1、第5章 细胞的能量供应和利用资料一:发面酵母菌资料二:“生气”的酵母菌观看视频,总结涉及到的生物与物质有哪些?(一)提出问题(二)作出假设提示:酵母菌在有氧和无氧条件下都会进行呼吸,属于兼性厌氧菌,且其繁殖的温度为35左右。酵母菌是在有氧条件还是无氧条件酵母菌是在有氧条件还是无氧条件下产生酒精和下产生酒精和COCO2 2的呢?的呢?有氧条件下产生有氧条件下产生COCO2 2,无氧条件下产生酒精;,无氧条件下产生酒精;有氧条件下产生酒精,无氧条件下产生有氧条件下产生酒精,无氧条件下产生COCO2 2;有氧条件下和无氧条件下都产生酒精和有氧条件下和无氧条件下都产生酒精和COCO2 2;有氧、无氧条
2、件下都产生有氧、无氧条件下都产生COCO2 2,无氧条件下产生酒精;,无氧条件下产生酒精;(三)实验设计1.1.请你根据自己所做出的假设,确定一个合理可行的探究性实验课题请你根据自己所做出的假设,确定一个合理可行的探究性实验课题探究课题:探究酵母菌的呼吸方式及对应的产物分别是什么?(1)(1)本实验的自变量是什么?如何设置自变量?本实验的自变量是什么?如何设置自变量?(2)(2)本实验的因变量是什么本实验的因变量是什么?(3)(3)如何鉴定产物中有无如何鉴定产物中有无COCO2 2?如何鉴定产物中有无酒精?如?如何鉴定产物中有无酒精?如何比较何比较COCO2 2和酒精的多少?(和酒精的多少?(
3、P P9191)(4(4)无关变量有哪些?)无关变量有哪些?有氧/无氧条件是否产生CO2/酒精通气/密封2.2.根据以上探究课题,完成下列问题;根据以上探究课题,完成下列问题;【任务一】设计实验探究酵母菌细胞的呼吸方式及对应的产物(三)实验设计检测因变量CO2的检测方法和比较CO2的多少酒精的检测CO2使澄清石灰水变浑浊CO2使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应,变成灰绿色。根据石灰水的 或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的 来判断产生CO2的多少。浑浊程度时间长短酵母菌品种相同,加入的试剂和材料相同。在控制有氧、无氧条件下,应避免无关气体的干扰。保证酵母菌在整个实
4、验过程能正常生活:提供酵母菌生活必需的营养物质(溶液),适宜的温度()。葡萄糖25-350C(4 4)无关变量有哪些?如何)无关变量有哪些?如何排除无关变量对实验结果造成的影响?排除无关变量对实验结果造成的影响?【任务一】设计实验探究酵母菌细胞的呼吸方式及对应的产物(三)实验设计3.3.运用运用下列元件分别搭建有氧呼吸和无氧呼吸下列元件分别搭建有氧呼吸和无氧呼吸装置,装置,并说明你的理由并说明你的理由气泵ACDE有氧呼吸装置:E-C-A-D无氧呼吸装置:B-DBA:有氧呼吸装置B:无氧呼吸装置思考1:通入A瓶前先通入NaOH的作用是 。思考2:B瓶应封口放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥
5、形瓶,目的是 。吸收空气中的CO2,保证A瓶中产生的CO2是酵母菌有氧呼吸产生的。耗尽瓶中的O2,保证B瓶中产生的CO2是酵母菌无氧呼吸产生的。实验在实验在3535C C下进行下进行3 3小时小时有氧装置有氧装置 无氧无氧装置装置石灰水石灰水酵母菌在有氧和无氧条件都能产生CO2,且有氧条件下产生的CO2更多。(四)分析实验结果,得出结论1.1.比较有氧组和无氧组石灰水变浑浊程度,可得出什么实验结论?比较有氧组和无氧组石灰水变浑浊程度,可得出什么实验结论?COCO2 2的检测:的检测:溴麝香草酚蓝溶液溶有重铬酸钾的浓硫酸+灰绿色不变灰绿色有氧装置的酵母菌滤液无氧装置的酵母菌滤液分别滴加0.5ml
