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第3节 第1课时
细胞呼吸的方式和有氧呼吸
发酵生产葡萄酒的车间
问题探讨
通气让酵母菌进行有氧呼吸,有利于酵母菌快速繁殖;
密封让酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精。
有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放能量多，为细胞增殖提供充足的动力。
密封发酵时，酵母菌将有机物分解为酒精时，也能为自身的生命活动提供少量能量。
1、都是培养酵母菌，为什么有的通气有的需要密封？
2、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？
3、在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对自身有什么意义？
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：
一、细胞呼吸的方式
1. 细胞呼吸的实质
指 的有机物氧化分解，并释放能量的过程。也称呼吸作用。
2. 细胞呼吸的方式
——有氧呼吸和无氧呼吸
依据是否需要氧气
细胞内
3. 酵母菌
酵母菌是一种单细胞真菌，（真核生物），其在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌（同化类型）。
探究酵母菌细胞的呼吸方式
（1）酵母菌细胞的呼吸方式
代谢类型
细胞呼吸方式
异养兼性厌氧型
有氧呼吸和无氧呼吸
（2）呼吸产物的检测
检测产物 试剂 现象
CO2
酒精
澄清石灰水
石灰水变浑浊
溴麝香草酚蓝溶液
溶液由蓝变绿再变黄
酸性条件下的重铬酸钾溶液
橙色变为灰绿色
探究酵母菌细胞的呼吸方式
酵母菌什么条件下产生CO2？什么条件下产生酒精？
3、怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？
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
2、怎样鉴定有无酒精和CO2产生？ 如何比较CO2产生的多少？
1、怎样控制有氧和无氧条件？
问题细化：
实验思路：
3.设计实验
2.作出假设
1.提出问题
有氧 CO2
无氧 CO2 酒精
产生
产生
+
1、怎样控制有氧和无氧条件？请设计出简易实验装置并思考：
有氧条件
装置连接
无氧条件
装置连接
接气泵
A
10% NaOH
酵母菌
培养液
澄清石灰水
B
酵母菌培养液
澄清石灰水
思考：
探究酵母菌细胞的呼吸方式
2）B瓶为什么要封口放置一段时间，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？
1）NaOH的作用是什么？
吸收通入空气中CO2，排除空气中CO2的干扰。
让酵母菌耗尽瓶内O2，造成无氧环境，确保产物是无氧呼吸产生的。
探究酵母菌细胞的呼吸方式
2、怎样鉴定有无酒精和CO2产生？如何比较CO2产生的多少？
（1）检测CO2 ：
（2）检测酒精：
3、怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？
①使澄清石灰水变浑浊（根据浑浊程度检测CO2产生的多少）
②溴麝香草酚蓝：蓝→变绿→再变黄
（根据其变黄色时间的长短，检测CO2产生的多少）
酒精+重铬酸钾（浓硫酸溶液）：橙色→灰绿色
在酵母菌生长的适宜温度下进行试验，以保证酵母菌高效活性
探究酵母菌细胞的呼吸方式
(1)配制酵母菌培养液：酵母菌+葡萄糖溶液
煮沸：灭菌、除去葡萄糖溶液中的氧气。
4.进行实验
为什么葡萄糖溶液需要煮沸后冷却再加入？
思考讨论：
冷却：避免高温杀死酵母菌。
酵母菌
取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A（500mL）和锥形瓶B（500mL）中，分别向瓶中注入240mL质量分数为5%的煮沸冷却后的葡萄糖溶液。
探究酵母菌细胞的呼吸方式
(2)实验装置：
讨论：
动一动手---将实验中的有氧装置和无氧装置连通好
① 有氧组：__________
澄清的石灰水
CAD
BD
② 分析此实验中如何控制无关变量？控制有氧和无氧条件的方法？
酵母菌培养液
A
酵母菌培养液
B
10%的NaOH
C
接气泵
有氧一组不断通入空气，以保证反应始终在有氧条件下进行。无氧一组
密封，先反应一段时间消耗掉培养液中的氧气，确保CO2来自无氧呼吸。
D
无氧组：__________
探究酵母菌细胞的呼吸方式
(3)检测CO2的生成
CO2多少
2.溴麝香草酚蓝水溶液： 蓝→ 绿→黄
A
10% NaOH
酵母菌培养液
澄清石灰水
将B瓶反应一段时间，再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶
B
酵母菌培养液
澄清石灰水
澄清的石灰水浑浊程度
溴麝香草酚蓝水溶液变黄时间
有氧条件
无氧条件
1.通入澄清的石灰水：澄清→浑浊
探究酵母菌细胞的呼吸方式
(4)酒精的检测：
橙色的重铬酸钾溶液在酸性 条件下与酒精发生反应：橙色 → 灰绿色
酸性重铬酸钾0.5mL
提示：葡萄糖也能和酸性重铬酸钾反应，故检测时需要等培养液中葡萄糖耗尽再进行。
①在AB中各取2mL酵母菌培养液滤液，分别注入1号、2号干净的试管中
②在1号、2号试管中各滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液
③并轻轻振荡，观察试管中溶液的颜色变化。
方法步骤：
探究酵母菌细胞的呼吸方式
观察项目 有氧装置 无氧装置
澄清石灰水变浑浊程度
溴麝香草酚蓝溶液颜色变化时间
酸性重铬酸钾检验情况
实验结论 （课本P92）
②酵母菌无氧呼吸，会产生少量CO2和酒精。
浑浊程度高
浑浊程度低
颜色变化时间快
蓝→绿→黄
颜色变化时间慢
蓝→绿→黄
无颜色变化
橙色→灰绿色(酸性)
①酵母菌有氧呼吸，会产生大量CO2和水；
汽车司机酒驾检测
饮酒驾车是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于20mg/100ml，小于80mg/100ml的驾驶行为。
