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文檔簡介
什么是ATP?ATP的主要來源是什么?什么是ATP?ATP的主要來源是什么?1第五章細胞的能量供應和利用第三節(jié)ATP的主要來源-細胞呼吸第五章細胞的能量供應和利用第三節(jié)ATP的主要來源-細2什么是細胞呼吸?細胞呼吸和我們平時說的“呼吸”有什么區(qū)別?什么是細胞呼吸?細胞呼吸和我們平時說的“3呼吸運動
呼吸運動也稱氣體交換或呼吸,是指機體同外界環(huán)境進行氣體交換的整個過程外呼吸內(nèi)呼吸呼吸運動呼吸運動也稱氣體交換或呼吸,是指機體同4第三節(jié)ATP的主要來源-細胞呼吸一、細胞呼吸的概念生物體內(nèi)的有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放出能量并且生成ATP的過程,叫做細胞呼吸。二、細胞呼吸的方式(一)探究酵母菌細胞呼吸的方式第三節(jié)ATP的主要來源-細胞呼吸一、細胞呼吸的概念5問題情境:酵母菌是一種單細胞真菌,在有氧和無氧條件下都能生存,屬于兼性厭氧菌,因此便于用來研究細胞呼吸的不同方式。問題情境:酵母菌是一種單細胞真菌,在有氧和無氧條件下都能生存6
加入酵母菌和面作成的饅頭、面包松軟多孔,是因為發(fā)酵產(chǎn)生氣體所致,那么,產(chǎn)生的氣體是什么呢?在什么情況下產(chǎn)生的?葡萄美酒中酒精又是怎么產(chǎn)生的?酵母菌可用于發(fā)面酵母菌可用于釀酒加入酵母菌和面作成的饅頭、面包松軟多孔,是因為發(fā)酵產(chǎn)生73.設計實驗2.做出假設1.提出問題4.進行試驗5.分析結(jié)果得出結(jié)論6.表達交流科學探究的方法3.設計實驗2.做出假設1.提出問題4.進行試驗5.分析結(jié)果8
交流有關酵母菌的知識,想一想關于酵母菌的細胞呼吸方式,自己有哪些不清楚的地方,嘗試提出要探究的問題:
問題Ⅰ:酵母菌采取何種細胞呼吸方式?問題Ⅱ:酵母菌在有氧和無氧條件下,細胞呼吸的產(chǎn)物分別是什么?問題Ⅲ:酵母菌在有氧和無氧條件下,細胞呼吸產(chǎn)生的CO2是否一樣多?(一)提出問題交流有關酵母菌的知識,想一想關于酵母菌的細胞呼吸9學生根據(jù)已有知識和生活經(jīng)驗,針對所提出的問題作出假設,如:
Ⅰ:酵母菌在有氧、無氧條件下都能生存,所以我們認為酵母菌既能進行有氧呼吸又能進行無氧呼吸。Ⅱ:酵母菌可用于發(fā)面、釀酒,所以我們認為酵母菌有氧呼吸的產(chǎn)物中有CO2;無氧呼吸的產(chǎn)物可能是酒精。
Ⅲ:酵母菌在無氧條件下分解有機物的效率低,產(chǎn)生的CO2應該較少。(二)作出假設學生根據(jù)已有知識和生活經(jīng)驗,針對所提出的問題作101.本實驗的自變量、因變量、無關變量是什么?怎樣控制有氧和無氧條件?2.如何對產(chǎn)物進行檢測?如何比較兩種條件下產(chǎn)物量的多少?3.試驗裝置設計中需要注意什么問題?實驗設計中需要解決的問題
(三)設計實驗1.本實驗的自變量、因變量、無關變量是什么?怎樣控制有氧和11通氣1.本實驗的自變量如何設置?怎樣控制有氧和無氧條件?有氧條件無氧條件通氣1.本實驗的自變量如何設置?怎樣控制有氧和無氧條件?有12(1)CO2的檢測根據(jù)石灰水渾濁程度或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的時間,可以檢測酵母菌培養(yǎng)液中CO2產(chǎn)生情況。溴麝香草酚藍水溶液:藍→綠→黃2、怎樣知道呼吸作用是否進行了?如何檢測呼吸作用的產(chǎn)物呢?(1)CO2的檢測溴麝香草酚藍水溶液:藍→13通氣AB選擇石灰水檢測CO2,裝置怎樣連接?通氣AB選擇石灰水檢測CO2,裝置怎樣連接?14增設如圖C的對照實驗,此對照實驗中B’瓶中只加入了等量的葡萄糖培養(yǎng)液,或用加熱殺死后的酵母菌代替。如何排除空氣中CO2的干擾,得出無氧呼吸也能產(chǎn)生CO2的結(jié)論?增設如圖C的對照實驗,此對照實驗中B’瓶中只加15橙色→灰綠色2、酒精的檢驗