6、2.比较有氧组和无氧组加入重铬酸钾后的颜色变化情况,可得出什么实验结论?(五)分析实验结果,得出结论结论结论2 2:酵母菌仅在无氧条件产生酒精。:酵母菌仅在无氧条件产生酒精。细胞呼吸的方式:细胞呼吸的方式:1.有氧呼吸:有氧条件下,分解葡萄糖产生 水和大量CO2。2.无氧呼吸:无氧条件下,分解葡萄糖产生 酒精和少量CO2。主要方式思考:根据是否产生CO2能判断出酵母菌的呼吸方式吗?氧气有无CO2和酒精产生、CO2产生量影响实验结果的可变因素 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式科学设计实验,分析实验变量自变量:因变量:无关变量:分析变量:设置设置2 2组实验:组实验:有氧呼吸组、无
7、氧呼吸组有氧呼吸组、无氧呼吸组 设置两个或者两个以上的实验组,通过对结果的对比分析,来探究某种因素对实验对象的影响,这样的实验叫做对比实验。对比实验(有氧呼吸组,无氧呼吸组)(产物)(有氧或无氧)(细胞呼吸)知识的应用与生活的联系1.1.为什么在冬天发面需要延长时间?请你提出改进措施,并说明你的理由。为什么在冬天发面需要延长时间?请你提出改进措施,并说明你的理由。2.2.制作的包子和馒头比较硬,不够松软,影响口感。制作的包子和馒头比较硬,不够松软,影响口感。冬天温度太低,酵母菌活性减弱。采用冬天温度太低,酵母菌活性减弱。采用3535的温水进行和面。的温水进行和面。发酵时间短,产生的发酵时间短,
8、产生的COCO2 2量少。应适当延长发酵时间。量少。应适当延长发酵时间。课外延伸作业注意:根据课前酵母培养液溢出的现象,你认为葡萄酒制作过程中注意:根据课前酵母培养液溢出的现象,你认为葡萄酒制作过程中将葡萄汁装坛时应注意什么问题?将葡萄汁装坛时应注意什么问题?要留有约要留有约1/31/3的空间,避免发酵液溢出的空间,避免发酵液溢出请利用周末时间与家人一起制作家庭版葡萄酒,并向家人解释其请利用周末时间与家人一起制作家庭版葡萄酒,并向家人解释其中的原理,将制作后的成果上传班级群进行分享交流。中的原理,将制作后的成果上传班级群进行分享交流。第5章 细胞的能量供应和利用1.主要场所:线粒体外膜内膜向内
9、折叠形成嵴含有氧呼吸有关的酶嵴基质含有氧呼吸有关的酶少量的DNA和RNA双层膜(增大内膜面积)(1)线粒体增大膜面积的方式:。(2)线粒体增大膜面积的意义:。(3)有氧呼吸的酶分布在:。(4)线粒体的功能:。内膜向内折叠成嵴增大有氧呼吸酶的附着位点进行有氧呼吸的主要场所线粒体内膜和线粒体基质实验一:实验一:将酵母菌细胞破碎后进行离心处理,获得上清液将酵母菌细胞破碎后进行离心处理,获得上清液(细胞质基质细胞质基质)和和沉淀物沉淀物(线粒体线粒体)两部分,与两部分,与未离心处理过的酵母菌未离心处理过的酵母菌培养液分别放入培养液分别放入3 3支试管支试管内,往内,往3 3支试管内分别加入等量的氧气、
10、葡萄糖、荧光素和荧光素酶,一段支试管内分别加入等量的氧气、葡萄糖、荧光素和荧光素酶,一段时间后,检测各试管内的变化情况。时间后,检测各试管内的变化情况。组别组别加入的细胞成分加入的细胞成分实验结果实验结果1 1号号线粒体线粒体葡萄糖的量不变,没有荧光葡萄糖的量不变,没有荧光2 2号号细胞质基质细胞质基质葡萄糖的量减少,有丙酮酸生成,微弱荧光出葡萄糖的量减少,有丙酮酸生成,微弱荧光出现现3 3号号 线粒体和细胞质基质线粒体和细胞质基质 葡萄糖的量减少,有葡萄糖的量减少,有COCO2 2生成以及较强荧光出现生成以及较强荧光出现(1 1)葡萄糖)葡萄糖 (填(填“能能”或或“不能不能”)被线粒体分解
11、;)被线粒体分解;(2 2)分解葡萄糖的分解发生场所是)分解葡萄糖的分解发生场所是 ,产物有,产物有 ;(3 3)推测线粒体中能发生的化学反应是)推测线粒体中能发生的化学反应是 。推测酵母细胞呼吸过程中的能量变化是推测酵母细胞呼吸过程中的能量变化是 。不能细胞质基质有机物中稳定的化学能ATP中活跃的化学能丙酮酸和少量ATP丙酮酸分解产生CO2和大量ATP有氧呼吸过程:三个阶段第一阶段:C6H12O6酶2C3H4O34HH能量(少量)细胞质基质C6H12O6能量(少量)2丙酮酸 (2C3H4O3)4H酶1思考:葡萄糖能进入线粒体吗?线粒体外膜是否有葡萄糖载体?实验二:实验二:使用超声波将线粒体破
