高中学生研究性学习成果展示(79):探究酵母菌细胞呼吸的方式
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《探究酵母菌细胞呼吸的方式》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)XXX《探究酵母菌细胞呼吸的方式》说课稿一、使用教材二、实验器材根据四个创新实验,分为四组材料用具:(1)第一组:集气瓶,分液漏斗,上嘴抽滤瓶,导管,具支试管,止水夹,20ml注射器,橡胶管,HO,FeCl,澄清石灰水,酸性重铬酸钾溶液等;223(2)第二组:20ml注射器,输液管,EP管,水浴锅,HO,FeCl,酵母菌培养液(酵母菌液:葡萄糖溶液=1:1),溴麝香草酚蓝水溶液;(3)第三组:锥形瓶,CO传感器,数据采集器,电脑(电子白板),酵母菌培养液(酵母菌液:葡萄糖溶液=1:1),植物油;(4)第四组:血糖仪,注射器,输液管,葡萄糖,酵母菌,HO,FeCl。
三、教材尝试分析2232223(图1教材中的有氧装置)(图2教材中的无氧装置)教材方案设计合理、科学完整。
图3和图4为学生参考教材中操作的有氧装置和无氧装置。
(图3学生操作的有氧装置)(图4学生操作的无氧装置)学生经过操作发现尝试时间较长,难以在一节课上完成,分析缘故原由有如下几点:2.反应物量比较多,在500mL锥形瓶中加入240mL酵母菌培养液。
3.无氧条件不好控制,图2的B瓶中放置一段时间消耗瓶中的氧气来制造无氧条件。
4.不能定量比较有氧和无氧条件下二氧化碳产生的多少,酒精不太方便检测。
5.尝试时间比较长,要培养8到10小时,课堂上难以完成尝试。
4、尝试道理和立异设计思绪(一)实验原理酵母菌在有氧条件和无氧条件下都能呼吸,有氧条件产生二氧化碳和水,无氧条件下产生二氧化碳和酒精;二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,也使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄;用橙色的酸性重铬酸钾溶液与酒精反应会变成灰绿色;用CO传感器和电脑采集和绘制二氧化碳变化曲线;用血糖仪测定葡萄糖(稀释10倍)。
(二)立异尝试设计思绪利用HO和FeCl₃快速制氧,缩短回响反映时间;利用注射器作为回响反映器,有效发明酵母菌细胞呼吸的有氧和无氧前提,削减回响反映物的量,缩短回响反映时间;利用CO数字传感器,能够实时定量检测产品CO的变革量,定量比较酵母菌有氧前提和无氧前提下产生CO的量;用血糖仪测定酵母菌在有氧和无氧前提下分解葡萄糖的量,计算呼吸速度。
一、实验目的1. 探究酵母菌细胞在有氧和无氧条件下的呼吸方式。
2. 比较有氧呼吸和无氧呼吸产生的产物及能量输出。
3. 验证酵母菌作为兼性厌氧菌的特性。
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,同时释放大量能量;在无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,能量输出相对较少。
有氧呼吸反应式:C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 能量无氧呼吸反应式:C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 能量三、实验材料1. 酵母菌培养液2. 澄清石灰水3. 重铬酸钾溶液4. 橙色重酪酸钾溶液5. 酒精6. 锥形瓶7. 玻璃管8. 温度计9. 烧杯10. 移液管四、实验步骤1. 将酵母菌培养液置于锥形瓶中,分为两组,分别标记为A组和B组。
2. A组锥形瓶中通入适量氧气,模拟有氧条件;B组锥形瓶密封,模拟无氧条件。
3. 将两组锥形瓶放置在25-35℃环境下培养8-9小时。
4. 培养结束后,检测两组锥形瓶中产生的气体。
a. 向每组锥形瓶中加入适量澄清石灰水,观察石灰水是否变浑浊,判断是否产生二氧化碳。
