高中生物课件-细胞呼吸 61页

探究酵母菌细胞呼吸的方式ATP的主要来源—细胞呼吸\n你认识图中生物是什么？\n\n在通风情况下，酵母菌发酵面团，可以制成松软多孔的馒头、面包；但在密闭的情况下，发面会有酒精味。我们喝的啤酒、白酒、医院里的酒精都是由酵母菌后期在密闭环境下发酵得到的小资料酵母菌的特点：酵母菌是单细胞生物，便于操作；酵母菌在有氧与无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧生物\n探究酵母菌细胞呼吸的方式\n酵母菌有氧、无氧条件下进行的呼吸作用的产物分别是什么？1.提出问题2.作出假设酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生CO2，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生酒精探究酵母菌细胞呼吸的方式请就酵母菌细胞呼吸方面提出问题\n实验思路？分析变量自变量:因变量:无关变量:细胞呼吸的条件细胞呼吸的产物有氧无氧酵母菌的品种相同，加入的试剂，材料相同，保证整个过程酵母菌正常生活酒精、CO2等分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳等实验目的:探究酵母菌在有氧与无氧的条件下呼吸作用的产物\n原理1:鉴定有无CO2产生1.通入澄清的石灰水：澄清→浑浊2.溴麝香草酚蓝水溶液：蓝→绿→黄因变量检测\n原理2：鉴定有无酒精产生橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应：橙色→灰绿色因变量检测\n4.进行实验1、配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35℃、环境下培养8-10小时。3、检测CO2的产生4、检测酒精的产生（1）取2支试管编号（2）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升注入试管（3）分别滴加0.5ml重酪酸钾--浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀.\n实验装置图A组：有氧条件B组：无氧条件\n如何创设有氧和无氧条件？A组酵母菌培养液NaOH溶液澄清石灰水或（BTB）吸收空气中的CO2，排除它对实验的干扰验证酵母菌有氧呼吸是否产生CO2？该装置有:有需要改进的地方\n再探究：1、有同学认为，在有氧呼吸实验装置中１０％的氢氧化钠溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？\n酵母菌培养液NaOH溶液澄清石灰水或（BTB）澄清石灰水或（BTB）验证空气中的CO2是否完全被吸收改进装置10%\n2、有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？再探究：\n再探究葡萄糖水溶液葡萄糖水溶液\n如何利用现有材料创设无氧条件？酵母菌溶液B组先封口放置一会澄清石灰水或（BTB）\n改进：还有其他方法来创造无氧条件吗？也可以在B瓶液面覆盖石蜡油隔绝空气。酵母菌溶液B组澄清石灰水或（BTB）\n5.实验结果1A组：有氧条件B组：无氧条件\n初始相同时间后有氧装置无氧装置\n你观察到了什么现象？说明了什么？现象1：A瓶和B瓶澄清的石灰水都变混浊了A瓶的混浊程度大于B瓶。说明了：酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2,有氧呼吸产生的CO2多于无氧呼吸\nA组B组A组：有氧条件B组：无氧条件5.实验结果2\n你观察到了什么现象？说明了什么？现象2：加入重铬酸钾后A瓶中酵母菌培养液不变成灰绿色，B瓶变成灰绿色。说明了：酵母菌有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生了酒精。\n5、观测、记录结果条件澄清石灰水/出现的时间重铬酸钾--浓硫酸溶液有氧无氧变混浊／快无变化变混浊／慢出现灰绿色\n（2）有氧呼吸产生大量CO2，无氧呼吸产生少量CO2。6、实验结论：（1）酵母菌有氧呼吸产生CO2，无氧呼吸产生CO2和酒精。\n练习2：下图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置图，请据图分析（1）A瓶加入的试剂是，其目的是。（2）C瓶和E瓶加入的试剂是，其作用是。（3）图中装置有无错误之处，如果有请在相应的图中加以改正。（4）经过A瓶的处理，可能还不能保证进入B瓶的气体中不含有二氧化碳，如何处理就可以知道进入B瓶的气体中肯定不含有二氧化碳了？（5）D瓶应封口放置一段时间后再连通盛E瓶，为什么？。（6）如果乙装置可以产生酒精，如何检测。在生活中有那些应用：。