12、碎,分离使用超声波将线粒体破碎,分离线粒体膜状结构线粒体膜状结构和和线粒体基质线粒体基质,加入等量的氧气、丙酮酸、荧光素和荧光素酶,一段时间后,检测各试管加入等量的氧气、丙酮酸、荧光素和荧光素酶,一段时间后,检测各试管变化情况。变化情况。组别组别加入的细胞成分加入的细胞成分实验结果实验结果4 4号号只含线粒体膜状结构只含线粒体膜状结构丙酮酸的量不变,没有荧光出现丙酮酸的量不变,没有荧光出现5 5号号只含线粒体基质只含线粒体基质丙酮酸减少,产生丙酮酸减少,产生COCO2 2,微弱荧光出现,微弱荧光出现6 6号号有线粒体膜状结构和基有线粒体膜状结构和基质质丙酮酸减少,产生丙酮酸减少,产生COCO2
13、 2,较强的荧光出,较强的荧光出现现(1 1)丙酮酸分解的场所是)丙酮酸分解的场所是 ,产物有,产物有 ;(2 2)线粒体的膜状结构有没有参与呼吸的过程?)线粒体的膜状结构有没有参与呼吸的过程?线粒体基质CO2和少量ATP产生大量ATP有氧呼吸过程:三个阶段第二阶段:C6H12O6能量(少量)2丙酮酸(2C3H4O3)4H酶1线粒体基质2C3H4O3+6H2O 6CO220 HH能量(少量)酶能量(少量)20H6CO26H2O酶2实验三:实验三:超声波震碎了线粒体之后,内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡。超声波震碎了线粒体之后,内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡。这些小囊泡具有氧化这些小囊泡具有氧化H
14、H的功能。当用胰蛋白酶处理后,这些小囊泡不再的功能。当用胰蛋白酶处理后,这些小囊泡不再具有氧化具有氧化HH的功能。当把这些小颗粒装上去之后,小囊泡重新具有了氧的功能。当把这些小颗粒装上去之后,小囊泡重新具有了氧化化HH的功能。这些小颗粒后被证实是一系列线粒体内膜上的酶。的功能。这些小颗粒后被证实是一系列线粒体内膜上的酶。通过以上事实可以确定在线粒体内膜上发生了什么样的反应?谁在通过以上事实可以确定在线粒体内膜上发生了什么样的反应?谁在氧化氧化HH?产物是什么?产物是什么?O2和H发生反应有氧呼吸过程:三个阶段第三阶段:C6H12O6能量(少量)2丙酮酸(2C3H4O3)4H酶1线粒体内膜能量(
15、少量)20H6CO26H2O酶2酶36O2 24HH+6O2 12H2O+能量(大量)酶酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+大量能量大量能量有氧呼吸的过程:一三二三二总反应式两侧的水能否抵消?为什么?1.1.产生产生COCO2 2的阶段()的阶段()2.2.产生产生H H2 2O O的阶段()的阶段()3.3.消耗消耗H H2 2O O的阶段()的阶段()4.4.氧气参与的阶段()氧气参与的阶段()5.5.产生少量产生少量HH的阶段()的阶段()6.6.产生大量产生大量HH的阶段()的阶段()7.7.消耗消耗HH的阶段()的阶段()8.8.产生少量产生少量ATPATP的阶段
16、(的阶段()9.9.产生产生ATPATP最多的阶段()最多的阶段()10.10.葡萄糖分解的场所(葡萄糖分解的场所()11.11.丙酮酸分解的场所(丙酮酸分解的场所()二三二三一二三一、二三细胞质基质线粒体【总结总结】:有氧呼吸:有氧呼吸:1、概念: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。2、有氧呼吸与燃烧的异同:有氧呼吸是在温和的条件下进行的;有机物中的能量是逐步释放的;有机物氧化分解释放的能量有相当一部分储存在ATP中。酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+1.反应式中的能量能否写成ATP?