b. 取两组锥形瓶中的液体,分别加入适量重铬酸钾溶液,观察溶液颜色变化,判断是否产生酒精。
5. 记录实验数据,分析结果。
五、实验结果1. A组锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊,说明有氧条件下酵母菌产生了二氧化碳。
2. A组锥形瓶中的重铬酸钾溶液颜色未发生变化,说明有氧条件下酵母菌未产生酒精。
3. B组锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊,说明无氧条件下酵母菌产生了二氧化碳。
4. B组锥形瓶中的重铬酸钾溶液颜色变为灰绿色,说明无氧条件下酵母菌产生了酒精。
六、实验结论1. 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水,能量输出较多。
2. 酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳,能量输出相对较少。
3. 验证了酵母菌作为兼性厌氧菌的特性。
“酵母菌细胞呼吸的方式”探究性教学设计及反思基础教育研究20XX年第13期犊写算"酵母菌细胞呼吸的方式"探究性教学设计及反思陆龙志金艳(湖北房县一中湖北房县442100)一,设计理念根据新课程教学的理念,高中生物学教学的目的重在组织学生开展"探究",本讲"探究酵母菌的细胞呼吸方式"是新教材增设的—个探究活动.教师在教学中要组织好各种观察,实验等探究性学习活动,引导学生主动参与探究过程,增强学生的感性认识,培养学生的科学探究能力与创造性思维能力.二,教学重点和难点1.教学重点(1)酵母菌细胞在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物;(2)设计与实施实验方案;2.教学难点:探究酵母菌细胞呼吸方式的设计与实施实验方案三,教学目标1.知识目标(1)说出酵母菌细胞在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物;(2)设计与实施实验方案.2.能力目标通过探究酵母菌细胞呼吸的方式,使学生尝试从现实生活中提出与生物学相关的,可以探究的问题,作出假设,确认变量,设计可行的实验方案.3.情感目标认同生物科学的价值,养成质疑一求实,创新及勇于实践的科学精神和科学态度;四,教学活动设计1.情境诱思,设疑导入我们在用活酵母粉发面蒸馒头时,如果用酵母和面后的面团放在温度适宜和通气良好的地方,则蒸出的馒头喧软多孔;否则,蒸出的馒头像"实疙瘩儿"一样又小还带有酒味儿.为什么呢?同样,我们家庭酿制黄酒时,为什么在装有糯米的盆中央挖个窝?而当"黄酒袱汁"渐渐覆满米面时酒味愈来愈浓,这又是为什么呢?2.探讨酵母茵细胞呼吸的方式下面我们就酵母菌这种微生物的发酵情况进行探讨.教师引导学生对上述问题充分发表自己的见解,并作出假设:①酵母菌在有氧条件下产生CO:,在无氧条件下产生酒精和CO2;②酵母菌在无氧条件下产生CO,在有氧条件下产生酒精和co2;③酵母菌在有氧和无氧条件下都产生了酒精和CO.检验假设的正确与否,需要通过实验来证明.结合教材P,:的问题及参考方案阅读思考.本实验的自变量是什么?(氧气的有无)因变量是什么?(是否有cO:和酒精产生)怎样控制有氧和无氧条件?怎样鉴定有无CO和酒精的产生?怎样比较CO2产生的多少?学生思考讨论后,在教师的引导下结合教材设计实验方案.实验步骤(如图)豁誊婆莹l号替'对照)①取2支试管,分别编号为1,2,各注入质量分数为0.1%的溴麝香草酚蓝水溶液3ml.②另取1支试管,注入鲜酵母菌培养液,注入量约为试管容量的2/3,试管口加塞.③用弯成"u"形的玻璃管按下图所示将盛有鲜酵母菌培养液的试管与2号管相通,固定于铁架台上,1号试?268?管设为对照.④将盛有鲜酵母菌培养液的试管置于35—38℃水浴中5min.⑤观察2号试管内的颜色变化.