探究酵母菌细胞呼吸方式模型的构建和迁移运用-4.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,探究酵母菌细胞呼吸方式,例题,1,酿酒、做面包都需要酵母菌。某同学想探究酵母菌的呼吸方式（是否在有氧和无氧条件下都能生存），于是进行了如下实验。,（,1,）实验原理：酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧微生物。,（,2,）作出假设：,。,（,3,）材料用具：新鲜的食用酵母菌、酵母菌培养液、澄清石灰水、橡皮球、玻璃导管数根、质量分数为,10%,的,NaOH,溶液等。,（,4,）实验步骤：,一、典例分析,酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存。,第一步：,。,第二步：选择玻璃导管，将下图中的装置一、二中的锥形瓶分别进行连接。,第三步：,。,第四步,：,。,取锥型瓶五个,其中两个分别装入等量的酵母菌培养液和新鲜的食用酵母,贴上标签,称之为,A,、,D,。另在,B,、,E,锥型瓶中加入等量的澄清的石灰水，,C,锥型瓶中加入足量的,NaOH,溶液。,将,A,放置一段时间后，再将装置一、二均置于相同适宜环境中，用气泵向,C,中不断通入空气，将二个装置再培养一段时间。,观察将,B,、,E,中澄清的石灰水是否变浑浊。各取,2mLA,、,D,中的酵母菌培养液，加入,0.5mL,的酸性重铬酸钾溶液，观察颜色变化。,（,5,）预测及结论：,。,。,。,两组装置中石灰水都出现浑浊，说明酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行呼吸。,装置一中石灰水浑浊，装置二中不浑浊，说明酵母菌只能在无氧条件下进行呼吸。,装置一中石灰水不浑浊，装置二中浑浊，说明酵母菌只能在有氧条件下进行呼吸。,思考实验过程中遇到的几个问题：,连接装置前，对上图中,A,瓶该作了怎样的处理？为什么？,连接装置时，怎样提高装置的气密性？,先静置一段时间再连接玻璃管，以便耗尽瓶内原有氧气，为无氧呼吸创造条件。,在连接处涂抹凡士林密封,思考实验过程中遇到的几个问题：,若要检测细胞呼吸是否产生了酒精，具体操作是怎样的？,酒精的检测：,反应一段时间后，将,A,、,B,锥形瓶中的酵母培养液进行过滤，过滤后各取约,2ml,注入两支干净的试管，向试管中分别滴加,4,滴,重铬酸钾的浓硫酸溶液。,过滤,酵母菌呼吸方式的实验现象：,项目,澄清石灰水,重铬酸钾,有氧呼吸,无氧呼吸,酵母菌既有有氧呼吸，又有无氧呼吸,结论：,变混浊,变混浊,不变色,灰绿色,再探究一：,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，以保证实验更严谨？,再探究二：,有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液之间的纯化学反应,你如何实验证明？,葡萄糖的,水溶液,葡萄糖的水,溶液,再探究三：,为了控制无氧呼吸实验装置中的氧气，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？,再探究四：,在某一次对有氧呼吸实验装置的操作中，将酵母菌培养液取样鉴定，鉴定出也含有酒精，这是为什么呢？如何改进实验操作？,有氧呼吸装置,澄清的,石灰水,制备氧气,取一个锥形瓶，在瓶中加入,5%,的,H,2,O,2,溶液,100ml,，并加入,8%,的,FeCl,3,溶液,1ml,；并导入到锥形瓶,A,中。,二、归纳并建立“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的模型,项目,装置一,装置二,实验原理,检测原理,自变量,因变量,观察指标,无关变量,酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,细胞呼吸产生的,CO,2,可以使澄清的石灰水变浑浊，无氧呼吸产生的酒精可使酸性重铬酸钾溶液变灰绿色。