探究：酵母菌细胞呼吸的方式实验

【高中生物】高中生物知识点：探究：酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌的呼吸方式：一、实验原理：（1）酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。

方程式：有氧呼吸：C6H12o6+6h2o+o26co2+12小时2O+能量；无氧呼吸：C6H12o62c2H5哦+2co2+精力（2）co二可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。

根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养co二的产生情况。

（3）橙色重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇（乙醇）反应，在酸性条件下变成灰绿色。

实验装置：二、方法步骤：提出问题→作出假设→设计实验→（包括选择实验材料．选择实验器具、确定实验步骤、设计实验记录表格）→实施实验→分析与结论→表达与交流。

（1）酵母培养基的制备取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶a（500ml）和锥形瓶b （500ml）中，再分别向瓶中注入240ml质量分数为5%的葡萄糖溶液（2）探测公司2一代用锥形瓶和其他材料用具组装好实验装置（如上图），并连通橡皮球（或气泵），让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶(约50min)。

然后将实验装置放到25-35℃的环境中培养8-10h。

（3）检测喷雾精华的生成各取2ml酵母菌培养液的滤液，分别注入2支干净的试管中。

向试管中分别滴加0.5ml溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液（体积分数为95%-97%）并轻轻振荡，使它们混合均匀，观察试管中溶液的颜色变化。

三、实验现象与分析(1)现象：甲、乙装置中石灰水都变混浊，装置甲混浊快且程度高。

装置乙中的b溶液由橙色变成灰绿色，装置甲中的a溶液不变色。

（2）分析：① 酵母在好氧和厌氧条件下都会产生二氧化碳；② 酵母在有氧条件下比在厌氧条件下释放更多更快的二氧化碳；③ 在缺氧的情况下，酵母分解葡萄糖生成酒精。

《探究酵母菌细胞呼吸的方式》教学设计一、教学设计思路：“探究酵母菌细胞呼吸的方式”是普通高中生物教科书中的一个探究实验。

通过探究性实验教学更能发挥学生的主体作用，培养学生多方面的能力，利于学生可持续发展，从而真正体现了新课改的要求。

但由于本实验用材多，耗时长，如何让学生设计科学、简便、可行的实验方案和装置，对教材参考资料中的实验材料、试剂、仪器装置的改进，使本实验能大大缩短实验时间，使本来认为难以开设的探究性实验，完全具备了在一般的中学课堂内就能完成的实验。

在本节课的设计中我让学生在实验室提前做了一些准备工作，例如提前布置学生用酵母菌发面展示发面现象，添加酵母粉的比不加酵母粉的更松软，并且有蜂窝状的孔隙。

还让同学利用矿泉水瓶自制简易的酿酒装置、酸奶装置。

增加感性认识，体验生物实验乐趣，鼓励课外继续实验，为生活添色彩。

二、实验教学分析：1、实验内容分析：本实验如果按照教材中的仪器和试剂的使用量需8-10小时才能观察到实验现象，经过多次实验改进，最终在6分钟内可观察到明显现象，实验改进如下：1、实验材料的选择:“安琪活性干酵母粉”含量高，吸水后可快速恢复活性。

2、实验仪器的装置：将课本中250ml的锥形瓶，改为50ml的锥形瓶，简化装置，缩短反应时间。

3、为了使实验更加严谨，对课本中的实验装置多加一瓶澄清石灰水检测二氧化碳是否除干净。

4、将实验放在38度水浴加热，加快反应速率。

2、学生基本情况分析：由于高中的学生已经初步具备了对照实验的设计原则、自主探究、推理判断的能力。

因此，可以利用学生已有的知识和经验，创设新的问题情境，激发学生的探究欲望。

然后引导学生开展探究酵母菌的呼吸方式的实验并得出相应结论。

3、教学条件：我校有专门的生物实验室，实验中所用到的材料，仪器，试剂，学校全都具备。

不过由于实验耗时长，不是每个老师都能按照探究的一般步骤在设计实验之后能进行实验，让学生分组亲自参与实验。

本人也是通过不断改进实验装置，经过多次课堂实施，最终可以开展一堂学生亲自参与的探究性实验课。

探究酵母菌细胞呼吸的方式教学设计教学设计探究酵母菌细胞呼吸的方式XXX1、教材分析2、教学思路酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。