⑥向装有酵母菌培养液的试管滴加0.5ml溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液(体积分数为95%一97%)并轻轻振荡.使其均匀.观察试管中溶液的颜色变化.要求各小组代表用简明,科学的语言相互交流实验的成果.教师分析并总结.显然,上述实验控制的是元氧条件,那么.在有氧条件下,酵母菌细胞的呼吸又会是怎么样呢?教师引导学生阅读并分析教材设计(如图).蕞差;髯;{j|I"竹潦鼻肆_墙升茸畦育竹石木B瓶应封口放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶.想一想,这是为什么?(提示:消耗掉原瓶空间中的氧气)?重铬酸钾可以检测有无酒精存在.想一想,这一原理在丑常生活中可以有什么用处?(提示:用来检测汽车司机是否属于酒后驾车)3.实验设计小结(1)实验目的:探究酵母菌细胞呼吸的方式.(2)实验原理:①CO:可使澄清石灰水变浑浊,也可使溴厦孚香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄.根据石灰水浑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液中CO的产生情况.②橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇(俗称酒精)发生化学反应,变成灰绿色.(3)实验步骤:略(4)实验结果:略(5)实验结论:酵母菌在有氧和无氧条件下都可产生CO,在元氧条件下产生CO:同时也产生酒精.4.教学评价设计【题例】酵母菌被广泛用于发酵,为研究酒精发酵的产物.某研究小组设计了如下图所示的装置,l号,2号试管中均加入3trd 蒸馏水和少许0.1%的BTB溶液至蓝绿色(酸性较强时,BTB溶液变为黄色).下列有关评价合理的是()黜避A.1号试管可以去除或将1号试管中BTB溶液换成澄清石灰水B.该装置无法检验CO2的生成,仍需再补充其他装置C.温度偏高,导致发酵管内O:少,酵母菌繁殖速度减慢,不利于发酵D.为使发酵管中尽量少的含有O:,应先将葡萄糖液煮沸,待冷却后加入鲜酵母,再加入少许石蜡油,使之浮于混合液表面【答案解析】选D.1号试管起对照作用;酵母菌产生的CO会使2号试管中的BTB溶液由蓝绿色变成黄色,无需其他补充装置;80~C导致酵母菌死亡和发酵过程中酶变性失活;酵母菌在(转下页)读写算20XX年第13期基础教育研究追寻快乐人生——《(论语)心得》读后感杜华波(海阳市盘石店镇初级中学山东海阳265100)捧读了于丹老师的《(论语)心得》,我感到自己以前对于《论语》的理解只能算作"冰山一角".这部被誉为治国之本的《论语》,对于我们现代社会,现代人的生活,有哪些实际意义?于丹老师以白话诠释经典,以经典诠释智慧,把两千多年前的《论语》用一个现代人对社会,对生活,对人生的感悟演绎出来.她眼中的孔子只有温度,没有色彩.而灰色的孔子一旦链接了这个多彩的世界,催生而出的是一种乐观积极的态度,是对自己的得失缺憾的正确对待,是个人道德,品性和智慧的升华.读于丹老师的《(论语>心得》,让我领略到的就是这样一种追寻快乐人生的智慧.一,真正的快乐来自心灵深处人人都希望过上幸福快乐的生活,而幸福快乐与贫富无关,同内心相连.在当今社会如此激烈的竞争面前,每个人都在努力发展着自己的事业.收入多少,职位高低,似乎成了一个人成功与否的标志.但越是竞争激烈,越是需要调整心态.只有真正的贤者,才能不被物质生活所累,才能始终保持心中的那份恬淡和安宁.诚然,谁都不愿意过苦日子,但是单纯依靠物质的极大丰富同样不能解决心灵的问题.我们的物质生活水平在逐年提高,但是许多人却越来越不满足了.因为他看到周围总还有更富裕的阶层,总还有让自己不平衡的事物.其实,一个人的视力本有两种功能:一个是向外去,无限宽广地拓展世界;另一个是向内来,无限深刻地去发现内心.但我们的眼睛,总是看外界太多,看心灵太少.于丹教授认为孔夫子教给我们的快乐秘诀,就是如何去找到你内心的安宁,学会坚持自己的信念.