探究酵母菌的细胞呼吸方式学习教案

1、会计学1探究酵母菌的细胞呼吸探究酵母菌的细胞呼吸(hx)方式方式第一页，共47页。探究探究(tnji)实验实验酵母菌细胞呼吸酵母菌细胞呼吸(hx)的方式的方式第2页/共47页第二页，共47页。探究实验探究实验(shyn)的几个的几个问题：问题：第3页/共47页第三页，共47页。酒精和酒精和COCO2 2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）作出假设作出假设提出问题提出问题设计实验设计实验酒酒精精有有氧氧产生产生无氧无氧COCO2 2产生产生第4页/共47页第四页，共47页。设计设计(shj)实验实验明确实验目的，科学设计实验明确实验目的，科学设计实验根

2、据实验需要，理清实验步骤根据实验需要，理清实验步骤、配制、配制(pizh)培养液培养液、控制、控制(kngzh)有氧、无氧环境有氧、无氧环境自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量设置对比实验设置对比实验第5页/共47页第五页，共47页。通气通气(tng q)第6页/共47页第六页，共47页。设计设计(shj)实验实验明确实验目的，科学设计实验明确实验目的，科学设计实验根据实验需要，理清实验步骤根据实验需要，理清实验步骤、配制、配制(pizh)培养液培养液、控制、控制(kngzh)好有氧、无氧环境好有氧、无氧环境3 3、科学检测因变量、科学检测因变量4 4、限制好无关变量、限制好无关变

3、量自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量设置对比实验设置对比实验第7页/共47页第七页，共47页。第8页/共47页第八页，共47页。怎样鉴定怎样鉴定(jindng)有无酒精产生？有无酒精产生？这一原理可以用来检测这一原理可以用来检测(jin c)汽车司机是否喝了酒汽车司机是否喝了酒橙色的重铬酸钾橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，溶液，在酸性条件在酸性条件(tiojin)下与酒精发生化学反应，变成灰绿色下与酒精发生化学反应，变成灰绿色具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，处理过的重铬酸钾，如果

4、呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬第9页/共47页第九页，共47页。酒精酒精(jijng)(jijng)和和CO2CO2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）作出假设作出假设(jish)提出提出(t ch)问题问题进行实验进行实验设计实验设计实验酒精酒精有氧有氧产生产生无氧无氧COCO2 2产生产生第10页/共47页第十页，共47页。酒精和酒精和CO2CO2是酵母菌在什么是酵母菌在什么(shn me)(shn me)条件产生的（有氧？无氧？）条件产生的（有氧？无氧？）提出问题提出问题作出假设作出假设进行实验进

5、行实验设计实验设计实验酒精酒精有氧有氧产生产生无氧无氧COCO2 2产生产生验证假设、形成结论验证假设、形成结论第11页/共47页第十一页，共47页。实验实验(shyn)结结论：论：2 2、酵母菌在有氧条件、酵母菌在有氧条件(tiojin)(tiojin)下进下进行有氧呼吸产生大量行有氧呼吸产生大量CO2CO2。1 1、酵母菌在有氧和无氧条件下都能、酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。进行细胞呼吸。第12页/共47页第十二页，共47页。再探究再探究(tnji)：在某一次对有氧呼吸实验装置的操作在某一次对有氧呼吸实验装置的操作(cozu)中，将酵母菌培养液中，将酵母菌培养液取样鉴定，鉴定出

6、也含有酒精，这是为什么呢？如何改进实验操作取样鉴定，鉴定出也含有酒精，这是为什么呢？如何改进实验操作(cozu)？第13页/共47页第十三页，共47页。再探究再探究(tnji)：有同学认为，在有氧呼吸实验装置中的氢氧化钠溶液有同学认为，在有氧呼吸实验装置中的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验结果不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验结果(ji gu)有干有干扰，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？更严谨？第14页/共47页第十四页，共47页。再探究再探究(tnji)：有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳有人认为：

7、实验装置中酒精和二氧化碳(r yng hu tn)的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？如何驳斥这种错误观点？ 葡萄糖 水溶液 葡萄糖 水溶液第15页/共47页第十五页，共47页。第16页/共47页第十六页，共47页。再探究再探究(tnji)：为了控制无氧呼吸实验装置为了控制无氧呼吸实验装置(zhungzh)中的氧气，对酵母菌培养中的氧气，对酵母菌培养瓶采取用形夹夹住橡皮管的方法进行密封处理，结果发生了锥瓶采取用形夹夹住橡皮管的方法进行密封处理，结果发生了锥形瓶爆裂或橡皮塞被顶脱的现象，这是为什么呢？由此说明什