17、2.有氧呼吸的能量大部分储存在ATP中?思考.讨论葡萄糖彻底氧化分解释放大量能量2870KJ2870KJ储存在ATP中977.28KJ热能形式散失1892.72KJ大部分少部分a.a.转化效率=977.28/2870=34977.28/2870=34%b.b.产生ATPmolATPmol数=977.28/30.54=32mol977.28/30.54=32mol实验四:将酵母细胞破碎后离心获得细胞溶胶(相当于细胞质基质)和线粒体,实验四:将酵母细胞破碎后离心获得细胞溶胶(相当于细胞质基质)和线粒体,通入通入1818O O2 2,进行实验。进行实验。试试管管加入的细胞加入的细胞成分成分加入的加入
18、的反应物反应物各试管变化情况各试管变化情况加入荧光素和加入荧光素和荧光酶荧光酶1 1细胞质基质细胞质基质+线粒体线粒体添加添加1414C C标记的葡萄糖标记的葡萄糖 葡萄糖的量减少,有葡萄糖的量减少,有1414COCO2 2、H H2 21818O O2 2的生成的生成较强荧光较强荧光2 2细胞质基质细胞质基质添加添加1414C C标记的葡萄糖标记的葡萄糖 葡萄糖的量减少,有葡萄糖的量减少,有1414C C标标记的丙酮酸、记的丙酮酸、HH的生成的生成较弱荧光较弱荧光3 3线粒体悬液线粒体悬液添加添加1414C C标记的葡萄糖标记的葡萄糖 葡萄糖的量不变葡萄糖的量不变没有荧光没有荧光4 4线粒体
19、悬液线粒体悬液添加添加1414C C标记的丙酮酸标记的丙酮酸 丙酮酸的量减少有丙酮酸的量减少有1414COCO2 2、H H2 21818O O2 2的生成的生成较强荧光较强荧光(1)(1)本实验中用本实验中用1818O O2 2、1414C C标记物质去路的方法叫做标记物质去路的方法叫做 。(2)1(2)1、2 2、4 4结果表明,用结果表明,用1414C C标记的葡萄糖中的标记的葡萄糖中的1414C C去向是:去向是:。(用物质和箭头表示)。(用物质和箭头表示)(3)1(3)1、4 4结果表明,用结果表明,用1818O O标记的标记的1818O O2 2,其中,其中1818O O的去向是:
20、的去向是:。(用物质和箭头表示)。(用物质和箭头表示)同位素标记法【例例1 1】请在总反应式上标注有氧呼吸的过程中请在总反应式上标注有氧呼吸的过程中反应物:葡反应物:葡萄糖、氧气、水中的氧的去向。萄糖、氧气、水中的氧的去向。C C6 6H H1212O O6 66H6H2 2O O6O6O2 2 6CO6CO2 212H12H2 2O O能量能量酶【例例2 2】用含用含1818O O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子,的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子,1818O O的转的转移途径是(移途径是()A.A.葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸水水 B.B.葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸氧氧 C.C.葡萄糖葡萄糖氧
21、氧水水 D.D.葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸COCO2 2阅读p94,回答下列问题,写出无氧呼吸各个阶段的反应式。无氧呼吸无氧呼吸1.无氧呼吸最常利用的物质是什么?2.无氧呼吸可以概括的分为几个阶段?3.无氧呼吸每个阶段的场所各是什么?4.无氧呼吸各个阶段,反应物和产物分别是什么?1.产乳酸的无氧呼吸C C6 6H Hl2l2O O6 6 2C2C3 3H H6 6O O3 3(乳酸)(乳酸)+能量能量酶酶举例:乳酸菌、动物、马铃薯块茎、玉米的胚2.产酒精的无氧呼吸C C6 6H Hl2l2O O6 6 2C2C2 2H H5 5OHOH(酒精酒精)+2CO)+2CO2 2+能量能量酶酶举例:酵母
