2022-2023學年 人教版 必修一 探究酵母菌細胞呼吸的方式和有氧呼吸 教案

1、PAGE 11 -第5章 細胞的能量供應和利用第3節(jié) 細胞呼吸的原理和應用第1課時 探究酵母菌細胞呼吸的方式和有氧呼吸素養(yǎng)導引1.生命觀念:運用物質(zhì)與能量觀,說出細胞呼吸過程中物質(zhì)和能量的變化。2.科學思維:構(gòu)建有氧呼吸過程中物質(zhì)變化的曲線模型。3.科學探究:分析教材中探究酵母菌細胞呼吸方式的兩個裝置圖,明確兩者的區(qū)別。一、探究酵母菌細胞呼吸的方式1.實驗原理:酵母菌在有氧和無氧條件下都能生存,屬于兼性厭氧菌。2.實驗步驟:(1)配制酵母菌培養(yǎng)液:酵母菌+質(zhì)量分數(shù)為5%的葡萄糖溶液。(2)檢測 CO2 的產(chǎn)生:方法:澄清石灰水或溴麝香草酚藍溶液。裝置如圖所示:(3)檢測酒精的產(chǎn)生:從A、B錐形

2、瓶各取2 mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液,分別注入編號為1、2的兩支試管中分別滴加0.5 mL 溶有0.1 g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液振蕩并觀察溶液的顏色變化。3.實驗現(xiàn)象:(1)甲、乙兩裝置中的石灰水都變混濁,但甲裝置混濁程度高。(2)2號試管中溶液變成灰綠色,1號試管不變色。4.實驗結(jié)論:(1)酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。(2)細胞呼吸產(chǎn)物:有氧條件:產(chǎn)生大量CO2。無氧條件:產(chǎn)生酒精和少量CO2。思考A裝置中用氣泵間歇性地通入空氣的目的是什么?提示:保證酵母菌有充足的氧氣,以進行有氧呼吸。二、有氧呼吸1.概念:條件氧氣參與,酶催化底物葡萄糖等有機物產(chǎn)物二氧化碳和水能量釋放能量,生成大量

3、ATP2.主要場所線粒體:(1)結(jié)構(gòu)。為線粒體外膜。為嵴:由內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成,使內(nèi)膜的面積大大增加。為線粒體基質(zhì)。(2)特點。內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。3.總反應式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。4.過程:思考有氧呼吸反應式中的能量能寫成ATP嗎?提示:不能,因為葡萄糖中的能量只有一部分儲存在ATP中,大部分以熱能形式釋放。有氧運動如慢跑、游泳等被學者稱為保護大腦的清道夫,請結(jié)合所學知識判斷:1.有氧呼吸的場所是線粒體。()分析:線粒體是有氧呼吸的主要場所。2.有氧呼吸過程中,氧氣參與了第三階段的反應,其場所為線粒體內(nèi)膜。()3.有氧運動能保證大腦

4、有足量的氧氣供應。() 學習任務一:探究酵母菌細胞呼吸的方式1.實驗設(shè)計的自變量和因變量:項目有氧呼吸無氧呼吸變量控制通入空氣,保證O2充足將空氣先通入NaOH溶液中,以除去CO2先將錐形瓶內(nèi)的O2消耗完,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶,排除有氧呼吸的干擾自變量O2的有無因變量酵母菌的呼吸產(chǎn)物,即產(chǎn)生CO2的多少,酒精的有無無關(guān)變量溫度,營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和總量等2.對照實驗和對比實驗:實驗類型比較項目對照組實驗組實驗結(jié)論舉例對照實驗有有一般是一個探究淀粉酶的專一性對比實驗無有出現(xiàn)多個結(jié)論探究酵母菌細胞的呼吸方式【誤區(qū)警示】對比實驗一定是對照實驗,因為它符合單一變量原則。對照實驗不一定是對比實驗,因