教师这个职业决定了我们永远不可能在物质生活上十分富足,其实当咱们选择这个职业时,可以说在某种程度上也就选择了无私奉献和精神追求.那为何老师们现在的怨言越来越多了呢?我想这就和于丹老师所说的人的"视力"问题有关.如果教师总是用眼睛去看周围那些拥有香车豪宅和巨额存款的人,那么你永远也不会快乐.可如果我们能够学会用眼睛去"看"自己的内心,就能够每天从学生成长的点滴进步,从孩子的一声"老师好",从家长的一句"老师谢谢你",从若干年后已经长大成人的学生还记得你的生日并送来祝福等许多细小的事件中,深切地感受到那种无与伦比的职业幸福感.因此,真正的快乐并不属于有钱人,而属于心灵富足的人.二,快乐的本性就是平和人们喜爱品茶,在茶的面前,就会感到一切都变得平和美好.于丹教授理解《论语》"终极传递的是一种态度,是一种朴素的,温暖的生活态度,孔子并以此来影响着他的弟子."怎么样才能过上我们心灵所需要的那种温暖的,快乐的生活?我理解为:快乐的本性犹如茶——平和.茶的确是个和气的性子,与谁都合得来.柴门也进得,侯门也进得,不卑不亢,不温不火.所以,茶能和柴米油盐酱醋过日子,也能与琴棋书画诗酒共发雅性.平和,是儒家思想的根本,是中庸之道.性情平和下来,会使人"怡","怡"者,正是和悦,愉快之意.茶道讲求的是要让人身心愉悦,这与《论语》的真谛"就是告诉大家怎么样才能过上我们心灵所需要的那种快乐的生活"不谋而合了.孔夫子教育学生时很少疾言厉色,通常是用和缓的,因循诱导的,跟人商榷的口气.以平和的性情待人处事,这是孔夫子教学的态度,也是儒家的重要思想.但在实际教学中,许多教师却经常声色俱厉,指责学生不该如何如何.这样的老师师德修养并不一定有问题,他是没有达到性情平和之境界.真正好的老师会像孔夫子那样,学会修身养性,学会控制自己.一个教师只有性情变得平和,才能像茶一样,与各种性格的学生和谐相处,共同发展.其实,教师面对"问题学生"老想发脾气,这样做不仅对于学生的成长有害无益,对于教师个人身心健康的伤害也是无法弥补.教师在思想上要认识到学生出现问题是客观存在,不以人的意志为转移.对于工作中的困难和问题,我们要学会以柔克刚,用平和的心态创造教育的快乐.三,快乐的核心价值是"恕"与"仁"于丹在《(论语)心得》中提到了"恕"和"仁",并对其进行了解释."恕"指的是"己所不欲,勿施于人".就是说自己不想干的事,你就不要强迫给别人干.这句话说说容易,真正做到却很难.比如我们教师,如果自己要做机械重复的工作,就会感到很烦,但给学生布置作业却很少考虑学生的感受,一厢情愿地搞"题海"战术.我们经常教育学生要诚实守信,但为了应付上级检查教师又有多少回在暗示学生应该如何回答领导的提问,实际在变着法诱导学生说谎.我们的所言所行距离"恕"字的要求还相差甚远,人的一生如果真能做到这样的一个"恕"字,那么他一定会过上幸福快乐的生活.书中对"仁"的解释是"关爱别人,就是仁."孔子提倡仁爱,但他并不认为应当以丧失原则的仁爱之心去宽宥所有人的过失.《论语》告诉我们,要本着平等和理性的态度去尊重每一个人,且彼此之间要留有一点分寸,留有一点空隙.子日:"已欲立而立人,己欲达而达人.能近取譬,可谓仁之方也已."你自己想有所树立的,马上就想到也要让别人也有所树立;你自己想实现理想,马上就会想到也要帮助别人实现理想.能够从身边小事做起,推己及人,这就是实践仁义的方法.教师也有自己的理想和抱负,而理想的实现则必须依托于学生.只有帮助学生在学业上有所收获,我们在事业上才能有所建树;只有帮助学生实现理想,拥有幸福人生,我们才能实现自己的理想,找到心灵的快乐.教师的一生都与学生紧密相连,荣辱与共.关爱学生,帮助学生,造就学生是我们收获快乐的唯一途径.于丹教授在《(论语)心得》中告诉我们:要以淡泊的襟怀,超逸的性情和平和的心态去面对教学生涯,将自己的情感和生命融入学生自然的生命个体,这样才能追寻到教师自己的快乐人生.(接上页)无氧条件下才发酵产生酒精,发酵前将葡萄糖溶液煮沸,会使氧气逸出,冷却后加酵母菌是防止高温杀死酵母菌,加石蜡油达到隔绝空气的目的.五,教学反思本讲内容涉及的实验,在目前现有的实验室条件下完全可以完成,在课堂教学中,有意识地增加师生互动,生生互动的机会,让课堂充满活力.本案例设计遵循新课程"倡导探究性学习"和"注重与现实生活的联系"的基本理念,引导学生从生活走进生物,从探究走进科学,充分发挥探究活动中学生的主体作用和教师的主导作用,让学生在思考,质疑,探究,实践中领悟科学研究的方法,发展科学探究能力.?269?。