22、菌、植物无氧呼吸的类型无氧呼吸的类型1、无氧呼吸产物不同的原因是什么?2.无氧呼吸是否为彻底的氧化分解?若不是,能量还储存在哪里?3.什么叫发酵?发酵类型有哪些?合作探究酶的种类不同 是不彻底的氧化分解 能量还储存在酒精和乳酸中微生物的无氧呼吸叫发酵酒精发酵:酿酒乳酸发酵:制作泡菜有氧呼吸和无氧呼吸的“能量”去向有氧呼吸葡萄糖彻底氧化分解释放大量能量大部分少部分热能形式散失储存在ATP中无氧呼吸葡萄糖不彻底氧化分解释放少量能量大部分存留在乳酸或酒精中热能形式散失大部分少部分储存在ATP中2870KJ2870KJ2870KJ1892.72KJ977.28KJ196.65KJ61.08KJ总结:有
23、氧呼吸和无氧呼吸异同点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。无氧呼吸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(乳酸或酒精),释放能量,生成少量ATP的过程。细胞呼吸是有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。呼吸类型有氧呼吸无氧呼吸不同点反应物场所几个阶段最终产物氧化分解程度能量产生多少各阶段能量释放情况ATP产生量相同点实质联系两个阶段细胞质基质酒精和二氧化碳 或 乳酸不彻底少量少量ATP(约2个)分解有机物,释放能
24、量第一阶段完全相同葡萄糖只在第一阶段释放少量能量葡萄糖和氧气细胞质基质和线粒体三个阶段二氧化碳和水彻底大量第一阶段和第二阶段释放少量能量,第三阶段释放大量能量大量ATP(约32个)判断正误:(1 1)有)有氧呼吸的三个阶段均有氧呼吸的三个阶段均有ATPATP产生,无氧呼吸只在第一阶段产生产生,无氧呼吸只在第一阶段产生ATPATP。()(2 2)有)有H H2 2O O生成的一定是有氧呼吸生成的一定是有氧呼吸。(。()(3 3)有)有COCO2 2生成的一定是有氧呼吸。(生成的一定是有氧呼吸。()(4 4)人体细胞细胞呼吸产生)人体细胞细胞呼吸产生COCO2 2的场所只有线粒体。(的场所只有线粒
25、体。()(5 5)没有)没有线粒体的生物一定不能进行有氧呼吸(线粒体的生物一定不能进行有氧呼吸()(6 6)真核生物)真核生物都能进行有氧呼吸。(都能进行有氧呼吸。()(7 7)葡萄糖)葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解生成在线粒体中彻底氧化分解生成COCO2 2和和H H2 2O O()有些原核生物,如有些原核生物,如蓝细菌蓝细菌能进行有氧呼吸(含有与有氧能进行有氧呼吸(含有与有氧呼吸有关的酶)呼吸有关的酶)哺乳动物成熟红细胞、蛔虫哺乳动物成熟红细胞、蛔虫没有线粒体,只能进行无氧呼吸没有线粒体,只能进行无氧呼吸葡萄糖只能在细胞质基质中分解,不能进入线粒体中。葡萄糖只能在细胞质基质中分解,不能进入线
26、粒体中。XXX人体细胞只能进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸人体细胞只能进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸第3 3节 细胞呼吸的原理和应用第5 5章 细胞的能量供应和利用 一、细胞呼吸类型的判断及相关计算二、影响细胞呼吸速率的因素三、细胞呼吸原理的应用酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+C6Hl2O6 2C3H6O3(乳酸)+能量酶酶C6Hl2O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量酶酶一、细胞呼吸类型的判断及相关计算写出下列的细胞呼吸方式:不消耗O2,释放CO2 无CO2释放 CO2释放量=O2吸收量 CO2释放量O2吸收量 CO2释放量=酒精量 CO2释放量酒精量 只进行产