5、為它還可能是對照組與單個實驗組之間的對照。對比實驗指設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組,通過對結(jié)果的比較分析,來探究各種因素與實驗對象的關(guān)系,所以對比實驗中為實驗組。如圖所示為“探究酵母菌的呼吸方式”的實驗裝置,有關(guān)敘述正確的是()A.可根據(jù)澄清的石灰水變混濁的時間長短,來檢測CO2的產(chǎn)生速率B.若向B瓶和D瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液,則D瓶內(nèi)的溶液會變黃C.該實驗需設(shè)置有氧和無氧兩種條件的對比實驗,其中乙組作為對照組D.若C瓶和E瓶中溶液都變混濁,不能據(jù)此判斷酵母菌的呼吸方式解題思維提取關(guān)鍵點探究酵母菌的呼吸方式轉(zhuǎn)化知識點CO2的檢測,酒精的檢測排除障礙點該實驗為對比實驗,沒有專門對照組,而是相互對照

6、【解析】選A。酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的量不同,可根據(jù)澄清的石灰水變混濁的時間長短,來檢測CO2的產(chǎn)生速率,A正確;橙色的重鉻酸鉀溶液,在酸性條件下與酒精發(fā)生反應,變成灰綠色。D瓶可進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精,而B瓶進行有氧呼吸,不產(chǎn)生酒精,B錯誤;該實驗需設(shè)置有氧和無氧兩種條件的對比實驗,甲組和乙組均為實驗組,C錯誤;酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生二氧化碳,但產(chǎn)生的量不等,可以根據(jù)溶液混濁程度判斷酵母菌的呼吸方式,D錯誤。 借題發(fā)揮由于葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應發(fā)生顏色變化,為了防止對實驗結(jié)果造成干擾,應如何操作?提示:將酵母菌的培養(yǎng)時間適當延長,以耗盡溶液中的葡萄糖。(2022天

7、津高一檢測)下列關(guān)于酵母菌的敘述,錯誤的是()A.在有氧條件下,酵母菌進行有氧呼吸B.在無氧條件下,酵母菌進行無氧呼吸C.酵母菌進行有氧呼吸的產(chǎn)物只有二氧化碳D.酵母菌進行無氧呼吸的產(chǎn)物有酒精和二氧化碳【解析】選C。酵母菌是兼性厭氧微生物,在有氧條件下進行有氧呼吸,在無氧條件下進行無氧呼吸,A、B正確;酵母菌進行有氧呼吸的產(chǎn)物是二氧化碳和水,C錯誤;酵母菌進行無氧呼吸的產(chǎn)物有酒精和二氧化碳,并釋放少量能量,D正確?！狙a償訓練】(2022張家界高一檢測)下列有關(guān)試劑使用不正確的是 ()A.用溴麝香草酚藍溶液鑒定CO2B.用斐林試劑鑒定可溶性還原糖C.用NaOH溶液除去空氣中O2D.用橙色的重鉻酸

8、鉀溶液鑒定酒精【解析】選C。用溴麝香草酚藍溶液可鑒定CO2,溶液由藍變綠再變黃,A正確;用斐林試劑在水浴加熱的條件下可鑒定可溶性還原糖,出現(xiàn)磚紅色沉淀,B正確;用NaOH溶液除去空氣中CO2,C錯誤;用橙色的重鉻酸鉀溶液可鑒定酒精,出現(xiàn)灰綠色,D正確。學習任務二:有氧呼吸1.有氧呼吸的過程:階段場所物質(zhì)變化放能多少第一個階段細胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖分解為H和丙酮酸少量第二個階段線粒體基質(zhì)丙酮酸和水反應生成CO2和H少量第三個階段線粒體內(nèi)膜H和O2反應生成H2O大量思考探究請寫出有氧呼吸方程式,并結(jié)合有氧呼吸過程標出氧元素反應后的去向。提示:2.有氧呼吸中H和ATP的來源和去向:比較來源去向HC6H12