,无氧,有氧,无氧呼吸,有氧呼吸,石灰水是否变浑浊,酸性重铬酸钾溶液变灰绿色,石灰水是否变浑浊,空气中的,CO,2,是否能完全被吸收，装置气密性等,明确实验目的,探究酵母菌的呼吸方式,理解实验原理,生物学原理：酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧型微生物。,检测原理：细胞呼吸产生的,CO,2,可以使澄清的石灰水变浑浊，无氧呼吸产生的酒精可使酸性重铬酸钾溶液变灰绿色。,作出实验假设,酵母菌在有氧、无氧条件下均能进行细胞呼吸（或其他合理假设）。,设计实验步骤,.,选择器材是关键。器材包括仪器、药品和该实验最佳的生物学材料。,.,确定自变量。根据实验原理,“,酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存”，确定实验的自变量是培养液中,O,2,的控制（是否无,O,2,/,通入,O,2,）。,.,控制好无关变量（同时考虑等量对照、条件适宜、重复实验等）。,.,确定观察指标项（由因变量能否直接被观察、测定来确定）。本实验中观察的是什么？,预测实验结果,由于自变量为培养液中,O,2,的有无，因此可能的结果理论上有四种，但实际上酵母菌不可能不进行细胞呼吸，因此排除其在有氧、无氧条件下都不能进行细胞呼吸的假设，预测结果,3,种。,反思实验本身,反思是对探究过程的再思考，既是对原有过程的总结，修正原有实验设计过程和设计思想，并进一步探究新的问题。,完成实验分析数据,（二）随堂反馈,:,探究影响细胞呼吸方式的因素,例,2,：酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵，有同学认为是氧气抑制了酵母菌无氧呼吸，也有同学认为是有氧呼吸产生的过量,ATP,抑制了酵母菌无氧呼吸。请设计实验探究酵母菌在氧气充足条件下不能进行无氧呼吸的原因。,（,1,）供选的实验试剂和用品：,锥形瓶、酵母菌细胞（试剂,1,）、质量分数,5%,的葡萄糖溶液、酵母菌破碎后经离心处理得到的只含有酵母菌细胞质基质的上清液（试剂,2,）和只含有酵母菌细胞器的沉淀物（试剂,3,）、,ATP,饱和溶液、蒸馏水、橡皮管夹若干、其他常用器材和试剂。,（,2,）完成下列实验步骤：,项目,装置,A,装置,B,装置,C,实验原理,检测原理,自变量,因变量,观察指标,无关变量,对照组,ATP,O,2,抑制,澄清石灰水变浑浊,澄清石灰水是否变浑浊,澄清石灰水是否变浑浊,试剂,2,、葡萄糖溶液等量，温度等条件适宜等,进行无氧呼吸,是否进行无氧呼吸,是否进行无氧呼吸,无氧呼吸受到抑制时,不能产生将葡萄糖分解,产生,CO,2,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,取锥形瓶等连接成如下装置三套，依次编号为,A,、,B,、,C,。,1,号瓶锥形瓶中都加质量分数为,10%,的,NaOH,溶液，,3,号锥形瓶瓶中都加澄清的石灰水。,A,装置的锥形瓶,2,中加入,；,B,装置的锥形瓶,2,中加入,；,C,装置的锥形瓶,2,中加入,。,10mL,的试剂,2,、,10mL,质量分数,5%,的葡萄糖溶液、,2mL,蒸馏水,10mL,的试剂,2,、,10mL,质量分数,5%,的葡萄糖溶液、,2mL,蒸馏水,10mL,的试剂,2,、,10mL,质量分数,5%,的葡萄糖溶液、,2mLATP,溶液,A,、,B,、,C,三套装置均先持续通入氮气,5min,，去除锥形瓶中的氧气，再将,A,、,B,、,C,三套装置分别作如下处理：,A,套,_,_,，,B,套,_,_,，,C,套,_,_,。,持续通入,N,2,持续通入,N,2,持续通入空气,将三套装置放在温度适宜（,25,35,）的相同条件下培养相同时间（,8,10h,）。,观察,_,，判断是否进行无氧呼吸。,（,3,）预期实验结果并得出相应结论：,；,；,；,。