5.4.5 人类对细菌和真菌的利用知识（2课时）

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第五节

人类对细菌和真菌的利用（第二课时）

细菌和真菌在其他领域的利用

任务一：阅读资料，分析细菌和真菌在医药、清洁能源和环境治理方面的应用与原理。

利用细菌和真菌进行污水治理

资料1：

污水治理

污水再生步骤

①过滤处理

②沉淀处理

利用细菌和真菌进行污水治理

污水再生步骤

③生化反应池处理

④“膜”处理

利用细菌和真菌进行污水治理

探秘“曝气池”

沙雷氏菌

枯草芽孢杆菌

荧光假单胞菌

红酵母

脂肪酶

脂肪酶、淀粉酶

蛋白酶

脂肪酶、淀粉酶

利用细菌和真菌进行污水治理

污水治理原理：

二氧化碳+水

污水中的有机物

多种细菌真菌

利用微生物分解有机物

利用细菌和真菌进行污水治理

沼气池工作原理：

甲烷

污物中的有机物

多种分解菌、甲烷菌

无氧环境

利用细菌和真菌生产清洁能源

资料2：

抗生素

利用细菌和真菌制造药物

亚历山大·弗莱明：青霉素发现者

葡萄球菌

青霉菌

利用细菌和真菌制造药物

小结：由资料2可知，文中的抗生素主要由一些________分泌，可以杀死或抑制某些_________生长。

经研究，弗莱明发现是青霉菌的分泌物（青霉素）杀死了葡萄球菌，且青霉素对于白喉杆菌、链球菌、炭疽杆菌等都有很强的杀菌作用，同时对动物的毒性极小。自20世纪40年代被发现后，人类又陆续发现了头孢菌素等多种抗生素，大大提高了对抗结核、痢疾等细菌性感染疾病的能力。