酒精在酸性條件下會與橙色的重鉻酸鉀反應生成灰綠色的硫酸鉻。
查是否酒駕:讓司機呼出的氣體直接接觸到用硫酸處理過的重鉻酸鉀,如果呼出的氣體中含有酒精,重鉻酸鉀會變成灰綠色的硫酸鉻.橙色→灰綠色2、酒精的檢驗
查是否酒駕:讓司16鑒定是否有酒精產(chǎn)生各滴加0.5ml重鉻酸鉀的濃硫酸溶液A組B組橙色橙色分別加入2ml有氧呼吸和無氧呼吸的培養(yǎng)液鑒定是否有酒精產(chǎn)生各滴加0.5ml重鉻酸鉀的17酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水(四)進行實驗酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水(四)進行實驗18實驗結(jié)果結(jié)論是什么?酵母菌既能進行有氧呼吸,又能進行無氧呼吸,且有氧呼吸產(chǎn)生的CO2多實驗結(jié)果結(jié)論是什么?酵母菌既能進行有氧呼吸,又能進行無氧呼吸19無氧呼吸會產(chǎn)生酒精,有氧呼吸不產(chǎn)生酒精結(jié)論是什么?實驗結(jié)果無氧呼吸會產(chǎn)生酒精,有氧呼吸不產(chǎn)生酒精結(jié)論是什么?實驗結(jié)果20實驗結(jié)果記錄條件澄清石灰水溴麝香草酚藍(藍色)重鉻酸鉀--濃硫酸溶液(橙色)有氧
無氧混濁(+++)
混濁(+)黃(短)黃(長)無明顯變化
灰綠實驗結(jié)果記錄條件澄清石灰水溴麝香草酚藍(藍色)重鉻酸鉀--濃212、有氧呼吸產(chǎn)生大量CO2,無氧呼吸產(chǎn)生少量CO2。實驗結(jié)論:1、酵母菌既可以進行有氧呼吸,又可以進行無氧呼吸。有氧呼吸的產(chǎn)物有CO2,無氧呼吸產(chǎn)生CO2和酒精。呼吸作用還有其他產(chǎn)物嗎?2、有氧呼吸產(chǎn)生大量CO2,無氧呼吸產(chǎn)生少量CO2。實驗結(jié)論22將大米煮熟待冷卻至35℃左右米飯中加一定量的酒曲,并拌勻加蓋后在30℃保溫24小時為什么要等米飯冷卻了才加酒曲?為什么不能將米飯裝滿整個容器?將大米煮熟待冷卻至35℃左右米飯中加一定量的酒曲,23能否設計一個實驗,驗證呼吸作用是否會產(chǎn)生水?通氣通氣加熱殺死的酵母菌B能否設計一個實驗,驗證呼吸作用是否會產(chǎn)生水?通24再探究:有同學認為,在有氧呼吸實驗裝置中10%的氫氧化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳,以致可能對實驗結(jié)果有干擾,你同意嗎?你如何避免這種可能性的發(fā)生,以保證實驗更嚴謹?再探究:有同學認為,在有氧呼吸實驗裝置中1025再探究:有人認為:實驗裝置中酒精和二氧化碳的產(chǎn)生是葡萄糖水溶液的純化學反應,與酵母菌無關,你如何駁斥這種錯誤觀點?葡萄糖水溶液葡萄糖水溶液再探究:有人認為:實驗裝置中酒精和二氧化碳的26有氧呼吸:無氧呼吸:葡萄糖+O2CO2+H2O+能量葡萄糖CO2+酒精+能量細胞呼吸的方式酶酶細胞呼吸的概念:細胞呼吸是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放出能量的過程。