本节教学运用了问题导学教学法、讨论法、探究法、实验法、演示法等多种教学方法，利用多媒体手段为课堂创设情境，并通过有氧、无氧呼吸实验演示等手段，面向全体学生，倡导探究式研究，引导学生主动参与、乐于探究、勤于思考，使课堂呈现出自主、探究和合作的研究方式，激发了他们探究实验的兴趣，并领悟了探究实验的方法、步骤。

通过探究，学生认识到有氧呼吸和无氧呼吸的条件和生成产物，这样就为后面研究有氧呼吸和无氧呼吸打下了基础。

通过探究，培养了他们交流与合作的能力、动手操作的能力、创造性思维的能力和探究实验的能力，达到了有效教学的目的。

3、讲授目标知识目标：能阐述细胞呼吸的概念能力目标：通过参与“探究酵母菌细胞呼吸方式”的方案设计、实验操作和实验结果的分析和交流，培养学生的实验设计严谨的思维、实践操作能力和分析能力以及沟通交流的能力。

情感态度和价值观目标：通过探究实验，使学生养成尊重事实的科学态度以及建立科学价值观。

4、教学重难点重点1、探究酵母菌细胞呼吸的方式2、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物。

难点探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验设计5、教学过程课前准备：教师准备多媒体课件，有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的装置，学案。

布置学生课前预探究酵母菌细胞呼吸的方式5.1创设情境，导入新课通过教师提出问题“CO2、酒精是酵母菌在有氧产生的，照旧在无氧产生的呢？”引入课题：探讨酵母菌细胞呼吸的方式（课件展示课题）5.2以问题、讨论等方式，进行实验方法、步骤的探讨提出问题→作出假定→设想实验→进行实验→分析现象、得出结论→表达与交换→再探讨通过提问学生，讨论，最后确定本探究实验提出的问题是：酒精和CO2是酵母菌在有氧条件下还是在无氧条件下产生的？作出假定让学生结合已有的知识和生活经验，针对问题作出公道的假定。

“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验改进分析酵母菌是一种单细胞真菌，广泛应用于食品加工、酿酒和生物实验等领域。

酵母菌细胞呼吸是指通过线粒体进行的细胞内氧化还原反应，产生能量和二氧化碳。

对酵母菌细胞呼吸的方式进行探究，有助于深入理解生物细胞内能量转化的机制，并为相关领域的研究提供理论支持。

目前对酵母菌细胞呼吸方式的探究仍存在一些不足，需要不断改进实验方法和分析手段。

一般来说，研究者常用氧气消耗率和二氧化碳产生率来反映细胞呼吸的水平。

但目前对酵母菌细胞呼吸方式的探究主要集中在采用氧气消耗率作为主要指标，而对二氧化碳产生率的重视程度相对较低。

二氧化碳产生率同样是细胞呼吸的重要指标，它可以深入反映细胞内氧化还原反应的速率和产物释放情况，因此在酵母菌细胞呼吸方式的探究中应给予更多的关注。

为了改进对酵母菌细胞呼吸方式的实验分析，我们可以参考以下方面进行改进：1. 引入二氧化碳产生率的测定方法。

可以采用电化学二氧化碳传感器或二氧化碳分析仪等设备，实时监测酵母菌细胞呼吸过程中二氧化碳的生成速率。

通过比较氧气消耗率和二氧化碳产生率的变化趋势，可以更全面地了解细胞内氧化还原反应的情况，为揭示酵母菌细胞呼吸方式提供更充分的数据支持。

2. 结合分子生物学技术，开展线粒体相关基因的表达分析。

线粒体是细胞内进行呼吸作用的重要器官，其功能状态直接影响细胞内氧化还原反应的进行。

通过检测线粒体相关基因的表达水平，可以了解酵母菌细胞呼吸方式在分子水平上的调控机制，从而为其呼吸方式的深入探究提供更为详实的信息。

3. 结合生物化学技术，进行氧气消耗和二氧化碳释放产物的分析。

可以利用放射性同位素示踪法或质谱技术等手段，测定细胞呼吸过程中产生的氧气消耗产物和二氧化碳释放产物的组成和数量。

通过分析产物的种类和数量，可以更深入地了解酵母菌细胞呼吸过程中氧化还原反应的具体细节，为呼吸方式的研究提供更加准确的数据。

探究酵母菌细胞呼吸得方式素养要求尝试探究酵母菌细胞得呼吸方式(ｃ级)通过“探究酵母菌细胞得呼吸方式”得实验,掌握实验得原理、方法与步骤等。

实验探究酵母菌细胞呼吸得方式【自主先学】先学指导学生阅读教材83页,说出“探究酵母菌细胞呼吸得方式"得实验原理、方法步骤。

概念梳理１.实验原理(１)在有氧条件下,酵母菌进行,可以将葡萄糖氧化分解形成,并释放能量。

在无氧条件下,酵母菌进行,能将葡萄糖分解成。

(２)检验酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸产生得CO2得量得多少①将酵母菌两种呼吸方式产生得气体分别通入澄清得,根据石灰水混浊程度判断两种方式产生得ＣO2量得多少,辨别酵母菌得呼吸类型。