27、酒精的无氧呼吸只进行产酒精的无氧呼吸只进行产乳酸的无氧呼吸只进行产乳酸的无氧呼吸只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸或或有氧有氧+产乳酸无氧呼吸产乳酸无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸+产酒精无氧呼吸产酒精无氧呼吸只进行产酒精的无氧呼吸只进行产酒精的无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸+产酒精无氧呼吸产酒精无氧呼吸4.若酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量相等,则有氧呼吸产生的CO2量和无氧呼吸产生的CO2量的比值?5.若酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量相等,则有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的几倍?【例例2 2】混合酵母菌和葡萄糖的培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生混合酵母菌和葡萄糖的培养液,当通入不
28、同浓度的氧气时,其产生的的C C2 2H H5 5OHOH和和COCO2 2的量如下表所示。下列叙述错误的是(的量如下表所示。下列叙述错误的是()A.A.氧浓度为氧浓度为b b时,经有氧呼吸产生的时,经有氧呼吸产生的COCO2 2为为6mol 6mol B Ba a值应当为值应当为O OC C氧浓度为氧浓度为c c时,有时,有50%50%的葡萄糖用于酒精发酵的葡萄糖用于酒精发酵 D Dd d浓度时只进行有氧呼吸浓度时只进行有氧呼吸氧浓度(氧浓度(%)a ab bc cd d产生产生 CO CO2 2的量的量9mol9mol12.5mol12.5mol15mol15mol30mol30mol产生
29、酒精的量产生酒精的量 9mol9mol6.5mol6.5mol6mol6mol0mol0mol【例例3 3】有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的O O2 2时,其产时,其产生的酒精和生的酒精和COCO2 2的物质的量如下图所示。据图中信息推断错误的是(的物质的量如下图所示。据图中信息推断错误的是()A A当氧浓度为当氧浓度为a a时,酵母菌细胞呼吸各阶段均产生时,酵母菌细胞呼吸各阶段均产生ATPATPB B当氧浓度为当氧浓度为b b时,酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时,酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸C C当氧浓度为当氧浓度为c c
30、时,酵母菌消耗的葡萄糖中仍有时,酵母菌消耗的葡萄糖中仍有2/32/3用于无氧呼吸用于无氧呼吸D D当氧气浓度为当氧气浓度为d d时,酵母菌的能量供应全部来源于有氧呼吸时,酵母菌的能量供应全部来源于有氧呼吸1.O2浓度2.温度3.CO2浓度4.水分二、影响细胞呼吸速率的因素1.O2浓度【例例4 4】下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下,单位时间内下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下,单位时间内O O2 2吸收吸收量和量和COCO2 2释放量的变化。下列叙述正确的是(释放量的变化。下列叙述正确的是()A.A.氧气浓度为氧气浓度为0 0时,改器官不进行呼吸作用时,改器官不进行呼吸作用 B
31、.B.氧气浓度在氧气浓度在10%10%以下时,该器官只进行无氧呼吸以下时,该器官只进行无氧呼吸 C.C.氧气浓度在氧气浓度在10%10%以上时,该器官只进行有氧呼吸以上时,该器官只进行有氧呼吸 D.D.保存该器官时,氧气浓度越低越好保存该器官时,氧气浓度越低越好温度呼吸速率(强度)2.温度对呼吸速率的影响温度影响酶的活性。最适温度b贮存水果时,适当贮存水果时,适当降低温度降低温度能延长保存时间能延长保存时间ac增加增加 CO2的浓度对呼吸作用有明显的抑制效应的浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。(这可以从化学平衡的角度得到解释。)3.CO2浓度对呼吸速率的影响在蔬菜和水果的保鲜中,适当增加CO2的
