探究酵母菌细胞呼吸的方式

概要： （1）制备酵母液 取两份新鲜酵母，每份10 g，分别放入两个编好号的500 mL广口瓶或锥形瓶中，再向瓶中分别加入200 mL质量分数为5％的葡萄糖溶液，制成酵母发酵液，简称酵母液。 （2）实验装置 装置1： 质量分数为10%的NaOH溶液酵母液石灰水（或Ba(OH)2溶液） 装置2： 酵母液石灰水（或Ba(OH)2溶液） （在装置2的酵母液中加一些色拉油，以隔绝空气） 装置3：同装置1或装置2，但要将酵母液换成葡萄糖液。 （3）检测 ①使用石灰水（或Ba(OH)2溶液）检测CO2的生成 在室温25 ℃、湿度55%条件下，10 min时，可见装置1中石灰水变混浊，装置2中石灰水刚冒出气泡；20 min时，装置2中石灰水变混浊。 实验现象：比较单位时间内两种装置中石灰水混浊的程度。 可观察到装置1与装置2中的酵母液均有气体产生，并使石灰水变浑浊，但装置1中石灰水的混浊程度（沉淀）多于装置2，装置1中石灰水变混浊的时间早于装置2。装置3中不出现石灰水变混浊的现象。 ②使用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2的生成 溴麝香草酚蓝溶液的配制：在锥形瓶中加入5 mL

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  （1）制备酵母液   取两份新鲜酵母，每份10 g，分别放入两个编好号的500 mL广口瓶或锥形瓶中，再向瓶中分别加入200 mL质量分数为5％的葡萄糖溶液，制成酵母发酵液，简称酵母液。   （2）实验装置   装置1：           　　质量分数为10%的NaOH溶液　　　酵母液　　　石灰水（或Ba(OH)₂溶液）   装置2：     　　酵母液　　　石灰水（或Ba(OH)₂溶液）    （在装置2的酵母液中加一些色拉油，以隔绝空气）   装置3：同装置1或装置2，但要将酵母液换成葡萄糖液。   （3）检测   ①使用石灰水（或Ba(OH)₂溶液）检测CO₂的生成   在室温25 ℃、湿度55%条件下，10 min时，可见装置1中石灰水变混浊，装置2中石灰水刚冒出气泡；20 min时，装置2中石灰水变混浊。   实验现象：比较单位时间内两种装置中石灰水混浊的程度。   可观察到装置1与装置2中的酵母液均有气体产生，并使石灰水变浑浊，但装置1中石灰水的混浊程度（沉淀）多于装置2，装置1中石灰水变混浊的时间早于装置2。装置3中不出现石灰水变混浊的现象。   ②使用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2的生成   溴麝香草酚蓝溶液的配制：在锥形瓶中加入5 mL质量浓度为10-4 g/mL的溴麝香草酚蓝溶液、100 mL蒸馏水、1滴质量浓度为0．1 g/mL的NaOH溶液。此时溶液为蓝色。   注意：仍使用装置1和装置2，但要将瓶中的石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液，按装置图将反应容器连接好，装置1和装置2要同时连通溴麝香草酚蓝溶液。   实验现象：在室温25 ℃、湿度55%条件下，20 min时可见以下现象。   装置1　溴麝香草酚蓝溶液在130 s时由蓝色变成绿色；190 s时变成黄绿色；270 s时变成黄色。   装置2　溴麝香草酚蓝溶液需330 s才变成黄色。   装置3　溴麝香草酚蓝溶液仍为蓝色。   ③检测酒精的生成   取3支试管，按装置标号分别给试管标上1、2、3号。向1、2、3号试管中各加入0．1 g重铬酸钾晶体，然后分别向3支试管中小心地加入0．5 mL浓硫酸，振荡试管使晶体溶解，待溶液冷却后备用。在室温25 ℃、湿度55%条件下，20 min时，将装置1和装置2中的酵母液和装置3中的葡萄糖液取出，分别过滤，将滤液盛在3支干净的试管中。各取出2 mL滤液，分别加入1、2、3号试管中，振荡试管。   实验现象：看单位时间内溶液颜色的变化。   1号试管的溶液（即装置1的溶液）橙色略有变化，即有一点灰绿色出现。   2号试管的溶液（即装置2的溶液）由橙色变为灰绿色（在橙色背景中可能显青黄色）。   3号试管的溶液（即装置3的溶液）仍为橙色。   5．需要注意的几个问题   （1）各装置的连通管尽量不漏气。   （2）检测酒精生成时，配药后要马上检测。   （3）由于装置简单，不可能形成完全的有氧或无氧条件，因此不排除装置1中有酒精生成。检测酒精生成的实验中，装置1可能出现少许的灰绿色。   （4）注意对照装置3的实验结果。   （5）建议将全班学生分成若干个小组进行实验，每组4～6人。   教学设计    1．提出问题   创设情境：可从工业制酒引入。   围绕学生对酵母菌的了解，以及如何进行酵母菌细胞呼吸的实验展开教学。

www.88haoxue.com   2．作出假设   引导学生围绕酵母菌细胞呼吸的两种可能方式进行讨论。   3．设计实验   重点在引导学生思考以下问题。   （1）如何控制实验中的有氧条件和无氧条件？   （2）怎样鉴定细胞呼吸的产物？重点放在如何检测二氧化碳和酒精的生成，如何比较两种呼吸产物的多少。   4．实施计划   同前面的“操作指南”。   5．分析结果   （1）如果在室温25 ℃、湿度55%条件下，安装好装置，一般在实验开始后25 min左右就会出现比较明显的实验现象。   （2）无论是酵母菌的有氧呼吸还是无氧呼吸，都可以检测到二氧化碳的生成。二氧化碳的生成量可依据单位时间内石灰水变混浊的程度来判断。   （3）在酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的装置中都可以检测到酒精的生成。这是因为在我国目前中学生物实验室的条件下，难以做到让有氧装置中的每一个酵母菌细胞都处于有氧环境中。因此在有氧呼吸装置中也可能有部分酵母菌进行无氧呼吸，产生酒精。   6．得出结论   教师引导学生通过讨论，得出以下结论。   （1）细胞呼吸有两种方式：有氧呼吸和无氧呼吸。   （2）细胞的无氧呼吸包括两种形式：生成酒精的无氧呼吸和生成乳酸的无氧呼吸。   7．表达交流   从学生开始进行实验，到得到实验结果，大约需要30 min。实验结束后可以安排时间让学生讨论并整理实验结果，各小组派代表汇报、交流。   评价建议    1．评价等级分为优、良、及格、不及格四个档次。   2．能比较完整地完成探究活动的学生或小组获得“良”以上的成绩。   3．在探究活动的某个环节有创意、有想法，并进行认真思考和实践的学生或小组获得提高一档的评价。   替代方案  

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