②将酵母菌两种呼吸方式产生得气体分别通入溴麝香草酚蓝溶液,根据溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色得时间长短,判断两种方式产生得CO2得量得多少。

(3)检验酵母菌无氧呼吸产生酒精酵母菌无氧呼吸产生得酒精,在(酸/碱)性条件下很容易与重铬酸钾反应生成色得硫酸铬。

２。

实验装置3.方法步骤:(1)酵母菌培养液得配制取2０ｇ新鲜得食用酵母菌,分成两等份,分别放入锥形瓶Ａ(５0０mL)与锥形瓶B(50０mL)中,再分别向瓶中注入2４0mL质量分数为5％得葡萄糖溶液、(２)检测ＣO2得产生①装置甲(如上图),连通橡皮球(或气泵),让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶(约5０min)、②装置乙(如上图),封口静置一段时间,再连通盛有澄清石灰水得锥形瓶、(３)检测洒精得产生各取２mL酵母菌培养液得滤液,分别注入2支干净得试管中、向试管中分别滴加0.5ｍＬ溶有0。

1g重铬酸钾得浓硫酸溶液(体积分数为95%—97％)并轻轻振荡,使它们混合均匀,观察试管中溶液得颜色变化、4、实验现象5①酵母菌在有氧与无氧条件下都能产生;②酵母菌有氧比无氧时释放出得ＣO2;③酵母菌无氧时分解葡萄糖还产生、6、实验结论:酵母菌在有氧与无氧条件下都能进行,在有氧条件下,酵母菌进行,产生大量得; 在无氧条件下,酵母菌进行,产生。

实验4 探究酵母菌细胞呼吸的方式➢核心知识回顾1、选择酵母菌为实验材料的原因：酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于生物。

酵母菌进行有氧呼吸能产生CO2和水，进行无氧呼吸能产生酒精和CO2。

2、产物的检测试剂现象(颜色变化)CO2澄清的变水溶液色→色→色酒精在条件下，使用色的溶液橙色→色3、实验步骤(1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋溶液)。

(2)检测CO2产生的多少的装置如图所示。

A B C D EA瓶加入的试剂是，其目的是。

C瓶和E瓶加入的试剂是澄清(或水溶液)，其作用是。

D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，其原因是。

再连通E瓶，就可以确保通入澄清石灰水(或溴麝香草酚蓝水溶液)的CO2是酵母菌的无氧呼吸所产生的。

上图左右两组实验为实验，有氧和无氧条件下的实验都为组。

(3)检测酒精的产生：从A、B中各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g 的溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。

4、实验现象条件澄清石灰水的变化/出现变化的快慢重铬酸钾的浓硫酸溶液甲组(有氧) 变混浊程度/快无变化乙组(无氧) 变混浊程度/慢出现色5、实验注意事项由于也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的。

【答案】1、兼性厌氧型2、石灰水浑浊溴麝香草酚蓝蓝绿黄酸性橙重铬酸钾灰绿色3、(1)葡萄糖(2)NaOH 吸收空气中的CO2 石灰水溴麝香草酚蓝检测是否有CO2生成耗尽D瓶中的氧气对比实验(3)重铬酸钾浓硫酸4、高低灰绿5、葡萄糖葡萄糖➢核心知识辨析1、探究酵母菌细胞呼吸的方式，可用酵母菌培养液的浑浊程度为观察指标(2021辽宁)(×)辨析：酵母菌有氧呼吸产生CO2和水，无氧呼吸产生CO2和酒精，所以探究酵母菌细胞呼吸的方式，观察指标是培养液的滤液能否使重铬酸钾转变成灰绿色，2、在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由蓝色变成灰绿色(2020江苏)(×)辨析：高中生物学中的颜色反应总结1、斐林试剂检测可溶性还原糖：还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀。