實驗推論:有氧呼吸:無氧呼吸:葡萄糖+O2CO227第三節(jié)ATP的主要來源-細胞呼吸一、細胞呼吸的概念二、細胞呼吸的方式(一)探究酵母菌細胞呼吸的方式(二)有氧呼吸1、有氧呼吸的主要場所:線粒體2、有氧呼吸的過程第三節(jié)ATP的主要來源-細胞呼吸一、細胞呼吸的概念二、細28葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4[H]+能量場所:細胞質(zhì)基質(zhì)①(少量)2C3H4O3丙酮酸徹底分解酶6CO2+20[H]+能量場所:線粒體基質(zhì)②[H]的氧化酶12H2O+能量場所:線粒體內(nèi)膜③24[H]+6O2+6H2O(大量)(少量)2C3H4O3(丙酮酸)葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4[H]+能量場所:細胞質(zhì)29C6H12O6(葡萄糖)酶[H]丙酮酸少量能量少量能量CO2H2O酶
[H]O2H2O酶大量能量有氧呼吸的過程細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體第一階段第二階段第三階段C6H12O6(葡萄糖)酶[H]丙酮酸少量能量少量能量C30有氧呼吸場所反應物產(chǎn)物釋能第一階段第二階段第三階段細胞質(zhì)基質(zhì)主要是葡萄糖丙酮酸、[H]、ATP少量[H]、O2線粒體基質(zhì)丙酮酸、H2O[H]、CO2、ATP少量線粒體內(nèi)膜H2O、ATP大量有氧呼吸場所反應物產(chǎn)物釋能第一階段第二階段第三階段細胞質(zhì)31有氧呼吸總反應式:C6H12O6+6H2O+6O2
酶6CO2+12H2O+能量有氧呼吸總反應式:C6H12O6+6H2O+6O232C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
以上反應式中的能量能否寫成ATP?能量(2870kJ)1161kJ其余以熱能形式散失ATP酶1moLC6H12O6+6H2O+6O26CO2+33
已知:1mol葡萄糖在體外燃燒可以產(chǎn)生2870kJ能量,而經(jīng)過細胞有氧呼吸則可以使1161kJ能量儲存在ATP中;ADP轉(zhuǎn)化為ATP需要吸收30.54kJ能量。試計算:1.有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率是多少?2.1分子葡萄糖有氧呼吸產(chǎn)生的能量能合成多少分子ATP?3.細胞呼吸過程中,轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿哪芰渴且环N浪費嗎?已知:1mol葡萄糖在體外燃燒可以產(chǎn)生2870kJ341mol葡萄糖徹底氧化分解,共釋放2870kJ/mol的能量,其中一部分以熱能形式散失(約60%);另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中(1161kJ/mol,約40%)儲存,約形成38molATP。1mol葡萄糖徹底氧化分解,共釋放2870kJ/mol35有氧呼吸概念:細胞在氧氣的參與下,通過酶的催化作用,把糖類等有機物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,同時釋放大量能量的過程。