高中生物 课时18 探究酵母菌细胞呼吸的方式和有氧呼吸导学案 新人教版必修1.docx

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高中生物课时18探究酵母菌细胞呼吸的方式和有氧呼吸导学案新人教版必修1

2019-2020年高中生物课时18探究酵母菌细胞呼吸的方式和有氧呼吸导学案新人教版必修1

【学习目标】

1．进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。

2．说出线粒体的结构和功能。

3．说明有氧呼吸的概念、过程及特点。

【自主梳理】

1．细胞呼吸的场所___________。

2．细胞呼吸过程中的物质变化：

有机物氧化分解，生成______________________。

3．细胞呼吸过程中的能量变化：

释放能量并生成_________。

4．探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验原理：

（1）酵母菌的代谢类型：

在__________________的条件下都能生存，是_________。

（2）细胞呼吸方式的判断：

在有氧和无氧条件下细胞呼吸的_________不同，以此来确定酵母菌细胞呼吸的方式。

5．探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验装置：

（1）有氧条件下

①完善图中的实验装置。

②检测有氧呼吸产物：

CO2能够使澄清的石灰水变_________，能够使溴麝香草酚蓝水溶液由_________变_________再变_________。

（2）无氧条件下

①写出下图装置中的试剂名称。

②使用方法：

B瓶应_________一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。

③检测无氧呼吸产物：

_________色的重铬酸钾溶液，在_________性的条件下与乙醇（俗称酒精）发生化学反应，变成_________色。

6．探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验结论：

（1）酵母菌细胞呼吸类型：

在_____________和_____________条件下都能进行细胞呼吸。

（2）呼吸产物：

①有氧呼吸____________。

②无氧呼吸____________。

7．有氧呼吸的主要场所——线粒体

（1）写出上图中序号代表的结构名称。

①_____________，②_____________，③_____________，_____________。

（2）与有氧呼吸有关的酶分布在__________________________。

（3）分布：

集中在_____________的部位。

8．根据有氧呼吸的过程，请完成下图。

9．有氧呼吸的总化学反应式：

_______________________________。

10．有氧呼吸的概念：

（1）条件：

需要_____________和多种酶的参与。

（2）反应底物：

_________等有机物。

（3）反应产物：

_________、_________和能量。

11．有氧呼吸过程中能量转化：

1mol葡萄糖彻底氧化分解能够产生_____________kJ能量，其中有_________kJ左右的能量储存在ATP中，其余以_________形式散失。

12．有氧呼吸与有机物在生物体外燃烧相比的不同点：

（1）条件：

_________。

（2）能量释放：

经过一系列化学反应_________释放，且部分储存在_________中。

【预习小测】

1．判断正误：

酵母菌属于厌氧型的细菌。

2．判断正误：

橙色的重铬酸钾溶液可以直接和酒精发生化学反应变成灰绿色。

3．判断正误：

有氧呼吸所释放的能量全部用于合成ATP。

4．判断正误：

有氧呼吸第一阶段产生的[H]用于第二阶段，第二阶段产生的[H]用于第三阶段。

5．判断正误：

有氧呼吸过程既消耗水，也产生水。

6．判断正误：

葡萄糖氧化分解为丙酮酸可以发生在细胞有氧时。

7．判断正误：

种子风干脱水后细胞呼吸强度增强。

【探究一探究酵母菌细胞呼吸的方式】

1．探究酵母菌的有氧呼吸，请据图回答问题。

（1）A装置中为什么用气泵间歇性地通入空气？

（2）质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么？

2．探究酵母菌的无氧呼吸，请据图回答问题。

为什么要将B瓶封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？

3．在探究酵母菌的细胞呼吸方式过程中，检测指标的确定

能否以CO2的产生为指标来确定酵母菌的细胞呼吸方式？

分析原因。

4．在探究酵母菌的细胞呼吸方式过程中，对比实验是如何体现的？

实验结果是巳知的还是未知的？

【典例精析】

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的无氧呼吸，也有同学认为是有氧呼吸产生的ATP抑制了酵母菌的无氧呼吸。

某同学用质量分数为5%的葡萄糖溶液、只含酵母菌细胞质基质的上清液、ATP溶液和蒸馏水等，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。

请完成下列实验步骤。

（1）取锥形瓶等连接成如图所示装置三套，依次编号为A、B、C。

1号锥形瓶中都加入质量分数为10%的NaOH溶液，3号锥形瓶中都加入澄清的石灰水。

（2）三套装置的2号锥形瓶中，除都加入10mL只含酵母菌细胞质基质的上清液、10mL质量分数为5%的葡萄糖溶液外，A装置还需加入2mL蒸馏水；B装置加入_______________；C装置加入_______________。

（3）A、B、C三套装置均先持续通入N25min，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装置持续通入N2，B装置____________________，C装置____________________。

（4）将三套装置放在温度适宜（25〜35°C）的相同条件下培养相同时间（8〜10H）。

（5）请依据下列预期的澄清石灰水是否变混浊的情况，填写相应的结论。

A装置

B装置

C装置

结论

混浊

不混浊

混浊

①_______________

混浊

混浊

不混浊

②_______________

混浊

不混浊

不混浊

③_______________

混浊

混浊

混浊

④_______________

【变式训练】

酿酒、做面包都需要酵母菌。

某同学想探究酵母菌细胞呼吸的方式（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）作出假设:

_______________________________________。

（2）材料用具：

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。

（3）实验步骤：

①A瓶先封口放置一段时间后选择玻璃导管，将下图中的装置一、二中的锥形瓶分别进行连接。

②将两套装置放在适宜温度条件下培养10小时，观察澄清石灰水是否变混浊。

（4）预测结果及结论：

①_______________________________，说明酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行呼吸；

②_______________________________，说明酵母菌在有氧和无氧条件下都不能进行呼吸；

③_______________________________，说明酵母菌只能在无氧条件下进行呼吸；

④_______________________________，说明酵母菌只能在有氧条件下进行呼吸。

（5）为进一步确定酵母菌无氧呼吸的产物，可以再用________（试剂）检测培养瓶中有无酒精产生。

（6）该实验有实验组、对照组吗？

________。

【探究二有氧呼吸】

5．从结构上分析，线粒体与有氧呼吸相适应的特点有哪些？

6．根据有氧呼吸过程，请回答下列问题。

（1）有氧呼吸的整个过程是否都在线粒体内完成？

（2）[H]产生于哪些阶段？

又参与哪个阶段的反应？

（3）哪些阶段产生ATP?

产生ATP最多的是哪个阶段？

（4）水在哪个阶段产生？

整个过程是否有水的参与？

（5）根据图解及上述分析归纳有氧呼吸三个阶段的区别。

有氧呼吸

场所

反应物

产物

释放能量

第一阶段

第二阶段

第三阶段

（6）现有两组有氧呼吸的装置，如果用氧的同位素18O分别标记A组的C6H1218O6和B组的18O2，试分析A、B两组中的18O最终会出现在哪种产物中。

7．根据无氧呼吸的反应过程，书写无氧呼吸的化学反应式。

①产生酒精和二氧化碳

第一阶段：

______________________________。

第二阶段：

______________________________。

②产生乳酸

第一阶段：

______________________________。

第二阶段：

______________________________。

【典例精析】

下图为某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程，下列相关叙述中正确的是

A.图中的①②两物质依次是H2O和O2

B.图中

（一）

（二）两阶段产生[H]的场所都是线粒体

C.图中（三）阶段产生的H2O中的氢最终都来自葡萄糖

D.1分子丙酮酸经过

（二）（三）两阶段产生的能量一样多

【变式训练】

现有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合液，通入不同浓度的O2，产生的酒精和二氧化碳如图所示。

则在O2浓度为M时

A.酵母菌只进行无氧呼吸不进行有氧呼吸

B.用于无氧呼吸的葡萄糖的比例是2/5

C.酵母菌有氧呼吸消耗9molO2

D.O2浓度对酵母菌的细胞呼吸方式无影响

【随堂自测】

1．重铬酸钾溶液在酸性条件下，与酒精发生化学反应变成

A.黄色

B.灰绿色

C.蓝色

D.砖红色

2．小李同学在以下装置的①号瓶中分别加入等量的活酵母菌，以探究其呼吸方式。

在相同时间内，②号瓶中产生沉淀最多的是

3．有氧呼吸过程中ATP形成在

A.第一和第二阶段

B.第二和第三阶段

C.第一和第三阶段

D.三个阶段都产生

4．生物体吸收的O2用于

A.在线粒体中合成CO2

B.在细胞质基质中与[H]结合生成水

C.部分形成CO2，部分与[H]结合生成水

D.在线粒体中与[H]结合生成水

5．下图表示有氧呼吸的主要场所——线粒体的结构示意图，有氧呼吸过程产生CO2和消耗水的场所分别是

A.①②

B.②②

C.②③

D.③③

6．如图是有氧呼吸过程的图解，据图回答下列问题。

（1）有氧呼吸是从_________的氧化分解开始的，全过程分为_________个阶段。

（2）有氧呼吸的主要场所是_________，进入该场所的呼吸底物是_________；释放的CO2是在第____阶段产生的；H2O是在第____阶段形成的；产生ATP最多的是第____阶段。

（3）写出有氧呼吸的总化学反应式：

__________________。

【探究归纳】

1．教材提炼：

2．探究酵母菌细胞呼吸的方式可以转变为探究有氧条件和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的情况。

3．在探究酵母菌细胞呼吸的方式过程中，根据检测目的不同，可细化为两个子课题：

（1）在有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸产生CO2的多少；

（2）在有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸是否产生酒精。

具体分析如下：

课题名称

课题一

课题二

自变量

有氧和无氧

因变量

产生CO2的多少

酒精的有无

观察指标

①澄清石灰水变混浊的程度

②溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄所用时间的长短

重铬酸钾溶液的颜色变化

无关变量

温度、营养物质的浓度和总量等

实验结论

在有氧条件下产生的CO2多

在无氧条件下才能产生酒精

4．有氧呼吸过程中各元素的来源和去路：

（1）CO2是在第二阶段产生的，是由丙酮酸和水反应生成的，场所是线粒体基质。

（2）O2参与了第三阶段的反应，[H]和O2结合生成水，所以细胞呼吸产生的水中的氧来自O2，场所是线粒体内膜。

（3）有氧呼吸过