一、实验目的通过本实验，了解酵母菌在有氧和无氧条件下的呼吸方式，掌握酵母菌细胞呼吸产物的检测方法，并验证酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生水和二氧化碳；在无氧条件下进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳。

二、实验原理酵母菌是一种单细胞真菌，属于兼性厌氧菌。

在有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸产生水和二氧化碳，反应式为：C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 能量。

在无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，反应式为：C6H12O6 →2C2H5OH + 2CO2 + 能量。

本实验采用液体培养基，分别设置有氧和无氧条件，观察酵母菌在不同条件下的生长情况，并检测呼吸产物。

三、实验材料1. 酵母菌菌种2. 液体培养基（葡萄糖溶液）3. 澄清石灰水4. 溴麝香草酚蓝水溶液5. 重铬酸钾溶液6. 酒精7. 试管、锥形瓶、培养皿等四、实验步骤1. 将酵母菌菌种接种于液体培养基中，置于25-35℃环境下培养24小时，使其充分繁殖。

2. 将培养好的酵母菌液体培养基分为两组，分别装入两个锥形瓶中。

3. 第一组锥形瓶敞口，用于模拟有氧条件；第二组锥形瓶密封，用于模拟无氧条件。

4. 将两组锥形瓶放置于25-35℃环境下培养24小时。

5. 分别取两组锥形瓶中的酵母菌液体培养基，检测二氧化碳的产生：a. 取澄清石灰水适量，加入第一组和第二组锥形瓶中的酵母菌液体培养基中，观察石灰水是否变浑浊。

b. 取溴麝香草酚蓝水溶液适量，加入第一组和第二组锥形瓶中的酵母菌液体培养基中，观察溶液颜色变化。

6. 分别取两组锥形瓶中的酵母菌液体培养基，检测酒精的产生：a. 将橙色的重铬酸钾溶液加入第一组和第二组锥形瓶中的酵母菌液体培养基中，观察溶液颜色变化。

b. 将酒精滴入第一组和第二组锥形瓶中的酵母菌液体培养基中，观察酒精与溶液的反应。

五、实验结果1. 在有氧条件下，第一组锥形瓶中的酵母菌液体培养基产生大量二氧化碳，澄清石灰水变浑浊，溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。

“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验改进分析
本次实验旨在探究酵母菌细胞呼吸的方式，通过改进实验操作流程和数据处理方法，可以更加准确地研究酵母菌细胞呼吸的方式，为进一步研究酵母菌的生命活动提供有力支持。

一、实验操作流程改进
1. 在实验前要充分消毒实验器具，特别是试管和移液器等操作工具。

防止外界杂质和细菌对实验结果的影响。

2. 实验中要严格控制操作时间和温度，避免因为温度过高或操作时间过长而对实验结果产生影响。

3. 在测定细胞呼吸时，可以适当增加测定时间和样品量，提高实验数据的准确性。

二、数据处理方法改进
1. 在细胞呼吸实验中，要注意对实验数据进行可靠性检验，如在处理实验数据时，可以采用方差分析等方法优选结果。

同时也应该对实验数据进行多次重复实验，以提高测试数据的可靠性。

2. 实验数据处理时，在选取数据点的同时，还要结合样品历史数据和实验经验的积累来确定，以避免因为数据异常而导致实验结果不准确。

三、结论
通过以上改进措施，能够更加准确地研究酵母菌细胞呼吸的方式。

同时，我们还可以进一步开展相关研究，如研究不同因素对酵母菌呼吸的影响、酵母菌的代谢途径等，以进一步探索酵母菌的生命活动规律。

“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验改进摘要“探究酵母菌细胞呼吸的方式”属于探究实验，该实验在高中生物学教学过程中难以开展，通过对实验装置的改进，为实验实施创造条件，使实验结果更加明显，增加了实验的安全性和可操作性。

关键词酵母菌细胞呼吸；实验装置；实验改进“探究酵母菌细胞呼吸的方式”是《生物·必修1·分子与细胞》第5章“细胞呼吸的原理和应用”课题中的探究性实验。

本实验旨在使学生通过具体操作理解酵母菌细胞的呼吸方式、有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物；通过实验变量的控制、实验现象观察、结果记录等方面的经历和实践，培养学生科学思维，提升学生的科学探究能力。