有氧呼吸概念:細胞在氧氣的參與下,通過酶的催化作用,把糖類等36第三節(jié)ATP的主要來源-細胞呼吸一、細胞呼吸的概念二、細胞呼吸的方式(一)探究酵母菌細胞呼吸的方式(二)有氧呼吸1、有氧呼吸的場所:細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體2、有氧呼吸的過程3、有氧呼吸的概念(三)無氧呼吸第三節(jié)ATP的主要來源-細胞呼吸一、細胞呼吸的概念二、細37(三)無氧呼吸葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4[H]+能量場所:細胞質(zhì)基質(zhì)1、與有氧呼吸第一階段相同(少量)2C3H4O3(三)無氧呼吸葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4[H]38丙酮酸不徹底分解酶2C3H6O3場所:細胞質(zhì)基質(zhì)(1)乳酸發(fā)酵2、(少量)2C3H4O3(乳酸)+能量例:高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官(馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等)什么是發(fā)酵?丙酮酸不徹底分解酶2C3H6O3場所:細胞質(zhì)基質(zhì)(1)乳酸發(fā)39酶+2CO2+能量2C3H4O3(2)酒精發(fā)酵(少量)C2H5OH(酒精)例:大多數(shù)植物、酵母菌丙酮酸不徹底分解2、場所:細胞質(zhì)基質(zhì)酶+2CO2+能量2C3H4O3(2)酒精發(fā)酵(少量)C2403、無氧呼吸總反應式:C6H12O6酶2C3H6O3+少量能量2C2H5OH+2CO2+少量能量C6H12O6酶3、無氧呼吸總反應式:C6H12O6酶2C3H6O3+少量能414、無氧呼吸的主要場所:細胞質(zhì)基質(zhì)5、能量去向:1mol葡萄糖分解成乳酸,共釋放196.65kJ/mol,其中一部分以熱能形式散失(約69%);另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中(61.08kJ/mol,約31%)儲存,形成2個ATP。在無氧呼吸中,無論是乳酸發(fā)酵、還是酒精發(fā)酵,都只在第一階段釋放少量能量,生成少量ATP,其余大部分能量則存留在乳酸或酒精中。4、無氧呼吸的主要場所:細胞質(zhì)基質(zhì)5、能量去向:1m42無氧呼吸一般是指細胞在無氧條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物,產(chǎn)生乳酸或者酒精和二氧化碳,釋放能量,生成少量ATP的過程。6、無氧呼吸的概念7、進行無氧呼吸的生物或器官組織
a.高等植物在水淹、缺氧的情況下,可以進行短時間的無氧呼吸,產(chǎn)生酒精和二氧化碳。玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根——缺氧時,可產(chǎn)生乳酸;無氧呼吸一般是指細胞在無氧條件下,通過酶的催化作用,43b.高等動物和人體在劇烈運動時,骨骼肌細胞內(nèi)就會出現(xiàn)無氧呼吸,在肌肉內(nèi)產(chǎn)生乳酸,引起肌肉酸脹。c.酵母菌有氧呼吸——二氧化碳和水;無氧呼吸——酒精和二氧化碳。b.高等動物和人體在劇烈運動時,骨骼肌細胞內(nèi)就會出現(xiàn)無氧呼吸44
類型項目有氧呼吸無氧呼吸區(qū)別
場所
條件
產(chǎn)物釋能
聯(lián)系細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(主要)細胞質(zhì)基質(zhì)需氧、酶等不需氧、需酶二氧化碳和水酒精和二氧化碳或乳酸較多較少①兩者第一階段相同②都分解有機物、釋放能量類型有氧呼吸無氧45五、細胞呼吸原理的應用選用“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口,既為傷口敷上了藥物,又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖,從而有利于傷口的痊愈。