真菌

细菌

真菌

细菌

利用细菌和真菌制造药物

青霉素类抗生素

头孢霉素类抗生素

抗生素获取途径

生物合成法：选择特定微生物→提供适宜条件发酵→发酵液中提取

常见抗生素类药物

利用细菌和真菌制造药物

思考：如果过量或不当使用抗生素（抗生素滥用）会有什么坏处？请课后阅读课本P88进行思考。

利用细菌和真菌制造药物

改变细菌真菌，产生对人有利的物质

胰岛素基因

大肠杆菌

大量繁殖

提取纯化胰岛素

转基因

利用细菌和真菌制造药物

人类对细菌和真菌还有哪些利用？

米酒为什么会腐败呢？

开盖

一周

长出霉菌

出现酸味

比较发酵和腐败

发酵

腐败

毛霉、根霉

乳酸菌

酵母菌

乳酸菌

细菌和真菌与食品保存

腐败

食品腐败原因：主要由细菌或真菌引起，细菌和真菌分解有机物，大量繁殖，产生有害物质。

抑制细菌和真菌繁殖以更好保存食品

如何防止食物腐败？

把食品内细菌和真菌杀死，或抑制它们生长繁殖

破坏细菌和真菌生长条件（有机物、水、适宜温度、有氧/无氧）

你能想到哪些保存食物的方法？

任务二：根据生活经验与所学内容，分析常见食品保存方法与对应原理

抑制细菌和真菌繁殖以更好保存食品

腌制法（盐）

晒制与烟熏

晒干、风干

腌制法（糖）

抑制细菌和真菌繁殖以更好保存食品

脱水法

水

巴氏杀菌法（低温长时间加热法）：主要用于牛奶

62~65

℃，加热约30分钟；或70℃加热约15分钟

高温短时间加热法：主要用于牛奶、果汁（93~95

℃，30秒）

抑制细菌和真菌繁殖以更好保存食品

加热法：杀死微生物

温度

冷冻：-18℃以下

冷藏：0~10℃

抑制细菌和真菌繁殖以更好保存食品

低温保存法：抑制微生物生长

温度

抑制细菌和真菌繁殖以更好保存食品

真空法/充入氮气：

抑制需氧微生物生长

氧气

综合法

高温杀菌+真空法

脱水+真空法

抑制细菌和真菌繁殖以更好保存食品

充氮气+防腐剂法

总结

特定微生物

一定条件下

有机物

小分子物质，释放能量

微生物过量繁殖

分泌物

（抗生素、多种酶等）

微生物的生长

污物处理

制作发酵食品

（酒精、乳酸等）

获取清洁能源

（甲烷等）

食物腐败、疾病等

谢

谢

第五节

人类对细菌和真菌的利用（第一课时）

细菌和真菌对于人类有哪些益处？

思考：提起细菌和真菌，我们很容易想到它们的害处。但其实，很多细菌或真菌在生活中对我们都是有益的，你能举出哪些例子？

利用细菌和真菌制作发酵食品

腐乳

酒酿

酱油

酸奶

探索：酵母菌的发酵现象

未经发酵的面团

发面所需微生物种类：酵母菌

经过发酵的面团

经过发酵的面团有什么变化？为什么会有这些变化？

任务一：酵母菌的发酵。观察实验结果，思考酵母菌的发酵过程需要哪些条件？发生了哪些物质转化？

探索：酵母菌的发酵现象

实验操作

探索：酵母菌的发酵现象

1

2

3

4

5

酵母菌

酵母菌

╳

酵母菌

酵母菌

酵母菌

糖

╳

糖

糖

糖

糖

水

水

水

水

水

╳

温度

37℃

37℃

37℃

约25℃

37℃

实验现象

探索：酵母菌的发酵现象

1

2

3

4

5

酵母菌

酵母菌

╳

酵母菌

酵母菌

酵母菌

糖

╳

糖

糖

糖

糖

水

水

水

水

水

╳

温度

37℃

37℃

37℃

约25℃

37℃

实验现象

气球无明显变化

气球无明显变化

气球变大

气球略变大

气球无明显变化

探索：酵母菌的发酵现象

检测产生气体

产生气体为：二氧化碳

实验现象：澄清石灰水变浑浊

气球内气体

空气

探索：酵母菌的发酵现象

1.发酵过程中，酵母菌通过呼吸作用分解有机物

二氧化碳+水，释放大量能量

葡萄糖+氧气

酵母菌

氧气充足时，装置内的转化：

讨论：

探索：酵母菌的发酵现象

讨论：2.酵母菌生长繁殖所需条件

有机物

适宜的温度

水

探索：酵母菌的发酵现象

发面过程中这些条件是否均具备？

酵母粉加入温水混匀

面粉

加入面粉和面

有机物

适宜的温度

水

水

探索：酵母菌的发酵现象

解释生活中的现象

1.经过发酵的面团为什么

会体积增大？出现小孔？

探索：酵母菌的发酵现象

酵母菌发酵过程中产生二氧化碳气体

不行，需要提供适宜的温度供酵母菌生长

2.发面时，为什么用温水和面？能不能用开水或冷水？

3号试管中的实验继续进行一段时间：

讨论：试管中氧气不断被消耗，氧气不足时，装置内的转化：

葡萄糖

酵母菌

取下气球后闻到酒味

酒精

探索：酵母菌的发酵现象

二氧化碳+

，释放少量能量

酵母菌发酵小结

二氧化碳+水

葡萄糖

酵母菌

有氧

无氧

二氧化碳+酒精

探索：酵母菌的发酵现象

发酵食品制作小结

二氧化碳+水

葡萄糖

酵母菌

有氧

无氧

二氧化碳+酒精

发酵的生物学实质：发酵过程实际也是微生物的培养过程。特定微生物在一定条件下，将有机物分解成人类所需物质。

有机物、水、适宜温度、特定条件（如有氧/无氧）

探索：酵母菌的发酵现象

学以致用，利用酵母菌制作米酒

任务二：根据米酒的制作步骤，分析各步骤目的与制作原理

①准备材料：糯米和酒曲

糯米淘洗干净、浸泡一昼夜，放入锅中蒸熟；酒曲压成粉末

问题1：糯米在制酒过程中主要起什么作用？

为微生物生长提供有机物

学以致用，利用酵母菌制作米酒

②将制作酿酒容器放入沸水中消毒

问题2：“消毒”的目的是什么？相当于细菌或真菌培养中的哪一步？

高温灭菌，防止容器上带有其他细菌或真菌污染发酵过程

学以致用，利用酵母菌制作米酒

问题3：“冷却”的目的是什么？

防止高温杀死酒曲中的曲霉和酵母菌

③待蒸好的糯米放置到约30℃，转入准备好的容器，加入酒曲，搅拌均匀

问题4：用凉的自来水冲洗糯米帮助冷却可以吗？

不行，自来水会带入细菌或真菌，污染糯米

学以致用，利用酵母菌制作米酒

问题5：挖一个凹坑的作用是什么？

④将糯米压实，中间挖一个凹坑，将容器密封。

增加糯米团中的氧气，保证酵母菌前期在短时间内迅速繁殖。

问题6：“密封”的目的是什么？

给酵母菌提供无氧环境

学以致用，利用酵母菌制作米酒

⑤将容器放在温暖的地方约两天

问题7：为什么要放在温暖的地方？

为酵母菌的生活提供适宜的温度。

学以致用，利用酵母菌制作米酒

小结：1.米酒的发酵原理

淀粉

葡萄糖

曲霉（分泌淀粉酶）

葡萄糖

酵母菌

二氧化碳+酒精

利用微生物的分泌物：

利用微生物呼吸作用的产物：

学以致用，利用酵母菌制作米酒

小结：2.“发酵”对于微生物的意义

葡萄糖

酵母菌

二氧化碳+酒精，能量（少）

微生物获得营养物质和能量，进行生长繁殖

曲霉

淀粉酶

进入细胞

学以致用，利用酵母菌制作米酒

课后试一试

和家长一起，亲自动手做一份米酒或酸奶，具体做法可参考课本P85~86

米酒

酸奶

任务三：阅读课本p84-85，总结其他几种发酵食品所需菌种与制作原理

其他发酵食品的制作

微生物种类：多种曲霉、酵母菌、醋酸菌

原料：

糯米大米等

淀粉

葡萄糖

曲霉

葡萄糖

酵母菌

二氧化碳+酒精

酒精

醋酸

醋酸菌

学以致用，利用醋酸菌制作醋

微生物种类：乳酸菌

乳酸

乳糖

乳酸菌

乳酸

葡萄糖

乳酸菌

无氧条件

制作过程注意密封

学以致用，利用乳酸菌制作酸奶、泡菜

微生物种类：特定种类霉菌

学以致用，利用霉菌制作腐乳

总结

食品名称

发酵菌种

原理

馒头、面包

?

有氧条件下：葡萄糖+氧气→_____+_______

啤酒

无氧条件下：葡萄糖

→_______+___