Na0H排除空气中CO2对实验结果的干扰澄清石灰水(或溴麝香草酚蓝水溶液)检测C02的产生酵母菌会将瓶中的氧气消耗完取酵母菌培养液的滤液可用来检测汽车司机是否喝了酒\n线粒体的结构示意图外膜内膜基质嵴三、有氧呼吸1、场所：主要在线粒体2、有氧呼吸最常利用的物质----葡萄糖(C6H12O6)\n葡萄糖的初步分解C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+能量（丙酮酸）（少量）场所：细胞质基质①丙酮酸彻底分解酶6CO2+20[H]+能量（少量）场所：线粒体基质②2CH3COCOOH（丙酮酸）[H]的氧化酶12H2O+能量（大量）场所：线粒体内膜③24[H]+6O2+6H2O3、有氧呼吸过程\nH2O→[H]→H2OO2→H2OC6H12O6→丙酮酸→CO2丙酮酸→[H]→H2O[H]→H2OC6H12O6C6H12O6+6H2O+6*O26CO2+12H2*O+能量酶C：H：O：C、H、O的来龙去脉：C6H12O6→丙酮酸H2OCO2\n热能葡萄糖CO2+H2O能量ADP＋PiATP用于各项生命活动2870kJ约40％（体温的来源）1mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放2870kJ/mol的能量，其中一部分以热能形式散失(约60%)；另一部分转移到ATP中(1161kJ/mol，约40%)储存，约形成38个ATP。\n①主要场所：线粒体②能量去向：一部分以热能形式散失另一部分转移到ATP中③总反应式：④有氧呼吸概念：细胞在____的参与下，通过_______的催化作用，把_______等有机物_______________，产生_____和_____，释放______,生成_________的过程。C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸小结(1709kJ/mol,约60%)(1161kJ/mol,约40%)氧多种酶葡萄糖CO2H2O能量彻底氧化分解许多ATP38个ATP\n有氧呼吸的三个阶段过程场所条件O2主要反应物产物第一阶段第二阶段丙酮酸、第三阶段细胞质基质线粒体基质线粒体内膜丙酮酸、少量ATP、[H]CO2、少量ATP、[H]H2O、大量ATP不需O2不需O2需O2葡萄糖H2OO2\n苹果储藏久了为什么会有酒味呢？无氧呼吸的场所在哪里呢?反应是如何进行的呢？\n四、无氧呼吸葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4[H]+能量场所：细胞质基质1、与有氧呼吸第一阶段相同（少量）2C3H4O3（丙酮酸）\n葡萄糖丙酮酸C2H5OH(酒精）＋CO2＋能量（少量）C3H6O3（乳酸）＋能量（少量）无氧场所：细胞质基质第一阶段第二阶段过程☆与有氧呼吸第一阶段相同（196.65kJ）61.08kJATP热能\nC6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+少量能量A.乳酸发酵例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量B.酒精发酵例：大多数植物（苹果储存久了、高等植物水淹）、酵母菌2、反应式\n无氧呼吸概念：是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，释放出少量能量，生成少量ATP的过程。有氧呼吸概念：有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。3、概念：\n无氧呼吸的意义高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要。\n类型项目有氧呼吸无氧呼吸区别场所条件产物释能联系细胞质基质、线粒体（主要）细胞质基质需氧、酶等不需氧、需酶大量少量①两者第一阶段完全相同②都分解有机物，释放能量，合成ATP有氧呼吸与无氧呼吸的比较二氧化碳和水氧化彻底酒精、二氧化碳或乳酸氧化不彻底\n补充：细胞呼吸类型的判断在以C6H12O6为呼吸底物的情况下，CO2的释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸方式的重要依据，方法如下：气体变化特点判断方法实例无CO2释放细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积不发生变化马铃薯块茎的无氧呼吸不消耗O2，但产生CO2细胞只进行产生酒精和CO2的无氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积增大酵母菌的无氧呼吸\n气体变化特点判断方法实例CO2释放量等于O2的消耗量细胞只进行有氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积不发生变化，但若将CO2吸收，可引起气体体积减小人体细胞的有氧呼吸\n气体变化特点判断方法实例CO2释放量大于O2的消耗量VCO2/VO2＝4/3有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等酵母菌在不同O2浓度下的细胞呼吸VCO2/VO2＞4/3无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸VCO2/VO2＜4/3有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸\n[特别提醒]由于脂肪含H量高于糖类，因此耗氧量多。