8、么形瓶爆裂或橡皮塞被顶脱的现象，这是为什么呢？由此说明什么问题？问题？第17页/共47页第十七页，共47页。再探究再探究(tnji)：在实验中，有同学发现和有氧装置相连在实验中，有同学发现和有氧装置相连(xin lin)(xin lin)的澄清的澄清石灰水在出现浑浊后又慢慢变澄清了。因此，他觉得该实验石灰水在出现浑浊后又慢慢变澄清了。因此，他觉得该实验现象不能说明酵母菌通过有氧呼吸产生了现象不能说明酵母菌通过有氧呼吸产生了CO2CO2。你如何看待。你如何看待这个问题？这个问题？先浑浊先浑浊(hnzhu)后澄清后澄清第18页/共47页第十八页，共47页。第二第二(d r)课时课时有氧呼吸有氧呼吸

9、(hx)第19页/共47页第十九页，共47页。一、细胞一、细胞(xbo)呼吸的呼吸的概念概念二、细胞二、细胞(xbo)呼吸的呼吸的类型类型（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸(hx)（二）无氧呼吸（二）无氧呼吸生物体内的在内经过一系列的氧化分解生物体内的在内经过一系列的氧化分解，最终生成或，并且释放的总过程，最终生成或，并且释放的总过程。有机物有机物细胞细胞二氧化碳二氧化碳其他产物其他产物能量能量大多数生物的呼吸方式是有氧呼吸大多数生物的呼吸方式是有氧呼吸, ,它必须要有它必须要有氧气的条件下进行。主要在线粒体中进行氧气的条件下进行。主要在线粒体中进行. .它必须要在无氧气或缺氧的条件下进行。它必须要

10、在无氧气或缺氧的条件下进行。第20页/共47页第二十页，共47页。电镜下线粒体的电镜下线粒体的显微结构显微结构线粒体的结构线粒体的结构(jigu)示意图示意图想一想想一想: :呼吸作用的酶分布呼吸作用的酶分布(fnb)(fnb)在线粒体的哪些结构在线粒体的哪些结构? ?线粒体的分布线粒体的分布(fnb)(fnb)有何特点有何特点? ?第21页/共47页第二十一页，共47页。、有氧呼吸发生的场所、有氧呼吸发生的场所(chn (chn su)su)在哪里在哪里? ? 、有氧呼吸分为三个阶段，每、有氧呼吸分为三个阶段，每一阶段分别生成一阶段分别生成(shn chn)(shn chn)了什么物质？最终

11、的产物是什么了什么物质？最终的产物是什么? ?、哪些阶段、哪些阶段(jidun)(jidun)生成生成HH？哪些阶段？哪些阶段(jidun)(jidun)释放释放能量？释放能量最多的是哪一能量？释放能量最多的是哪一阶段阶段(jidun)(jidun)？葡萄糖葡萄糖酶酶少量能量少量能量酶酶丙酮酸丙酮酸H O2 CO2H2O 少量能量少量能量大量能量大量能量酶酶HH2O 、是不是每个阶段都需要、是不是每个阶段都需要的参与呢？的参与呢？（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸第22页/共47页第二十二页，共47页。葡萄糖葡萄糖酶酶细细胞胞质质基基质质水水酶酶H少量能量少量能量二氧化碳二氧化碳大量能量大量能量水水

12、线线粒粒体体氧气氧气(yngq)酶酶丙酮酸丙酮酸少量能量少量能量H线线粒粒体体第23页/共47页第二十三页，共47页。有氧呼吸有氧呼吸(hx)的过程的过程HH的氧化的氧化酶酶12H12H2 2O + O + 能量能量场所：线粒场所：线粒体体24H + 6O24H + 6O2 2（大量）（大量）丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解酶酶6CO6CO2 2 +20H + +20H + 能量（少量）能量（少量）场所：线粒体场所：线粒体2CH2CH3 3COCOOHCOCOOH+6H+6H2 2O O葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+4H + +4H + 能量（少量能量

13、（少量） 场所：细胞质基质场所：细胞质基质2CH2CH3 3COCOOHCOCOOH第24页/共47页第二十四页，共47页。产产 物物释放能量释放能量填表：有填表：有氧呼吸三个阶段的比较氧呼吸三个阶段的比较第25页/共47页第二十五页，共47页。C6H12O6 丙酮酸丙酮酸CO2O2 HH2 2O OC6H12O6 丙酮酸丙酮酸CO2H2O CO2H H2 2O H O H H2O 丙酮酸丙酮酸H H HH2 2O OH HH H2 2O OC6H12O6第26页/共47页第二十六页，共47页。C6H12O6+6H2O+6*O2 6CO2+ 12H2*O +能量能量酶酶有氧呼吸有氧呼吸(hx)

