo)入二2016年8月的一天，福州市民張先生在家釀葡萄酒，然而深夜的一聲爆炸聲，卻讓他后怕不已：原來，釀酒的塑料瓶竟變成“炸彈”,深夜炸開，汁水四濺，瓶子也被炸得四分五裂。張先生說：“幸好當(dāng)時(shí)書房沒人，否則將被爆炸波及?！彼f，爆炸威力不亞于一枚大爆竹，

人若在旁邊，不被炸傷，也會(huì)被塑料碎片割傷。為什么葡萄酒會(huì)爆炸?葡萄發(fā)酵為葡萄酒主要與什么微生物有關(guān)?探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路一)回憶所學(xué)知識(shí)：酵母菌是否具有線粒體?線粒體的功能是什么?酵母菌屬于真核

生物，具有線粒體。線粒體是有氧呼

吸的主要場(chǎng)所。探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路一)閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，小組合作討論：1.該實(shí)驗(yàn)的自變量是什么?是否有氧氣。2.如何設(shè)置自變量?有氧氣組要通氣，無氧氣組應(yīng)密封發(fā)酵瓶。探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路一)空氣中含有少量的CO?,

通入發(fā)酵液之前需要進(jìn)行的操作有哪些?空氣通入發(fā)酵液前要利用NaOH

溶液吸收空氣中的CO?。密封的發(fā)酵瓶中有沒有空氣?有沒有氧氣?怎么處理才能達(dá)到無氧環(huán)境?密封的發(fā)酵瓶中有空氣，空氣中的氧氣可以通過酵母菌的有氧呼吸消耗掉。探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路一)該實(shí)驗(yàn)的因變量是什么?呼吸作用的產(chǎn)物———酒精和CO?。如何檢測(cè)它們?CO?可以用澄清的石灰水來檢測(cè)，也可以通入溴麝香草酚藍(lán)溶液，

觀察其顏色變化。酒精在酸性條件下與橙色重鉻酸鉀溶液發(fā)生反應(yīng)，重鉻酸鉀溶液變?yōu)榛揖G色。探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路一)葡萄糖也可以與酸性條件下的重鉻酸鉀發(fā)生顏色反應(yīng)，如何排除發(fā)酵液中的葡萄糖對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響?應(yīng)將酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)以耗盡培養(yǎng)液中的葡萄糖。該實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量有哪些?培養(yǎng)溫度，酵母菌的活性，培養(yǎng)液的pH、濃度和體積等。如何控制這些無關(guān)變量?無關(guān)變量應(yīng)相同且適宜。探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路一)根據(jù)分析，小組合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。1.稱取等量的兩份混勻的酵母菌溶液。2.配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液作為酵母菌的培養(yǎng)液。3.搭建如圖所示的有氧呼吸(左)和無氧呼吸(右)裝置。接橡皮球(或氣泵)UHH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%酵母菌

的NaOH溶

液

培

養(yǎng)

液4.相同的適宜條件下培養(yǎng)，觀察、檢測(cè)、記錄。日澄清的

石灰水酵母菌

培養(yǎng)液澄清的

石灰水探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路一)酒精是什么條件下的產(chǎn)物?酒精是無氧條件下的產(chǎn)物。分析本實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，可以得出什么實(shí)驗(yàn)結(jié)論?酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(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)生大量的二氧化碳；在無氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的二氧化碳。探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路二)酵母菌與我們的生活息息相關(guān)，發(fā)面和釀酒都要用到酵

母

菌

。根據(jù)這兩個(gè)應(yīng)用，推測(cè)酵母菌在有氧和無

氧條件下，呼吸

作用的產(chǎn)物分別是什么。探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路二)提出假說：酵母菌有氧、無氧條件下都產(chǎn)生CO?,

無氧條件下還產(chǎn)生酒精。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：分別在氧氣充足和無氧條件下培養(yǎng)酵母菌，

檢測(cè)CO?

的釋放量和酒精的產(chǎn)生。探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路二)自變量因變量無關(guān)變量e如何檢測(cè)?是否有氧氣是否有CO?

和酒精的產(chǎn)生溫度，酵母菌

培養(yǎng)液的濃度、體積等檢測(cè)產(chǎn)物試劑現(xiàn)象CO?酒精探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路二)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路二)氣泵I

I呼吸方式甲同學(xué)乙同學(xué)有氧呼吸E-A-CE-D-A-C無氧呼吸B-CB-C如圖是探究酵母菌呼吸作用方式可能要用到的裝置，甲、乙兩位

同學(xué)用所給元件搭建有氧呼吸和無氧呼吸裝置。酵母菌酵母菌澄清的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%培養(yǎng)液培養(yǎng)液石灰水的NaOH

溶液ABCDE哪位同學(xué)的裝置更合理?說明理由。探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路二)氣泵酵母菌

酵母菌

澄清的

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%培養(yǎng)液

培養(yǎng)液

石灰水

的NaOH溶液A

B

C

D

E無氧呼吸裝置用B—C時(shí)，B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄

清石灰水的錐形瓶，為什么?檢測(cè)酵母菌呼吸作用是否產(chǎn)生酒精時(shí)，是如何操作的?各取2mL

酵母菌培養(yǎng)液的濾液，分別注入2支干凈的試管中。向試管中

分別滴加0.5mL

溶有0.1

g

重鉻酸鉀的濃硫酸溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%~97%)

并輕輕振蕩，使它們混合均勻。觀察試管中溶液的顏色變化。本實(shí)驗(yàn)中哪個(gè)是對(duì)照組，哪個(gè)是實(shí)驗(yàn)組?兩組實(shí)驗(yàn)都是實(shí)驗(yàn)組。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%酵母菌澄清的酵母菌澄清的的NaOH溶

液

培

養(yǎng)

液石灰水培養(yǎng)液石灰水探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路二)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路二)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)。本實(shí)驗(yàn)沒有空白對(duì)照組，只有相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)。探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路二)利用桌上的實(shí)驗(yàn)器材和用具連接實(shí)驗(yàn)裝置，并于8小時(shí)后來觀察并記

錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：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探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路二)結(jié)

論

：酵母菌在有氧和無氧條件下均能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，均能產(chǎn)生CO?

。在有氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的CO?;

在無氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生

酒精和少量的CO?。探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路二)科學(xué)探究的一般過程提出問題

作出假設(shè)

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

得出結(jié)論探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(思路二)對(duì)機(jī)動(dòng)車駕駛員進(jìn)行酒精測(cè)試的原理是什么?酒精可與酸性條件下的橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)，呈現(xiàn)灰綠色。課堂練習(xí)1.在探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH

溶液的作用是

B(

)A.吸收空氣中的O?B.吸收空氣中的CO?C.檢測(cè)酒精的產(chǎn)生n

檢

驗(yàn)o的

產(chǎn)

生A酵母菌A.A

瓶密封后，應(yīng)該立即連通B瓶

培養(yǎng)液B.A

瓶先敞口，培養(yǎng)一段時(shí)間，再連通B瓶

C△

瓶

宓

封

后

培

養(yǎng)

一

段

時(shí)

間

面

連

通R

瓶課