,澄清石灰水是否变浑浊,若,A,套变浑浊，,B,套不变浑浊，,C,套变浑浊，则酵母菌无氧呼吸受,ATP,抑制，不受氧气抑制,若,A,套变浑浊，,B,套变浑浊，,C,套不变浑浊，则酵母菌无氧呼吸不受,ATP,抑制，受氧气抑制,若,A,套变浑浊，,B,套不变浑浊，,C,套不变浑浊，则酵母菌无氧呼吸既受,ATP,抑制，也受氧气抑制,若,A,套变浑浊，,B,套变浑浊，,C,套变浑浊，则酵母菌无氧呼吸不受,ATP,抑制，也不受氧气抑制,1,、,在一普通的锥形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如下图所示。下列有关坐标图中不正确的是（,）,B,2,、一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中检测到,3,种化学物质，其浓度变化如下图。图中,P,、,Q,、,R,三曲线依次代表,A,、,O,2,、,CO,2,、,乳酸,B,、乳酸、,CO,2,、,O,2,C,、,CO,2,、,O,2,、,乳酸,D,、,CO,2,、,乳酸、,O,2,B,3,、下图为生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解。请根据图回答下面的问题。,（,1,）反应、中，可在人体细胞中进行的是,。,（,2,）粮食贮藏进程中有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为,。,有氧呼吸产生水和能量,4,、,在科学研究中常用呼吸商（,RQ,释放的二氧化碳,体积,/,消耗的氧体积）表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。,关闭活塞，在,25,下经,20,分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置,1,和装置,2,的着色液分别向左移动,x,和,y,（,mm,）。,x,和,y,值反映了容器内气体体积的减少。请回答：,（,1,）装置,1,的小瓶中加入,NaOH,溶液的目的是,。,吸收呼吸产生的二氧化碳,（,2,）,x,代表,值，,y,代表,值。,设装置,1,和装置,2,的着色液分别向左移动,x,和,y,（,mm,）。,x,和,y,值反映了容器内气体体积的减少。请回答：,消耗氧的体积 消耗氧和释放二氧化碳的体积之差,装置,1,中气体体积的变化就是由于发芽种子进行呼吸作用消耗氧气所造成。因此着色液向左移动的距离可以代表种子呼吸作用消耗氧的体积。装置,2,的试管中为蒸馏水，不能吸收二氧化碳，气体体积的变化是由于瓶内氧气、二氧化碳的变化共同造成的。从消耗氧气角度分析，装置内气压下降，着色液向左移动；从释放二氧化碳角度分析，装置内气压上升，着色液向右移动。故着色液移动的距离表示两者的体积之差，向左移动表明消耗氧气的体积大于释放二氧化碳的体积。,呼吸商（,RQ,释放的二氧化碳体积,/,消耗的氧体积）,（,3,）若测得,x,200,（,mm,），,y,30,（,mm,），则该发芽种子的呼吸商是,。,设装置,1,和装置,2,的着色液分别向左移动,x,和,y,（,mm,）。,x,和,y,值反映了容器内气体体积的减少。请回答：,根据计算公式，消耗氧的体积：,x,200,（,mm,），释放二氧化碳的体积,x,y,200,30,170,（,mm,），,RQ,170/200,0.85,。,（,4,）若要测定已长出一片真叶幼苗的,RQ,值，则应将该装置放于何种条件下进行？,。为什么？,。,黑暗。避免因幼苗进行光合作用，干扰呼吸作用的气体量的变化,（,5,）为使测得的,x,和,y,值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入,。设对照的目的是,。,死亡的种子、,20%NaOH,检查装置的气密性和排除温度等因素对实验的影响,（,6,）机体在一定时间内，呼吸作用产生的,CO,2,与消耗的,O,2,的摩尔数的比值，常被用来判断分解有机物的种类。根据葡萄糖彻底氧化分解反应式计算，此比值应是（）,A.0.5 B.1 C.1.5 D.2,B,