酵母菌是兼性厭氧微生物。酵母菌在適宜的通氣、溫度和pH等條件下,進行有氧呼吸并大量繁殖;在無氧條件下則進行酒精發(fā)酵。醋酸桿菌是一種好氧細菌。在氧氣充足和具有酒精底物的條件下,醋酸桿菌大量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒狀桿菌是一種好氧細菌。在有氧條件下,谷氨酸棒狀桿菌能將葡萄糖和含氮物質(zhì)(如尿素、硫酸銨、氨水)合成為谷氨酸。谷氨酸經(jīng)過人們的進一步加工,就成為谷氨酸鈉──味精。珠江啤酒廠五、細胞呼吸原理的應用選用“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口,既為傷口46對于板結(jié)的土壤及時進行松土透氣,可以使根細胞進行充分的有氧呼吸,從而有利于根系的生長和對無機鹽的吸收。此外,松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長繁殖,這能夠促使這些微生物對土壤中有機物的分解,從而有利于植物對無機鹽的吸收。水稻的根系適于在水中生長,這是因為水稻的莖和根能夠把從外界吸收來的氧氣通過氣腔運送到根部各細胞,而且與旱生植物相比,水稻的根也比較適應無氧呼吸。但是,水稻根的細胞仍然需要進行有氧呼吸,所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧氣不足,水稻根的細胞就會進行酒精發(fā)酵,時間長了,酒精就會對根細胞產(chǎn)生毒害作用,使根系變黑、腐爛。對于板結(jié)的土壤及時進行松土透氣,可以使根細胞進行充分的有氧呼47較深的傷口里缺少氧氣,破傷風芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖。所以,傷口較深或被銹釘扎傷后,患者應及時請醫(yī)生處理。有氧運動是指人體細胞充分獲得氧的情況下所進行的體育鍛煉。人體細胞通過有氧呼吸可以獲得較多的能量。相反,百米沖刺等無氧運動,是人體細胞在缺氧條件下進行的高速運動。無氧運動中,肌細胞因氧不足,要靠乳酸發(fā)酵來獲取能量。因為乳酸能夠刺激肌細胞周圍的神經(jīng)末梢,所以人會有肌肉酸脹乏力的感覺。較深的傷口里缺少氧氣,破傷風芽有氧運動是指人體細胞充分獲得氧48六、影響細胞呼吸的外部因素(1)溫度:細胞呼吸的過程受酶催化,酶的活性受溫度影響,故溫度影響細胞呼吸的強度。溫度過高或過低,細胞呼吸強度都會下降(或減弱)。六、影響細胞呼吸的外部因素(1)溫度:細胞呼49(2)氧氣:有氧呼吸需氧,無氧呼吸不需氧;有氧存在時,無氧呼吸會受到抑制。(3)二氧化碳:當外界二氧化碳濃度增大時,呼吸速率減慢,有氧呼吸受到抑制。(2)氧氣:有氧呼吸需氧,無氧呼吸不需氧;有50如何利用呼吸作用的原理進行水果和蔬菜的貯藏和保鮮?低溫、低氧、高二氧化碳(或充氮氣)如何利用呼吸作用的原理進行水果和蔬菜的貯藏和511、生物的生命活動所需要的能量主要來自:A、糖類的氧化分解B、脂類的氧化分解C、蛋白質(zhì)的氧化分解D、核酸的氧化分解練習:1、生物的生命活動所需要的能量主要來自:練習:522、人體進行有氧呼吸的主要場所是A、肺細胞B、血細胞C、線粒體D、細胞質(zhì)基質(zhì)3、有氧呼吸最常用的物質(zhì)是A、淀粉B、糖原C、葡萄糖D、ATP2、人體進行有氧呼吸的主要場所是3、有氧呼吸最常用的物質(zhì)是534、在線粒體內(nèi)進行的有氧呼吸的過程是A、第一、二階段B、第一、三階段C、第二、三階段D、第一、二、三階段4、在線粒體內(nèi)進行的有氧545、與有氧呼吸相比,無氧呼吸最主要的特點是A、分解有機物B、釋放能量C、需要酶催化D、有