醉酒驾车是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于80mg/100ml的驾驶行为。
与社会的联系
醉酒驾车危及生命！害人害己！
探究酵母菌细胞的呼吸方式
5.得出结论
6.对比实验
酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。
①有氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生大量CO2和水。
②无氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生酒精和少量CO2。
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——对比试验，也叫相互对照实验。
学习前，有氧和无氧两组实验结果对我们而言均是未知的，都属于实验组。
探究课题 有氧呼吸 无氧呼吸
变量控制 通入空气,保证O2的充分供应 先将锥形瓶内的O2消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶
无关变 量控制 空气先通入NaOH溶液中,除去CO2 排除有氧呼吸的干扰
自变量 O2的有无 因变量 酵母菌的呼吸产物,即产生CO2的多少、酒精的有无 无关变量 温度、营养物质的浓度等 实验变量的分析
探究酵母菌细胞的呼吸方式
1、下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”，说法不正确的是（ ）
A．该实验可以证明酵母菌属于兼性厌氧生物
B．为检验空气中的二氧化碳是否被NaOH吸收完全，可在NaOH溶液瓶后加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶检验
C．酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由黄变绿再变蓝
D．酵母菌呼吸产生的酒精在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
C
2、交警为检测司机是否存在酒后驾驶的行为，用来检测司机呼出的气体的试剂是（ ）
A．斐林试剂 B．双缩脲试剂 C．酸性重铬酸钾溶液 D．苏丹Ⅲ溶液
C
练一练
1.场所：线粒体，细胞质基质
主要场所：线粒体
外膜
内膜
嵴
（线粒体）基质
线粒体的电镜照片（放大4500倍）
线粒体的结构
内膜向内折叠成嵴，增大膜面积为酶提供更多附着位点。
一般来说，线粒体均匀分布在细胞质中。但是，活细胞中的线粒体往往可以定向地运动到代谢比较旺盛的部位。
二、有氧呼吸
二、有氧呼吸
阅读教材P92-93有氧呼吸的相关内容，结合过程图，回答下列问题：
（1）有氧呼吸可分为几个阶段？
（2）各阶段反应物、生成物、场所？
（3）[H]是什么 哪些阶段会产生[H]？
[H]的去向如何？
（4）各阶段释放能量有什么特点？
（5）有机物分解释放能量的去路？
（6）有氧呼吸的总反应式如何表示？
2.有氧呼吸过程
葡萄糖
2丙酮酸
6H2O
4[ H ]
20[ H ]
6O2
酶
6CO2
12H2O
酶
酶
少量能量
少量能量
大量能量
二、有氧呼吸
C6H12O6
2C3H4O3
酶
4[H]
能量
少量ATP
热能
能量
少量ATP
热能
6CO2
酶
6H2O
20[H]
12H2O
6O2
酶
能量
大量ATP
热能
线粒体基质
细胞质基质
②
①
③
思考：线粒体能直接分解葡萄糖？为什么？
不能，①膜上无葡萄糖载体；②线粒体内无分解葡萄糖的酶
线粒体内膜
2.有氧呼吸过程图解
各步反应速记：
反应物：
条件：
生成物：
场所：
二、有氧呼吸
有氧呼吸 场所 反应物 产物 释能
第一阶段
第二阶段
第三阶段
学生活动---分组提问，速记速答
细胞质基质
主要是葡萄糖
丙酮酸 [H]
少量
丙酮酸
CO2、[H]
少量
[H]、O2
H2O
大量
线粒体基质
线粒体内膜
二、有氧呼吸
有氧呼吸 反应场所 反应式
第一阶段
第二阶段
第三阶段
总反应式:
C6H12O6 + 6H2O+6O2 6CO2 +12H2O+能量
酶
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
C6H12O6→2C3H4O3＋4[H]＋少量能量
酶
2C3H4O3＋6H2O→6CO2＋20[H]＋少量能量
酶
24 [H]＋6O2→ 12H2O ＋大量能量
酶
2.有氧呼吸过程各步反应式---归纳记忆
二、有氧呼吸
4、有氧呼吸的特点（同有机物体外燃烧相比）：
细胞在____的参与下，通过_______的催化作用，把_______等有机物____________，产生____和____，释放_____，生成_________的过程。
① 条件温和(常温、常压、一定的pH等)
③ 有相当一部分能量储存在ATP中
② 能量经过一系列的化学反应逐步释放
氧
多种酶
葡萄糖
彻底氧化分解
CO2
H2O
能量
大量ATP
有氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，少部分存储在ATP中



3、有氧呼吸概念
二、有氧呼吸
5、有氧呼吸能量利用意义：
与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？
（1）有氧呼吸能更充分地利用能量
（2）有氧呼吸相对温和，能更好的在人体内进行且不损伤人体
练一练
1.用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O的转移途径是（ ）
A.葡萄糖→丙酮酸→H2O B.葡萄糖→丙酮酸→CO2
C.葡萄糖→O2→H2O D.葡萄糖→丙酮酸→O2
B
2.让一只白鼠吸入有放射性的18O2,该白鼠体内最先出现的含有18O的化合物
是( )
A.二氧化碳 B.水 C.丙酮酸 D.乳酸
B
谢谢观看！

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