14、(hx)的方程式的方程式: :提问：有氧呼吸过程中，所有的有机物提问：有氧呼吸过程中，所有的有机物完全氧化分解，吸收的氧气量等于产生完全氧化分解，吸收的氧气量等于产生(chnshng)的二氧化碳的量吗？的二氧化碳的量吗？ 细胞在细胞在O2O2的参与下，通过多种酶的催化作用，把的参与下，通过多种酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解糖类等有机物彻底氧化分解(fnji)(fnji)，产生出，产生出CO2CO2和和H2OH2O，同时释放出能量，生成，同时释放出能量，生成ATPATP的过程。的过程。有氧呼吸的概念有氧呼吸的概念场所：场所：主要是线粒体主要是线粒体第27页/共47页第二十七页，共47页

15、。细胞细胞(xbo)呼吸过程中能量的呼吸过程中能量的变化变化1mol1mol的葡萄糖的葡萄糖2870kJ2870kJ的能的能量量(nngling)(nngling)有有1161kJ的能量的能量(nngling)储存在储存在38molATP中中彻底氧化分解彻底氧化分解约约60%的能量都以热能的形式散失的能量都以热能的形式散失用于各项生命活动用于各项生命活动维持体温维持体温有氧呼吸有氧呼吸 能量变化能量变化提问提问: :有氧呼吸的能量转有氧呼吸的能量转换率是多少换率是多少? ?第28页/共47页第二十八页，共47页。想一想想一想第29页/共47页第二十九页，共47页。第30页/共47页第三十页，共

16、47页。第三课时第三课时无氧呼吸无氧呼吸(hx)第31页/共47页第三十一页，共47页。无氧呼吸无氧呼吸(hx)的过程：的过程：第一阶段与有氧呼吸第一阶段与有氧呼吸(hx)第一阶段完全相同第一阶段完全相同第二阶段：第二阶段：丙酮酸丙酮酸2C2H5OH + 2CO2 + 少量少量(sholing)能量能量2C3H6O3 + 少量能量少量能量例例：大多数植物大多数植物、酵母菌酵母菌酶酶1酶酶2（乳酸发酵）（乳酸发酵）（酒精发酵）（酒精发酵）写出方程式：写出方程式：第32页/共47页第三十二页，共47页。、填表比较、填表比较(bjio)有氧呼吸与无氧呼吸的异同。有氧呼吸与无氧呼吸的异同。不不同同之之

17、处处反应程度反应程度 和和彻底氧化分解彻底氧化分解彻底氧化分解彻底氧化分解第33页/共47页第三十三页，共47页。第34页/共47页第三十四页，共47页。第35页/共47页第三十五页，共47页。第36页/共47页第三十六页，共47页。检测(jin c)：用含用含18O 18O 的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程(guchng)(guchng)中的氧原子，中的氧原子，18O 18O 转移的途径是转移的途径是 （ ）A. A. 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 氧氧 B. B. 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 氧氧 C. C. 葡萄糖葡萄糖 氧氧 水水 D. D. 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸

18、二氧化碳二氧化碳D第37页/共47页第三十七页，共47页。检测(jin c)： 在四支试管中分别含有下列不同的化学物在四支试管中分别含有下列不同的化学物质和活性酵母细胞制备物，经一定时间的保质和活性酵母细胞制备物，经一定时间的保温温(bown)(bown)后，能产生的后，能产生的 CO2 CO2的是的是 （ ）A. A. 葡萄糖细胞膜已经破裂的细胞葡萄糖细胞膜已经破裂的细胞B. B. 葡萄糖线粒体葡萄糖线粒体C. C. 丙酮酸核糖体丙酮酸核糖体D. D. 丙酮酸内质网丙酮酸内质网A第38页/共47页第三十八页，共47页。检测(jin c)： 在营养丰富、水分充足、气温适宜、在营养丰富、水分充足

19、、气温适宜、黑暗密闭的环境中，分别培养下列生物，黑暗密闭的环境中，分别培养下列生物，过一段时间后，仍能生存的是（过一段时间后，仍能生存的是（ ） A. A.乳酸菌乳酸菌 B. B. 蘑菇蘑菇 C. C. 白菜白菜(bici) D. (bici) D. 蚯蚓蚯蚓 A第39页/共47页第三十九页，共47页。检测(jin c)： 把青蛙和小白鼠从把青蛙和小白鼠从 25 25 的温室中的温室中移移到到5 5 的环境的环境(hunjng)(hunjng)中，这两种生物中，这两种生物的需氧量变的需氧量变化是化是 （ ）A. A. 两种动物的需氧量都减少两种动物的需氧量都减少 B. B. 两种动物的需氧量都