若以脂肪为呼吸底物，进行有氧呼吸，会出现耗O2量＞CO2释放量的情况。\n(1)真核生物细胞呼吸场所并非只是线粒体：①有氧呼吸的第一阶段，在细胞质基质中进行；第二、三阶段在线粒体中进行。②无氧呼吸始终在细胞质基质中进行。③无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸，如成熟红细胞，蛔虫等。④原核细胞生物无线粒体，也可能进行有氧呼吸，如好氧性细菌等。\n(2)CO2产生与细胞呼吸方式判断：①不产生CO2的呼吸一定是无氧呼吸，如乳酸发酵。②产生CO2的细胞呼吸不一定就是有氧呼吸，如无氧呼吸产生酒精和CO2。(3)O2与有氧呼吸全过程：有氧呼吸的第一、二阶段不需要O2，只有第三阶段需O2。(4)O2的有无与物质氧化分解：有O2参与的有氧呼吸过程是氧化分解过程。没有O2参与的无氧呼吸过程也是物质氧化分解过程。\n1．内部因素五、呼吸作用的影响因素\n2．外部(环境)因素\n\n\n细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）1、若只产生CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸（如A点）。2、若产生的CO2的摩尔数比吸收O2的摩尔数多，则两种呼吸同时并存（图中AC段）。3、若产生CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔数相等，则只进行有氧呼吸（图中C点以后）。4、B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（CO2释放量表示），此时CO2的总释放量最低。D点表示O2浓度超过一定值（10%）以上时。无氧呼吸消失，说明有O2存在时，无氧呼吸受到抑制。O2%CO2释放量有氧呼吸无氧呼吸ABCDCO2的总量510152025\n\n\n细胞呼吸类型的判断酵母菌培养液NaOH酵母菌培养液清水ab当a液滴、b液滴时，只进行有氧呼吸。当a液滴、b液滴时，只进行无氧呼吸。当a液滴、b液滴时，即有无氧呼吸也有有氧呼吸。右移左移不动不动左移右移根据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况\n六、细胞呼吸速率的测定与探究(1)材料：一般是酵母菌、刚萌发的种子和绿色植物或组织等，仅探究呼吸作用多选择酵母菌和刚萌发的种子。(2)植物细胞呼吸的指标：植物细胞呼吸吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。(实验装置如右图)根据单位时间内液滴左移的体积即可计算呼吸速率。\n(3)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌，所测种子进行消毒处理。(4)对照组的设置：为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测定的生物灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。[特别提醒]若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。\n细胞呼吸原理的应用破伤风疫苗创可贴植物松土提倡慢跑水稻露、晒田发酵生产\n粮食储藏粮食储藏时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸，延长保存期限。例：稻谷等种子含水量超过14.5％时，呼吸速率就会骤然增加，释放出的热量和水分，会导致粮食霉变。\n果蔬保鲜为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。例：苹果、梨、柑、橘等果实在0～1℃时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜6～8个月。农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。\n在生产实践中，贮存种子的最佳组合条件是A．低温、干燥、低氧B．低温、湿度适中、低氧C．高温、干燥、高氧D．高温、湿度适中、高氧如果是贮存蔬菜、水果？A\n六、细胞呼吸相关计算有氧呼吸无氧呼吸葡萄糖数1mol1mol需O2数产生CO2数ATP个数6mol06mol2mol38mol2mol\n1、有氧呼吸：葡糖糖：O2：CO2=2、无氧呼吸产物为酒精：葡糖糖：CO2：酒精=产物为乳酸：葡糖糖：乳酸=1:6:61:2:21:2