32、浓度也具有良好的保鲜效果。在在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而加强,随含水量一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而加强,随含水量的减少而减弱的减少而减弱。4.水对呼吸速率的影响应用:种子风干,以减弱细胞呼吸,减少有机物的消耗,延长作物的储存时间。水果、蔬菜要求低湿度。总结:总结:粮油种子贮藏时,要在粮油种子贮藏时,要在 、条件下。条件下。水果、蔬菜保鲜时,要在水果、蔬菜保鲜时,要在 、条件下条件下。零上低温零上低温低氧低氧高高COCO2 2干燥干燥零上低温零上低温低氧低氧高高COCO2 2适当湿度适当湿度三、三、细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用1 1.工业生产问题探讨:问题探讨:
33、在培养酵母菌用作饲料添加剂时,要给培养装置通气或进在培养酵母菌用作饲料添加剂时,要给培养装置通气或进行振荡,以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时,却行振荡,以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时,却需要密封发酵。需要密封发酵。(1 1)都是)都是培养酵母菌,为什么有的需要通气,有的却需要密封?培养酵母菌,为什么有的需要通气,有的却需要密封?(2 2)为什么)为什么通气有利于酵母菌大量繁殖通气有利于酵母菌大量繁殖?酵母菌有氧呼吸释放大量能量,酵母菌有氧呼吸释放大量能量,为细胞繁殖提供充足的动力为细胞繁殖提供充足的动力鸡精酱油果醋谷氨酸棒状杆菌米曲霉、酵母菌、乳酸菌醋酸菌三、三、
34、细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用1 1.工业生产葡萄酒腐乳泡菜酸奶酵母菌毛霉乳酸菌乳酸菌2.2.农业生产思考思考1 1:为什么水稻田要:为什么水稻田要定期排水定期排水?思考思考2 2:为什么农业生产中要通过为什么农业生产中要通过中耕松土中耕松土,提高农作产量?,提高农作产量?葡萄糖葡萄糖二氧化碳二氧化碳+水水+释放能量(释放能量(ATPATP)根吸收无机盐根吸收无机盐防止防止无氧呼吸产生酒精无氧呼吸产生酒精毒害细胞毒害细胞三、三、细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用思考:思考:为什么被为什么被锈钉扎伤或伤口很深锈钉扎伤或伤口很深时,需要注射破伤风时,需要注射破伤风疫苗,且用疫苗,且用透气透
35、气的创可贴或纱布包扎伤口?的创可贴或纱布包扎伤口?避免厌氧菌繁殖3.3.健康生活无氧运动中,肌细胞因氧不足,要靠无氧呼吸来获取能量,会引起人有肌肉酸胀乏力的感觉。提倡慢跑:促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。3.3.健康生活【例例5 5】判断正误判断正误(1)(1)用透气的消毒纱布包扎伤口,目的是保证伤口处细胞的有氧呼吸用透气的消毒纱布包扎伤口,目的是保证伤口处细胞的有氧呼吸()(2)(2)无氧和零下低温环境有利于水果保鲜无氧和零下低温环境有利于水果保鲜()(3)(3)及时排涝,能防止水稻根细胞受酒精毒害及时排涝,能防止水稻根细胞受酒精毒害()选项选项应用应用措施措施目的目的A
36、 A包扎伤口包扎伤口透气纱布透气纱布抑制厌氧菌的大量繁抑制厌氧菌的大量繁殖殖B B乳酸菌制作酸奶乳酸菌制作酸奶 先通气,后密封先通气,后密封加快乳酸菌繁殖,有加快乳酸菌繁殖,有利于乳酸发酵利于乳酸发酵C C水果保鲜水果保鲜低温低温降低酶的活性,降低降低酶的活性,降低细胞呼吸细胞呼吸D D栽种庄稼栽种庄稼疏松土壤疏松土壤促进根有氧呼吸,利促进根有氧呼吸,利于吸收矿质离子于吸收矿质离子【例例6 6】下表中有关细胞呼吸原理应用于生产实践的措施及目的叙述,错误的下表中有关细胞呼吸原理应用于生产实践的措施及目的叙述,错误的是是()()【例例7 7】下列关于细胞呼吸原理的应用,叙述正确的是(下列关于细胞呼
