2018-2019学年人教版必修一 5.3.1 探究酵母菌细胞呼吸的方式 学案

第3节ATP的主要来源——细胞呼吸
第1课时探究酵母菌细胞呼吸的方式学习目标
1．理解细胞呼吸的概念(重点)；2.探究酵母菌细胞呼吸的方式，学会控制和检测实验变量(重难点)
|基础知识|
一、细胞呼吸的概念
1．场所：细胞内。

2．物质变化：有机物氧化分解，生成二氧化碳或其他产物。

3．能量变化：释放出能量并生成ATP。

二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．实验原理
(1)酵母菌的代谢类型：在有氧和无氧的条件下都能生存，是兼性厌氧菌。

(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。

(3)CO2的检测
①CO2能使澄清的石灰水变混浊。

②CO2能使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。

根据石灰水变混浊或溴麝香草酚蓝水溶液变色的时间长短，可以检测CO2的产生情况。

(4)酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应，变成灰绿色。

2．实验装置
(1) CO2的检测装置：
①有氧条件下的装置：如图甲
②无氧条件下的装置：如图乙
(2)酒精的检测装置：
答案(1)①NaOH溶液澄清的石灰水②澄清的石灰水(2)重铬酸钾
3．实验现象及结论
(1)实验现象
①甲、乙装置中的石灰水都变混浊，但甲中混浊程度高且速度快。

②试管1中溶液颜色无变化，试管2中溶液颜色由橙色变成灰绿色。

(2)实验结论
①有氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生CO2
②无氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生酒精和少量CO2。

|自查自纠|
1．细胞呼吸只能产生CO2()
2．细胞呼吸只能在细胞进行()
3．细胞呼吸产生的ATP可用于主动运输()
4．酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2()
5．只检测有无CO2产生即可确定酵母菌的呼吸方式()
6．根据石灰水变浑浊的程度可以确定CO2产生的量的多少()
7．酒精在中性或酸性条件下与重铬酸钾溶液反应产生灰绿色()
答案 1.× 2.√ 3.√ 4.√ 5.× 6.√7.×
|图解图说|
★溴麝香草酚蓝水溶液通入CO2的颜色变化：蓝→绿→黄。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ★酵母菌无氧呼吸的过程中产生酒精
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ★酒精检测：重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应，由橙色→灰绿色。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 探究点一探究酵母菌细胞呼吸方式的原理及检测产物的方法1．为什么说酵母菌属于兼性厌氧型菌？
提示因为酵母菌在有氧和无氧条件下都可以进行细胞呼吸。

2．酵母菌在有氧和无氧条件下进行细胞呼吸的产物是否相同？为什么只检测CO2并不能确定酵母菌的呼吸方式？
提示不相同。

因为有氧和无氧条件下均可产生CO2。

3．如何确定酵母菌通过细胞呼吸产生的CO2量的多少？
提示根据石灰水变浑浊的程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短。

4．如何确定酵母菌通过无氧呼吸产生的酒精的多少？
提示根据重铬酸钾变成灰绿色所需时间的长短。

【典例1】下列关于酵母菌的呼吸方式及其产物的检测的叙述中，错误的是() A．因为酵母菌既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸，所以它在有氧和无氧条件下都能生存
B．因为酵母菌在有氧和无氧条件下都产生CO2，所以只检测CO2并不能确定呼吸方式C．用石灰水或重铬酸钾溶液均可检测CO2
D．酒精需要在酸性条件下进行检测
解析酵母菌属于兼性厌氧型菌，即在有氧或无氧条件下均可进行细胞呼吸，所以酵母菌在有氧或无氧条件下都能生存，A正确；酵母菌通过有氧呼吸或无氧呼吸均可产生CO2，所以只检测CO2并不能确定其呼吸方式，B正确；CO2可用石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液进行检测，重铬酸钾用于检测酒精，C错误；用重铬酸钾溶液检测酒精需在酸性条件下进行，D正确。

答案 C
检测并比较CO2产生量的两种方法
方法一：
(1)判断依据：相同时间内澄清石灰水变混浊的速度和程度。

(2)判断方法：若变混浊的速度较快，而且混浊程度较高，则说明产生的CO2较多；反之，则说明产生的CO2较少。

方法二：
(1)判断依据：相同时间内溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄的速度和变成黄色的程度。

