2013年江苏高考-湘潭大学自主招生

呼吸作用(二)

一、教学目标：
1．知识方面：知道 无氧呼吸的类型及其与有氧呼吸的异同点；理解酵
母菌酒精发酵的方法和原理；知道分解代谢释放的能量 是如何被利用的。
2．能力方面：能设计相关实验，提高实验的设计能力、操作能力、分
析 评价能力，以及知识的灵活运用能力。
3．情感态度与价值方面：建立科学的思维方式，养成团结合作的良好
习惯。
二、教学重点：
实验设计能力和观察能力。
三、教学难点
探究酵母菌的呼吸作用实验设计
四、课前准备：把教室内的桌子合并起来，全班分成6组。
五、教学过程：
创设情境，导入新课：每班请一位生物研究型小组的同学先展示自制
的酒酿，然后再介绍自制酒酿的过程。为什么这么做呢？酒酿的主要原理
是酵母菌在缺氧的条件下，将淀 粉分解，生成酒精和二氧化碳，并释放能
量。这样的过程叫做无氧呼吸。
复习上节课内容（一、呼吸作用的概念：
呼吸作用又称生物氧化，是生物体氧化分解有机物， 释放能量的过程。
分解的有机物主要是以葡萄糖为代表的糖类。
二、呼吸作用的类型：有氧呼吸和无氧呼吸。
1、有氧呼吸的概念和反应式：
有氧 呼吸是细胞在有氧的条件下，将糖类等有机物彻底氧化分解，产
生二氧化碳和水，同时释放能量的过程。 ）
酶
CHO6HO6CO6CO
2
12H
2
O能量

22

6126
2、无氧呼吸
（1）、概念和过程
自然界中的某些生物或生物的某些组织，可以在缺氧的条件下把糖分解，并释放能量的过程。因为未彻底分解有机物，所以能量释放较少。第
一阶段在细胞质内与有氧呼 吸相同
（2）类型：
酶
C
6
H
12
O
6
2C
3
H
6
O
3
能量

酶
C
6
H
12
O
6
2C
2
H
5
OHCO
2
能量

（3）微生物的无氧呼吸类型：
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微生物在缺氧条件下的呼吸，通常称为发酵。根据产物的不同，分为
酒精发酵和乳酸发酵。
（4）微生物的呼吸作用类型
好氧微生物如醋酸菌、酒花菌等。
厌氧微生物如乳酸菌
兼氧微生物如酵母菌在正常情况下进行有氧呼吸，将糖分解，产生能量，供本身活动所需，并繁殖大量细胞。在缺氧条件下，酵母菌将糖分解
成酒精和二氧化碳，称为酒 精发酵。探究酵母菌的呼吸作用
根据所提供的实验仪器和试剂，设计实验探究生物在不同供氧条件下
的呼吸作用。
1、 实验材料：酵母菌
2、 实验仪器和试剂：5%葡萄糖液、大试管2支、小试管4支、
烧杯、铁架台、铁夹、、精密PH试纸、带有导管的橡皮塞、
石蜡油、0.5%BTB或澄清石 灰水、蒸馏水
3、 实验原理：（让学生回答）酵母菌是兼氧微生物在有氧条件下，
将糖分解 成二氧化碳和水，同时释放能量。在缺氧条件下，
酵母菌将糖分解成酒精和二氧化碳，释放少量能量。
4、 实验步骤：
*老师提问：（1）酵母菌呼吸作用的原料是什么？5%葡萄糖液
（2）设计生物学实验的三原则是：对照、单一变量和平行重复原
则
（3）本实验的单一变量是：有氧和缺氧
怎么来制造有氧和缺氧条件：橡皮球通过直导管向培 养液内
鼓入空气、加石蜡油浮于培养液表面，形成油膜，并试管加塞。
（4）怎样制造酵母菌 培养液的适宜培养条件：水浴加热，温
。
度保持在35—38C。为什么？酶作用的最适温度。 为了节约时间，
我们直接用热水调到合适温度。
为什么不可以直接加热？温度较难控制和受热不均匀。
（5）怎样说明酵母菌有氧呼吸的产物 是二氧化碳？使澄清的
石灰水变浑浊或者使兰色BTB变黄色。因为PH=7.6呈兰色，
PH -6.0呈黄色。
（6）怎样说明酵母菌无氧呼吸的产物是二氧化碳和酒精？二
氧化碳同上。 酒精：取1毫升培养液加入少量K
2
CrO
7
和3滴浓H
2
SO
4
于小试管中，摇匀后在酒精灯上加热，观察颜色变化。这个过程
由老师演示。
（7）试管加热时注意：均匀和勿把管口对着同学。
*学生以小组为单位设计实验方案，然后派一名同学交流讨论结果。
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2—3组。
老师定出参考实验方案：（1）大试管和小试管分别编号。
（2）甲、乙大试管内分别加入四分之一酵母块和50毫升5%葡萄糖液，分
别摇匀。
（3）甲大试管中稍加石蜡油，使浮于培养液表面，形成油膜，试管加塞，
。
保温于35—3 8C水浴。见有小气泡逸出，用导管通入BTB试剂，观察颜
色变化，记录自有小气泡至变色时间。 < br>。
（4）乙大试管加塞后，保温于35—38C水浴，不时以橡皮球通过直导管
向培养液 内鼓入空气。待培养液有小气泡逸出，用导管通入BTB试剂，观
察颜色变化，记录自有小气泡至变色时 间。
（5）将甲、乙试管的导气管末端用清水冲洗后，分别插入已知PH值的等
量蒸馏水中， 3分钟后，分别测试水溶液的PH值并记录。
学生以小组为单位进行实验，老师巡视。
5、实验结果：以小组为单位一名同学交流实验结果。2—3组。如果
实验没有预期的结果，请分析原因 。
老师演示实验：说明酵母菌无氧呼吸有酒精产生：
老师演示
1、 取三支试管并编号。
2、 三支食管分别加入1毫升酒精、甲、乙大试管中的培养液各1毫升，
分别注入三支小试管中
。
3、 分别加入1滴K
2
CrO
7
和3滴浓H
2
S O
4
于小试管中，摇匀后在酒精灯上加
热，观察
试管内液体
颜色变化 。这个过程由老师演示。
问学生：1号试管的作用、1和2比较说明什么？
甲大试管中酵母 菌进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳。根据记录结果有
氧条件下，分解葡萄糖的速度快，二氧化碳产生 的多。事实上能量也释放
的多。
演示实验：萌发的黄豆种子和未萌发的黄豆种子分别放在2个 锥形瓶中，
中间插一支温度计，比较温度高低。请一位学生上来读出温度。
这个实验说明萌发 的种子有氧呼吸旺盛，释放的能量多。复习上面的反应
式，说明有氧呼吸将有机物彻底分解成无机物，所 以释放的能量多。
简单介绍葡萄酒的配制过程，请学生说明原因：
第一步葡萄果汁+白糖+ 酵母菌于容器内，每天搅拌二至三次，温度保持在
15—20摄氏度左右，3—5天。原因：让酵母菌先 进行有氧呼吸以增加酵母
菌数量。
第二步断绝与空气接触，温度保持在15—20摄氏度左右 ，约7天。
原因：让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。老师补充发酵是产生大量酒精，
足以妨碍酵 母菌的生长和繁殖。若酒精的浓度达14%或以上，酵母菌便死
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亡，因此一般葡萄酒和啤酒所含酒精成分都不超过14%。
第三步：气泡不再发生时，盖上盖子。原因： 气泡不再发生说明葡
萄汁已全部发酵，因为酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
老师把材料上红葡萄酒的制作介绍给学生，课后阅读。
无氧呼吸在食品工业应用的非常广泛。例如：酿酒、制酸奶、制酸菜。
（5）高等生物的无氧呼吸：老师举例。
3、有氧呼吸和无氧呼吸的比较
呼吸类型
不同
点
进行场所
进行条件
分解产物
放能情况
反应式
相同点
有氧呼吸






无氧呼吸






三、能量的利用
作业：用青菜或萝卜制作泡菜。如果不会可以问家长，想一想，为什么这样做，到时带来学校交流。

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