37、吸原理的应用,叙述正确的是()A.A.为了有利于水果和蔬菜的保鲜,最好应放在低氧和零下低温环境下储存,为了有利于水果和蔬菜的保鲜,最好应放在低氧和零下低温环境下储存,可以有效降低细胞内有机物的消耗可以有效降低细胞内有机物的消耗 B.B.对于多数植物来说,土壤板结应及时进行松土透气,促进根系有氧呼吸,对于多数植物来说,土壤板结应及时进行松土透气,促进根系有氧呼吸,利于根系的生长和无机盐离子的吸收利于根系的生长和无机盐离子的吸收 C.C.提倡慢跑等有氧运动的原因之一是体内不会因剧烈运动产生大量的酒精对提倡慢跑等有氧运动的原因之一是体内不会因剧烈运动产生大量的酒精对细胞造成伤害细胞造成伤害 D.D.
38、进行体育运动时不小心引起皮肤表面擦伤,应用创可贴及时包扎创口,否进行体育运动时不小心引起皮肤表面擦伤,应用创可贴及时包扎创口,否则破伤风杆菌容易感染伤口表面并大量繁殖则破伤风杆菌容易感染伤口表面并大量繁殖四、四、“场所场所”问题问题将酵母菌研磨、离心后,得到上清液(含细胞质基质)和沉淀物(含细胞将酵母菌研磨、离心后,得到上清液(含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)。把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的均浆分别放入甲、乙、丙器)。把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的均浆分别放入甲、乙、丙3 3个试个试管中,进行实验。管中,进行实验。(1 1)向)向3 3个试管中分别加入等量的葡萄糖,各试管的最终产物是
39、:个试管中分别加入等量的葡萄糖,各试管的最终产物是:甲甲 乙乙 丙丙(2 2)向)向3 3个试管中分别加入等量的丙酮酸,各试管的最终产物是:个试管中分别加入等量的丙酮酸,各试管的最终产物是:甲甲 乙乙 丙丙 (3 3)在隔绝空气的情况下,重复实验()在隔绝空气的情况下,重复实验(1 1),各试管的最终产物是:),各试管的最终产物是:甲甲 乙乙 丙丙 【例例8 8】:将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎:将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后,再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清夜和只含有酵后,再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清夜和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部
40、分,与未离心处理过的酵母菌培养液分别母菌细胞器的沉淀物两部分,与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙放入甲、乙、丙3 3个试管中,并向个试管中,并向3 3个试管内同时滴入等量、等浓度个试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在有氧的条件下,最终能通过细胞呼吸产生的葡萄糖溶液。在有氧的条件下,最终能通过细胞呼吸产生COCO2 2和和H H2 2O O的试管是:(的试管是:()A A甲甲 B B丙丙 C C甲和乙甲和乙 D D丙和乙丙和乙五、五、“液滴移动液滴移动”问题问题根据液滴移动方向判断酵母菌细胞呼吸的方式:根据液滴移动方向判断酵母菌细胞呼吸的方式:(1 1)1 1左移,左移,2 2不移:不移:(2 2)1 1不移,不移,2 2右移:右移:(3 3)1 1左移,左移,2 2右移:右移: