第五章

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(第一課時(shí))ATPADP水解合成（各項(xiàng)生命活動(dòng)）吸能反應(yīng)放能反應(yīng)能量能量葡萄糖、脂肪等溫故知新：細(xì)胞的能量“貨幣”ATP思考:

葡萄糖、脂肪等中儲存的能量如何轉(zhuǎn)化為生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)ATP的能量呢？CO2O2CO2O2CO2O2O2O2CO2CO2肺泡細(xì)胞呼吸毛細(xì)血管O2呼吸呼吸：機(jī)體與環(huán)境之間O2和CO2交換的過程。細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能量并生成ATP的過程。細(xì)胞呼吸是否都需要氧氣呢？【注意】呼吸≠呼吸作用課本P90發(fā)面釀葡萄酒發(fā)面的過程中，干酵母吸收自由水，恢復(fù)旺盛的代謝，產(chǎn)生氣體將面團(tuán)撐起；發(fā)面時(shí)間過長，面會有酒味。將葡萄洗凈榨汁，置于密封的玻璃瓶中發(fā)酵，由于酵母菌的活動(dòng)，發(fā)酵液中出現(xiàn)氣泡，發(fā)酵液逐漸有了酒味。酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，它與人類的生活息息相關(guān)。做饅頭、面包，釀酒等，都是利用酵母菌的呼吸作用。酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于異養(yǎng)兼性厭氧菌。課本P90提出問題酵母菌有氧條件會產(chǎn)生酒精和CO2嗎？無氧條件下呢？作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)①有氧條件下產(chǎn)生CO2，無氧條件下產(chǎn)生酒精探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式②有氧條件下和無氧條件下都產(chǎn)生酒精和CO2

③有氧、無氧條件下都產(chǎn)生CO2，無氧條件下產(chǎn)生酒精自變量因變量是否產(chǎn)生酒精和CO2有無氧氣給酵母菌培養(yǎng)液中通空氣密封檢測產(chǎn)物試劑現(xiàn)象CO2酒精澄清的石灰水石灰水變渾濁溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃酸性重鉻酸鉀橙色變灰綠色根據(jù)石灰水的渾濁程度或溴麝香草酚藍(lán)溶液變成黃色的時(shí)間長短。產(chǎn)生的多少課本P91設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)自變量因變量無關(guān)變量是否產(chǎn)生酒精和CO2有無氧氣給酵母菌培養(yǎng)液中通空氣密封澄清石灰水酸性重鉻酸鉀溶液CD氣泵E有氧呼吸裝置：無氧呼吸裝置：乙同學(xué)：E-A-DB-D甲同學(xué)：E-C-A-D溴麝香草酚藍(lán)溶液探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式溫度、pH等相同且適宜課本P91配置酵母菌培養(yǎng)液：(

+

)葡萄糖溶液酵母菌取20g新鮮的食用酵母菌，分成兩等份，分別放入錐形瓶A（500mL）和錐形瓶B（500mL）中，分別向瓶中注入240mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液。酵母菌溶液的體積以及葡萄糖溶液的體積和濃度均保持一致是為了什么？排除無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式加入瓶中的葡萄糖溶液需加熱并冷卻的目的分別是：a.加熱目的是

。b.冷卻目的是

。加熱以殺死其他微生物及除去溶解氧防止高溫殺死酵母菌新鮮的酵母菌繁殖快，細(xì)胞代謝旺盛，實(shí)驗(yàn)效果明顯。課本P91無氧呼吸酵母菌培養(yǎng)液酵母菌培養(yǎng)液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液澄清的石灰水澄清的石灰水AB如何在通入空氣中去除CO2？B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后再連通澄清石灰水，為何？空氣有氧呼吸NaOH溶液可吸收空氣中的CO2。消耗瓶內(nèi)的氧氣，造成無氧環(huán)境。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式課本P91分析結(jié)果（1）CO2的檢測及結(jié)論現(xiàn)象：結(jié)論：澄清石灰水都變渾濁，且有氧呼吸裝置比無氧呼吸的更渾濁。有氧呼吸與無氧呼吸都產(chǎn)生CO2，且有氧呼吸產(chǎn)生的更多。溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式課本P91（2）酒精的檢測及結(jié)論酵母菌培養(yǎng)液酵母菌培養(yǎng)液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液澄清的石灰水澄清的石灰水AB空氣結(jié)論：有氧呼吸不產(chǎn)生酒精，無氧呼吸產(chǎn)生酒精。注意：由于葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應(yīng)發(fā)生顏色變化，因此應(yīng)將酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間適當(dāng)延長以耗盡溶液中的葡萄糖。分析結(jié)果探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式課本P91結(jié)果結(jié)論探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸，也能進(jìn)行無氧呼吸。①在有氧條件下，產(chǎn)生大量二氧化碳，不產(chǎn)生酒精；②在無氧條件下，產(chǎn)生了少量二氧化碳，同時(shí)也產(chǎn)生了酒精。空氣酵母菌培養(yǎng)液酵母菌培養(yǎng)液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液澄清的石灰水澄清的石灰水AB該實(shí)驗(yàn)有對照組嗎？課本P91科學(xué)方法對比實(shí)驗(yàn)設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素對實(shí)驗(yàn)對象的影響，這樣的實(shí)驗(yàn)叫作對比實(shí)驗(yàn)，也叫相互對照實(shí)驗(yàn)。在“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)中，需要設(shè)置有氧和無氧兩種條件來探究酵母菌在不同氧氣條件下細(xì)胞呼吸的方式，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組的結(jié)果都是事先未知的，通過對比可以看出氧氣條件對細(xì)胞呼吸的影響。對比實(shí)驗(yàn)也是科學(xué)探究中常用的方法之一。課本P92拓展：對比實(shí)驗(yàn)與對照實(shí)驗(yàn)區(qū)別對比實(shí)驗(yàn)：對照實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)組1：實(shí)驗(yàn)組2：對照組：實(shí)驗(yàn)組：結(jié)果未知結(jié)果未知結(jié)果已知結(jié)果未知拓展延伸有同學(xué)認(rèn)為，在有氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置中10％的NaOH溶液不能完全吸收空氣中的CO2，以致可能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有干擾，你同意嗎？你如何避免這種可能性的發(fā)生，以保證實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn)？

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%NaOH溶液酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水A氣泵ECD質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%NaOH溶液澄清石灰水澄清石灰水

D

氣泵EC酵母菌培養(yǎng)液D

A驗(yàn)證空氣中的CO2是否完全被吸收探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式的其他裝置11.管口2與澄清石灰水或溴麝香草酚藍(lán)溶液的試劑瓶相連。2.一組閥a打開，探究有氧條件下的呼吸方式；另一組閥a關(guān)閉，探究無氧條件下的呼吸方式。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，打開閥b，通過管口3檢測酒精的產(chǎn)生情況。探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式的其他裝置2甲組：一定量的煮沸后冷卻的葡萄糖溶液+一定量的活性干酵母，加石蠟油鋪滿液面；30分鐘后記錄溫度為A乙組：等量的煮沸后冷卻的葡萄糖溶液+等量的活性干酵母，不加石蠟油；30分鐘后記錄溫度為B丙組：一定量的煮沸后冷卻的葡萄糖溶液，加石蠟油鋪滿液面；30分鐘后記錄溫度為C預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果B＞A＞C問題探討課本P90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。培養(yǎng)酵母菌酵母菌發(fā)酵通氣可以給酵母菌提供呼吸需要的氧氣，利于酵母菌進(jìn)行旺盛的細(xì)胞分裂；密封則是避免空氣進(jìn)入，便于酵母菌在無氧條件下分解有機(jī)物產(chǎn)生酒精。討論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？討論2:

為什么通氣有利于酵母菌大量繁殖？

在有氧條件下，酵母菌分解營養(yǎng)物質(zhì)釋放能量多，這些能量可以為酵母菌細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)代謝和細(xì)胞分裂提供充足的動(dòng)力。討論3:

在密封發(fā)酵時(shí)，酵母菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為酒精對它自身有什么意義？問題探討課本P90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。

密封發(fā)酵時(shí)，酵母菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為酒精的同時(shí)，能為自己的生命活動(dòng)提供少量能量。與社會的聯(lián)系飲酒駕車是指車輛駕駛?cè)藛T血液中的酒精含量大于或者等于20mg/100ml，小于80mg/100ml的駕駛行為。醉酒駕車是指車輛駕駛?cè)藛T血液中的酒精含量大于或者等于80mg/100ml的駕駛行為。課堂練習(xí)1．下列有關(guān)“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是

（）A．CO2可使溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃B．實(shí)驗(yàn)中需控制的無關(guān)變量有溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等C．可通過觀察澄清石灰水是否變混濁來判斷酵母菌的呼吸方式D．實(shí)驗(yàn)中將葡萄糖溶液煮沸的目的是滅菌和去除溶液中的O2C2．以酵母菌和葡萄糖為材料進(jìn)行“乙醇發(fā)酵實(shí)驗(yàn)”，裝置圖如下。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果的敘述，錯(cuò)誤的是

（）A．將溫水化開的酵母菌懸液加入盛有葡萄糖溶液的甲試管后需振蕩混勻B．在甲試管內(nèi)的混合液表面需滴加一薄層液體石蠟以制造富氧環(huán)境C．由乙試管中澄清的石灰水變混濁可推知酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了CO2D．拔掉裝有