(2)判断方法：若变色速度较快且颜色较深，则说明产生的CO2较多；反之，则说明产生的CO2较少。

探究点二探究酵母菌细胞呼吸的过程分析
根据教材P92中的实验装置图思考下列问题：
1．为什么要将葡萄糖溶液先煮沸再冷却后加入锥形瓶中？
提示加热煮沸的原因是杀死溶液中的细菌，排除其他微生物对实验结果的影响，同时还能排出溶液中的CO2。

冷却的原因是防止高温将酵母菌杀死。

2．探究无氧呼吸的装置中，为什么B瓶封口后要过一段时间后再通盛有石灰水的锥形瓶？
提示保证瓶中的O2全部被消耗，造成无氧环境，确保通入石灰水的是无氧呼吸产生的CO2。

【典例2】下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，有关叙述正确的是() A．该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，其中乙组作为对照组
B．若向B瓶和D瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则D瓶内的溶液会变黄
C．可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率
D．若C瓶和E瓶中溶液都变混浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式
解析D瓶酵母菌进行无氧呼吸，生成酒精，在酸性条件下重铬酸钾溶液与酒精反应变
成灰绿色，而B瓶酵母菌进行有氧呼吸，不生成酒精，加入酸性重铬酸钾溶液无灰绿色出现。

B瓶酵母菌进行有氧呼吸，产生CO2速率较快，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较短，石灰水变混浊较快(混浊量较大)；D瓶酵母菌进行无氧呼吸，产生CO2速率较慢，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较长，石灰水变浑浊较慢(混浊量较小)。

答案 C
探究酵母菌呼吸方式实验的条件控制
(1)有氧条件：装置甲连通橡皮球(或气泵)，让空气间歇性地依次通过三个锥形瓶，既保证O2的充分供应，又使空气先经过盛有NaOH溶液的锥形瓶，除去空气中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变混浊是酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。

(2)无氧条件：装置乙中D瓶应封口放置一段时间后，待酵母菌将D瓶中的O2消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2使澄清的石灰水变混浊。

【跟踪训练】
下图是探究酵母菌呼吸类型的装置，如果装置一中红色液滴向左移，装置二中红色液滴向右移，证明酵母菌()
A．只进行有氧呼吸
B．只进行无氧呼吸
C．可能死亡
D．既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
解析只进行有氧呼吸时，放出CO2体积等于消耗O2体积，则装置一中液滴左移，装置二中液滴不移动；只进行无氧呼吸时，不消耗O2放出CO2，则装置一中液滴不移动，装置二中液滴右移；若酵母菌死亡，则装置一和装置二中的液滴均不移动；有氧呼吸和无氧呼吸同时存在时，消耗O2放出CO2，但是放出CO2体积大于消耗O2体积，则装置一中液滴左移，装置二中液滴右移。

答案 D
知识脉络要点晨背
1.细胞呼吸指的是有机物在细胞内经过一系
列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放
能量并生成A TP的过程。

2.酵母菌在有氧和无氧条件下均可进行细胞
呼吸，所以属于兼性厌氧型菌。

3.酵母菌通过有氧呼吸可产生CO2，通过无氧
呼吸可产生CO2和酒精。

4.探究酵母菌有氧呼吸的实验中，需要向酵母
菌培养液中通入经过NaOH溶液的空气，以
A．淀粉B．糖原
C．葡萄糖D．ATP
解析葡萄糖是有氧呼吸最常利用的底物。

答案 C
2．细胞呼吸的实质是()
A．分解有机物，储存能量
B．合成有机物，储存能量
C．分解有机物，释放能量
D．合成有机物，释放能量
解析细胞呼吸的物质变化是分解有机物，能量变化是将有机物中的能量释放出来。

答案 C
3．如图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。

以下说法中正确的是()
A．两个装置均需要在黑暗条件下进行
B．装置乙在Ⅲ处可检测到有酒精生成
C．装置乙中应让Ⅱ先放置一会再与Ⅲ连接
D．装置甲中NaOH溶液的作用是吸收Ⅰ处的CO2
解析由于装置乙是探究酵母菌的无氧呼吸的，所以要保持装置中无氧，要过一段时间再与Ⅲ相连，这样可以将Ⅱ中的氧气消耗尽。

答案 C
4．设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫()
A．对照实验B．对比实验
C．模拟实验D．演示实验
答案 B。