9、O6和H2O與O2結(jié)合生成H2OATP三個階段都產(chǎn)生用于各項生命活動ATP是有氧呼吸三個階段的共同產(chǎn)物,第三階段生成的ATP最多。H是有氧呼吸第一和第二階段的產(chǎn)物,第二階段生成的H多。思考探究真核生物細胞中生成H的場所有哪些?提示:細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)?！緦W習加點料】思維易錯:沒有線粒體的細胞,一定不能進行有氧呼吸嗎?為什么?提示:不一定。真核細胞若沒有線粒體,因為缺乏相應的酶,只能進行無氧呼吸。原核細胞如藍細菌,因含有與有氧呼吸有關(guān)的酶,沒有線粒體也能進行有氧呼吸。如圖所示為某植物細胞內(nèi)部分物質(zhì)的代謝過程,下列相關(guān)敘述正確的是()A.甲、乙兩階段產(chǎn)生H的場所都是線粒體B.a、b兩物質(zhì)依次是

10、H2O和O2C.丙階段產(chǎn)生的水中的氫最終都來自葡萄糖D.若葡萄糖進入線粒體,可在酶的作用下,生成CO2和H2O解題思維提取關(guān)鍵點部分物質(zhì)的代謝過程轉(zhuǎn)化知識點有氧呼吸的每個階段的場所、產(chǎn)物、反應物排除障礙點水中的氫來自葡萄糖和第二階段反應物中的水【解析】選B。甲、乙兩階段產(chǎn)生H的場所分別是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì),A錯誤;a、b兩物質(zhì)依次是H2O和O2,B正確;丙階段產(chǎn)生的水中的氫最終來自葡萄糖和水,C錯誤;葡萄糖在細胞質(zhì)基質(zhì)中被分解為丙酮酸,所以葡萄糖不能直接進入線粒體,D錯誤。借題發(fā)揮題圖中哪幾個階段產(chǎn)生的ATP可為主動運輸提供能量?提示:甲、乙、丙3個階段。線粒體是有氧呼吸的主要場所。下列關(guān)

11、于線粒體結(jié)構(gòu)和功能的敘述,正確的是()A.有氧呼吸酶主要分布在線粒體的外膜、內(nèi)膜和基質(zhì)中B.線粒體可在有氧條件下將葡萄糖氧化分解為CO2和水C.線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴可顯著增大膜面積D.能進行有氧呼吸的細胞都含有線粒體【解析】選C。有氧呼吸有關(guān)的酶主要分布在線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜,A錯誤;葡萄糖初步分解在細胞質(zhì)基質(zhì)中,丙酮酸在線粒體中徹底分解為二氧化碳和水,B錯誤;線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴可顯著增大膜面積,C正確;某些原核細胞雖然沒有線粒體,但是有與有氧呼吸有關(guān)的酶,進行有氧呼吸,如硝化細菌、藍細菌等,D錯誤。線粒體是細胞中的“動力工廠”。線粒體的位置在細胞內(nèi)是高度動態(tài)變化的,其數(shù)量也會隨著

12、細胞代謝狀態(tài)的改變而發(fā)生改變,研究發(fā)現(xiàn),同一細胞的不同部位,線粒體的數(shù)量都不盡相同。人體小腸黏膜上皮細胞中,相比其他部位,腸腔側(cè)和基底側(cè)(靠近毛細血管)均含有較多的線粒體。請分析回答下列問題。(1)線粒體是有氧呼吸的主要場所,該過程中產(chǎn)生 CO2 的具體場所是_。有氧呼吸的發(fā)生需要多種酶的參與,線粒體通過_的方式增大了內(nèi)膜表面積,從而增加了相應酶的附著位點。(2)腸腔側(cè)和基底側(cè)(靠近毛細血管)均含有較多的線粒體,請推測其生理學意義可能是_?！窘馕觥?1)線粒體有氧呼吸產(chǎn)生CO2是第二個階段,該階段發(fā)生反應的場所是線粒體基質(zhì)。線粒體有兩層膜,內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,擴大了內(nèi)膜面積,從而增加了相應酶的附著位點。(2)人體小腸黏膜上皮細胞主要吸收營