实验四探究酵母菌的呼吸方式(差值法)一、实验目的:探究酵母菌的呼吸方式。
二、实验原理:酵母菌是典型的单细胞兼性厌氧型真菌,在有氧和无氧条件下都能生存,因此便于研究细胞呼吸的不同方式。
创设出有氧和无氧的条件,利用传感器精确测得氧气和二氧化碳的数值并进行对比,则可以获得两种呼吸方式的不同点。
依据:1、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生二氧化碳,但二氧化碳产量相差3倍。
2、酵母菌无氧呼吸产生酒精,而有氧呼吸无酒精生成。
3.酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的培养液PH值存在较大差别。
反应式为:有氧呼吸::C6H12O6+6H2O+6O2→酶→6CO2+12H2O+ATP无氧呼吸:酒精发酵: C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+ATP四、实验器材及试剂:数据采集器、氧气传感器、二氧化碳传感器、PH传感器、自制实验瓶、恒温箱、5%葡萄糖溶液、发酵粉。
五、实验过程:1.实验瓶的制作:取2个广口塑料瓶(容积约700ml),将瓶盖加工成与二氧化碳传感器探头、氧气传感器探头紧密匹配的装置。
将1个实验瓶加工成可盛100ml发酵液空间的“泡菜坛”式的结构。
2. 连接计算机、数据采集器、氧气传感器、二氧化碳传感器及PH传感器,打开计算机,进入V6.5实验软件系统。
点击“通用软件”,系统自动识别所接入的传感器,并显示氧气浓度、二氧化碳浓度及PH数值。
3.准确称量0.5g发酵粉,加入至5%葡萄糖溶液200ml中,配制成发酵液。
4.将1号瓶贴上有氧呼吸标签,注入100ml发酵液。
将2号瓶贴上无氧呼吸标签,用注射器把发酵液注入到“泡菜坛式”的下层空间内,其上层倒扣粗试管后加水密封。
5.用氧气传感器、二氧化碳传感器及PH传感器测得氧气、二氧化碳及PH的初始数值。
6.将2个发酵实验瓶放入35℃恒温箱内,发酵3~5h。
7. 用氧气传感器、二氧化碳传感器及PH传感器测得氧气、二氧化碳及PH的终结数值。
进行数据分析。
探究酵母呼吸方式数据记录示例六、实验数据分析:1号实验瓶(有氧呼吸)氧终结数值比初始差4.5%,2号实验瓶(无氧呼吸)氧终结数值比初始值差 3.2%。
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。
“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验改进分析酵母菌是一种常见的微生物,它们在很多领域都有着重要的应用。
酵母菌的生长和呼吸过程一直是科学家们关注的重点,而酵母菌细胞呼吸的方式也是其中一个重要的研究方向。
在这篇文章中,我们将探讨关于探究酵母菌细胞呼吸方式的实验改进分析。
酵母菌是一种单细胞真菌,它们通过发酵和细胞呼吸来产生能量。
在细胞呼吸过程中,酵母菌细胞将葡萄糖分解成二氧化碳和水,并释放出能量。
这个过程非常复杂,包括多个酶和蛋白质的参与,而实验方法的改进分析将有助于更好地理解这一过程。
我们需要了解目前常用的探究酵母菌细胞呼吸方式的实验方法。
目前,常用的方法包括使用氧化还原电极或呼吸计来测量酵母菌细胞的氧耗量,从而推断细胞呼吸的方式。
这种方法需要耗费较多的时间和实验设备,并且有一定的局限性,难以得出准确的结果。
针对当前实验方法存在的一些局限性,我们可以提出一些改进的建议。
可以考虑使用生物传感器来测量酵母菌细胞呼吸的方式。
生物传感器是一种可以实时监测生物活动的传感器,它可以通过检测细胞释放的气体或产生的代谢产物来推断细胞的呼吸方式。
这种方法不仅可以节约时间和实验设备,而且可以实时监测细胞的呼吸过程,得到更准确的结果。
可以考虑利用基因编辑技术来改进实验方法。
利用基因编辑技术,可以通过改变特定基因的表达水平或突变来研究酵母菌细胞呼吸方式。
这种方法可以精确地控制实验条件,得出准确的结果,并且可以揭示细胞呼吸方式的分子机制。
可以引入计算模拟方法来辅助实验研究。
利用计算模拟方法,可以建立酵母菌细胞呼吸的数学模型,通过模拟不同条件下的呼吸过程,预测细胞呼吸的方式。
这种方法可以帮助我们更好地理解细胞呼吸的机制,辅助实验研究,为实验结果的解释提供理论支持。
改进探究酵母菌细胞呼吸方式的实验方法是非常重要的。
通过引入生物传感器、基因编辑技术和计算模拟方法,可以更好地理解细胞呼吸的方式,为相关疾病的治疗和酵母菌的应用提供理论支持。
探究酵母菌细胞呼吸的方式
广东肇庆中学高一(13)班LMN小组
组长:陆金妮
组员:聂州笑、马楚勤、梁荆华、刘小瑜、梁嘉琪、黎俊
一.实验原理
1.在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,可以将葡萄糖氧化分解形成二氧化碳和水,并释放能量。
在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸,能将葡萄糖转变成酒精和二氧化碳。
酵母菌有氧呼吸:
C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
酵母菌无氧呼吸:
C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量
2.检验酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2的量的多少
将酵母菌两种呼吸方式产生的气体分别通入澄清的石灰水,根据产生的碳酸钙沉淀的多少,即可判断两种方式产生的CO2的量的多少,辨别酵母菌的呼吸类型。
反应式如下:
CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O
3.检验酵母菌无氧呼吸产生酒精
酵母菌无氧呼吸产生的酒精,在酸性条件下很容易与重铬酸钾反应生成灰绿色的硫酸铬。
稀的重铬酸钾溶液为透明的橙色。
化学反应式为:
3C2H5OH+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CH3COOH+2K2SO4+2Cr4(SO4)3+11H2O
二.实验制作
1.材料干酵母,质量分数为5%的葡萄糖溶液。
2.用具玻璃棒,玻璃导管,试管,烧杯,量筒,150 mL锥形瓶,胶塞,滴管。
3.试剂质量分数为10%的NaOH溶液,澄清的石灰水,蒸馏水,浓硫酸,重铬酸钾晶体。
4.操作要点
(1)制备酵母液
取两份新鲜酵母,每份5 g,分别放入两个编好号的150 mL锥形瓶中,再向瓶中分别加入100 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溶液酵母液澄清石灰水
装置2:
酵母液澄清石灰水
(3)检测
①使用石灰水检测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。
②检测酒精的生成
取2支试管,按装置标号分别给试管标上1、2号。
向1、2号试管中各加入0.1 g重铬酸钾晶体,然后分别向2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。
对照组实验组
在室温25 ℃、湿度55%条件下,20 min时,将装置1和装置2中的酵母液取出,分别过滤,将滤液盛在2支干净的试管中。
各取出2 mL滤液,分别加入1、2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)。
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。