20、增加两种动物的需氧量都增加 C. C. 青蛙的需氧量减少，小白鼠的需氧量青蛙的需氧量减少，小白鼠的需氧量增增 加加 D. D. 青蛙的需氧量增加，小白鼠的需氧量青蛙的需氧量增加，小白鼠的需氧量减减 少少 C第40页/共47页第四十页，共47页。 为了有利于贮藏蔬菜或水果，贮藏室内的氧为了有利于贮藏蔬菜或水果，贮藏室内的氧气浓度应调节到气浓度应调节到 ,采取这一措施的理由采取这一措施的理由是是 。4、下图为某植物器官的呼吸作用、下图为某植物器官的呼吸作用(h x zu yn)强度强度与氧浓度的关系：与氧浓度的关系：5 %这时植物组织有氧呼吸强度很低而无氧呼吸又这时植物组织有氧呼吸强度很低而无氧呼

21、吸又被抑制，果蔬被抑制，果蔬(u sh)内有机物消耗最少内有机物消耗最少0.4CO2的释放量的释放量5 10 15 20 25 30 O2%0.61.2第41页/共47页第四十一页，共47页。5、现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖液，吸进氧气的体积、现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖液，吸进氧气的体积(tj)与放出与放出CO2的体积的体积(tj)比为比为12，这是因为（，这是因为（ ）。）。A、有、有1/4的酵母菌在进行有氧呼吸的酵母菌在进行有氧呼吸 B、有、有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸的酵母菌在进行有氧呼吸C、有、有1/2的酵母菌在进行有氧呼吸的酵母菌在进行有氧呼吸 D、有、有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸

22、的酵母菌在进行有氧呼吸X=1/6molY=1/2molY：X=3：1有氧呼吸消耗的葡萄糖占整个呼吸有氧呼吸消耗的葡萄糖占整个呼吸作用的作用的1/4解：有氧呼吸的反应式为解：有氧呼吸的反应式为 ：C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量能量 1 6 X 1 酶酶酵母菌的无氧呼吸的反应式为：酵母菌的无氧呼吸的反应式为：C6H12O6C2H5O2+2CO2+能量能量 1 2 Y 1酶酶A第42页/共47页第四十二页，共47页。将酵母菌研磨、离心后，得到上清液将酵母菌研磨、离心后，得到上清液含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器）。含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器）。把等量的上清液、沉淀物

23、和未曾离心把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的均浆分别放入甲、乙、丙的均浆分别放入甲、乙、丙3个试管中，个试管中，进行三项独立实验（见右图）进行三项独立实验（见右图）（1）向）向3个试管中分别加入等量的葡萄糖个试管中分别加入等量的葡萄糖(氧气充足氧气充足)，各试管的最终产，各试管的最终产物是：甲物是：甲 乙乙 丙丙 _ （2）向）向3个试管中分别加入等量的丙酮酸个试管中分别加入等量的丙酮酸(氧气充足氧气充足) ，各试管的最终产，各试管的最终产物是：甲物是：甲_ 乙乙_ 丙丙 _（3）在隔绝空气的情况）在隔绝空气的情况(qngkung)下，重复实验（下，重复实验（1），各试管的最终），各试管的最终

24、产物产物 是：甲是：甲_ 乙乙 丙丙_ 丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖CO2和和H2O丙酮酸丙酮酸CO2和和H2OCO2和和H2O酒精酒精(jijng)和和CO2葡萄糖葡萄糖酒精酒精(jijng)和和CO2第43页/共47页第四十三页，共47页。现有现有(xin yu)(xin yu)下列装置（锥形瓶中为两个小烧杯，玻璃管中为某有下列装置（锥形瓶中为两个小烧杯，玻璃管中为某有色液体）若干个以及正在萌发的种子、色液体）若干个以及正在萌发的种子、N NOHOH溶液、清水等材料，请溶液、清水等材料，请设计一实验验证明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸设计一实验验证明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼

25、吸（1 1）实验原理：）实验原理： （2 2）实验步骤：）实验步骤：第一步：取三个该装置，分别编号为第一步：取三个该装置，分别编号为1 1、2 2、3 3，在，在1 1号、号、2 2号装置右号装置右边的烧杯中放入等量萌发的种子，边的烧杯中放入等量萌发的种子，3 3号装置右边的烧杯中放入等量的号装置右边的烧杯中放入等量的死种子；死种子；第二步：第二步： ；第三步：在相同适宜条件下放置一段时间后，观察第三步：在相同适宜条件下放置一段时间后，观察 。（3 3）实验现象：）实验现象： (4)(4)如果如果3 3号装置的现象与预期不一致，可能是什么原因造成的？（回号装置的现象与预期不一致，可能是什么原因造成的？（回答答2 2点原因）点原因） 。 。第44页/共47页第四十四页，共47页。答案（答案（2222分）分）（1 1）当萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸时，吸进的氧气量少于）当萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸时，吸进的氧气量少于释放出的释放出的CO2CO2量。（量。（2 2分）分）（2 2）在）在1 1号装置左边的烧杯中放入一定量的号装置左边的烧杯中放入一定量的N NOHOH溶液，在溶液，