1 教材实验原型与不足之处1.1教材实验原型图11.2实验设计的不足（1）实验装置组装难，笔者根据教材原型实验设计对实验仪器进行组装，至少需要花费10分钟。

（2）玻璃导管易碎，安全隐患多。

笔者在将玻璃导管插入瓶塞的过程中多次经历导管断裂，割伤手指。

另外，酵母菌发酵液溶液进入导管，若不及时清洗容易造成堵塞，减弱导管使用寿命。

（3）实验耗时长，一般需要8-10h，不便于教学随堂化；难以确定有氧呼吸组是否存在无氧呼吸；无氧呼吸组操作时难以把握锥形瓶中氧气耗尽的时间。

2 实验创新与改进之处（1）实验原料改进：用高活性干酵母菌（安琪）代替新鲜的食用酵母菌。

根据学校地理位置不同，新鲜的的酵母菌一般不易于取材，且容易发酵过度，对酒精的检测造成干扰。

利用高活性酵母真空包装，网上购买即可，且容易保存。

（2）实验变量控制方法的改进：教材中利用像皮球（或气泵）间歇性将空气通入NaOH溶液中，NaOH溶液具有一定的腐蚀性，增加学生操作过程中的危险性。

另外，空气中的02浓度低，溶解在酵母菌培养液中的O2就更少了，使得实验耗时过长。

固笔者通过利用H2O2和FeCl3溶液制备纯净O2,能让酵母菌迅速进入有氧环境中，缩短实验时长，同时也排除因通气不及时导致少量酵母菌细胞进行无氧呼吸的可能性。

拓展探究性实验——以“探究酵母菌细胞呼吸的方式”为例作者：冯汉茹来源：《中小学实验与装备》 2017年第1期重庆市凤鸣山中学(400037) 冯汉茹1教材分析“探究酵母菌细胞呼吸的方式”通过探究细胞呼吸产物进而认证酵母菌细胞呼吸的两种方式，为解释光合作用形成糖类后的“去路”打下根基，还密切联系着“组成细胞的分子”、“细胞的能量通货-ATP”、“颜色反应”等诸多教学内容，教学地位不容小觑。

在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”教学中，部分教师习惯性地按照教材编排，反复讲解实验步骤，强调酵母菌有氧呼吸、无氧呼吸各自的产物，再将实验现象和颜色反应对应，从而确定酵母菌有两种细胞呼吸方式。

如此照搬课本思路，有浓烈的“验证性”味道，却未培养学生的思维能力，没有“探究”体验，没有科学教育，没有用好教材。

本文从发现问题、分析问题、作出假设、设计实验为主线体验实验的探究性，拓展了教材宽度，挖掘了学科理性。

2教学目标2.1知识目标说明酵母菌细胞呼吸的方式。

2.2能力目标组建实验装置，锻炼学生动手能力和提高合作互助精神。

通过探究酵母菌细胞的呼吸方式，让学生学会实验探究的方法。

学会控制自变量，观察和检测应变量的变化，提高学生合作、交流以及自主学习能力。

2.3情感态度价值观目标形成对自然科学的基本认识和思维方法，提高学生科学素养，让学生热爱生活。

3 教学重点和难点(1)说明酵母菌细胞呼吸的方式。

(2)认同酵母菌为兼性厌氧型真菌。

4 实验目的和原理4.1 实验目的通过实验探究酵母菌在有氧条件下和无氧条件下细胞呼吸的产物，明确酵母菌细胞呼吸的方式。

4.2实验原理酵母菌属于单细胞真核微生物，兼性厌氧菌，能进行有氧呼吸，产生C02，也能进行无氧呼吸，产生酒精和C02。

5 实验探究历程5.1从现象出发，发现问题部分学生观察生活注意到做馒头、面包等食品时都是用酵母菌发面，发好的面团松软有气孔，而且蒸好的馒头、烤好的面包也都有大量气孔。

联想到有气孔说明了有气体产生，产生以下问题：“气体是什么呢？酵母菌发酵产生了什么物质？发面是酵母菌利用淀粉发酵吗？细胞呼吸和发酵之间有何关系？”5.2理性思考，提出问题(1)酵母菌发酵能产生气体，气体是什么？(2)酵母菌在怎样的条件下产生气体？它在有氧、无氧条件下，都会产生气体吗？假如都产生气体，气体的量一样多吗？(3)酵母菌呼吸除了产生气体，还产生别的物质吗？能否验证？验证时，如何取材？5.3大胆演绎，作出假设结合上述提出的3类问题，结合“有氧呼吸”、“酒精发酵”、“乳酸发酵”反应式，可以有以下7种假设。