機物分解不徹底5、與有氧呼吸相比,無氧呼吸最主要的特點是556、同樣消耗1mol的葡萄糖,有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率比無氧呼吸能量轉(zhuǎn)化效率多A、20倍B、19倍C、6倍多D、12.7個百分點6、同樣消耗1mol的葡萄糖,有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率比無氧呼569、把小白鼠和青蛙從25℃的室溫中移至5℃的環(huán)境中,這兩種動物的需氧量會發(fā)生什么變化A、兩種動物的耗氧量都減少B、兩種動物的耗氧量都增加C、青蛙耗氧量減少,小白鼠耗氧量增加D、青蛙耗氧量增加,小白鼠耗氧量減少9、把小白鼠和青蛙從25℃的室溫中移至5℃的環(huán)境中,這兩種動5710、一運動員正在進行長跑鍛練,從他的大腿肌細胞中檢測到3種化學物質(zhì),其濃度變化如下圖。圖中P、Q、R三曲線依次代表
A、O2、CO2、乳酸
B、乳酸、CO2、O2C、CO2、O2、乳酸D、CO2、乳酸、O210、一運動員正在進行長跑鍛練,從他的大腿肌細胞中檢測到3種5811、將兩個枝條分別置于營養(yǎng)液中。其中一枝僅保留一張葉片(甲),另一枝保留兩張葉片(乙、丙),葉片置玻璃盒中密封,在甲葉和乙葉的盒中注入14CO2,裝置如圖。一段時間后,可以檢測到放射性的葉片是
A、僅在甲中B、僅在甲和乙中C、僅在甲和丙中D、在甲、乙和丙中
11、將兩個枝條分別置于營養(yǎng)液中。其中一枝僅保留一張葉片(甲59什么是ATP?ATP的主要來源是什么?什么是ATP?ATP的主要來源是什么?60第五章細胞的能量供應和利用第三節(jié)ATP的主要來源-細胞呼吸第五章細胞的能量供應和利用第三節(jié)ATP的主要來源-細61什么是細胞呼吸?細胞呼吸和我們平時說的“呼吸”有什么區(qū)別?什么是細胞呼吸?細胞呼吸和我們平時說的“62呼吸運動
呼吸運動也稱氣體交換或呼吸,是指機體同外界環(huán)境進行氣體交換的整個過程外呼吸內(nèi)呼吸呼吸運動呼吸運動也稱氣體交換或呼吸,是指機體同63第三節(jié)ATP的主要來源-細胞呼吸一、細胞呼吸的概念生物體內(nèi)的有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放出能量并且生成ATP的過程,叫做細胞呼吸。二、細胞呼吸的方式(一)探究酵母菌細胞呼吸的方式第三節(jié)ATP的主要來源-細胞呼吸一、細胞呼吸的概念64問題情境:酵母菌是一種單細胞真菌,在有氧和無氧條件下都能生存,屬于兼性厭氧菌,因此便于用來研究細胞呼吸的不同方式。問題情境:酵母菌是一種單細胞真菌,在有氧和無氧條件下都能生存65
加入酵母菌和面作成的饅頭、面包松軟多孔,是因為發(fā)酵產(chǎn)生氣體所致,那么,產(chǎn)生的氣體是什么呢?在什么情況下產(chǎn)生的?葡萄美酒中酒精又是怎么產(chǎn)生的?酵母菌可用于發(fā)面酵母菌可用于釀酒加入酵母菌和面作成的饅頭、面包松軟多孔,是因為發(fā)酵產(chǎn)生663.設計實驗2.做出假設1.提出問題4.進行試驗5.分析結(jié)果得出結(jié)論6.表達交流科學探究的方法3.設計實驗2.做出假設1.提出問題4.進行試驗5.分析結(jié)果67
交流有關酵母菌的知識,想一想關于酵母菌的細胞呼吸方式,自己有哪些不清楚的地方,嘗試提出要探究的問題:
問題Ⅰ:酵母菌采取何種細胞呼吸方式?問題Ⅱ:酵母菌在有氧和無氧條件下,細胞呼吸的產(chǎn)物分別是什么?問題Ⅲ:酵母菌在有氧和無氧條件下,細胞呼吸產(chǎn)生的CO2是否一樣多?(一)提出問題交流有關酵母菌的知識,想一想關于酵母菌的細胞呼吸68學生根據(jù)已有知識和生活經(jīng)驗,針對所提出的問題作出假設,如:
Ⅰ:酵母菌在有氧、無氧條件下都能生存,所以我們認為酵母菌既能進行有氧呼吸又能進行無氧呼吸。Ⅱ:酵母菌可用于發(fā)面、釀酒,所以我們認為酵母菌有氧呼吸的產(chǎn)物中有CO2;無氧呼吸的產(chǎn)物可能是酒精。
Ⅲ:酵母菌在無氧條件下分解有機物的效率低,產(chǎn)生的CO2應該較少。(二)作出假設學生根據(jù)已有知識和生活經(jīng)驗,針對所提出的問題作691.本實驗的自變量、因變量、無關變量是什么?怎樣控制有氧和無氧條件?2.如何對產(chǎn)物進行檢測?如何比較兩種條件下產(chǎn)物量的多少?3.試驗裝置設計中需要注意什么問題?實驗設計中需要解決的問題
(三)設計實驗1.本實驗的自變量、因變量、無關變量是什么?怎樣控制有氧和70通氣1.本實驗的自變量如何設置?怎樣控制有氧和無氧條件?有氧條件無氧條件通氣1.本實驗的自變量如何設置?怎樣控制有氧和無氧條件?有71(1)CO2的檢測根據(jù)石灰水渾濁程度或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的時間,可以檢測酵母菌培養(yǎng)液中CO2產(chǎn)生情況。溴麝香草酚藍水溶液:藍→綠→黃2、怎樣知道呼吸作用是否進行了?如何檢測呼吸作用的產(chǎn)物呢?(1)CO2的檢測溴麝香草酚藍水溶液:藍→72通氣AB選擇石灰水檢測CO2,裝置怎樣連接?通氣AB選擇石灰水檢測CO2,裝置怎樣連接?73增設如圖C的對照實驗,此對照實驗中B’瓶中只加入了等量的葡萄糖培養(yǎng)液,或用加熱殺死后的酵母菌代替。如何排除空氣中CO2的干擾,得出無氧呼吸也能產(chǎn)生CO2的結(jié)論?增設如圖C的對照實驗,此對照實驗中B’瓶中只加74橙色→灰綠色2、酒精的檢驗
酒精在酸性條件下會與橙色的重鉻酸鉀反應生成灰綠色的硫酸鉻。
查是否酒駕:讓司機呼出的氣體直接接觸到用硫酸處理過的重鉻酸鉀,如果呼出的氣體中含有酒精,重鉻酸鉀會變成灰綠色的硫酸鉻.橙色→灰綠色2、酒精的檢驗
查是否酒駕:讓司75鑒定是否有酒精產(chǎn)生各滴加0.5ml重鉻酸鉀的濃硫酸溶液A組B組橙色橙色分別加入2ml有氧呼吸和無氧呼吸的培養(yǎng)液鑒定是否有酒精產(chǎn)生各滴加0.5ml重鉻酸鉀的76酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水(四)進行實驗酵母菌培養(yǎng)液澄清石灰水(四)進行實驗77實驗結(jié)果結(jié)論是什么?酵母菌既能進行有氧呼吸,又能進行無氧呼吸,且有氧呼吸產(chǎn)生的CO2多實驗結(jié)果結(jié)論是什么?酵母菌既能進行有氧呼吸,又能進行無氧呼吸78無氧呼吸會產(chǎn)生酒精,有氧呼吸不產(chǎn)生酒精結(jié)論是什么?實驗結(jié)果無氧呼吸會產(chǎn)生酒精,有氧呼吸不產(chǎn)生酒精結(jié)論是什么?實驗結(jié)果79實驗結(jié)果記錄條件澄清石灰水溴麝香草酚藍(藍色)重鉻酸鉀--濃硫酸溶液(橙色)有氧
無氧混濁(+++)
混濁(+)黃(短)黃(長)無明顯變化
灰綠實驗結(jié)果記錄條件澄清石灰水溴麝香草酚藍(藍色)重鉻酸鉀--濃802、有氧呼吸產(chǎn)生大量CO2,無氧呼吸產(chǎn)生少量CO2。實驗結(jié)論:1、酵母菌既可以進行有氧呼吸,又可以進行無氧呼吸。有氧呼吸的產(chǎn)物有CO2,無氧呼吸產(chǎn)生CO2和酒精。呼吸作用還有其他產(chǎn)物嗎?2、有氧呼吸產(chǎn)生大量CO2,無氧呼吸產(chǎn)生少量CO2。實驗結(jié)論81將大米煮熟待冷卻至35℃左右米飯中加一定量的酒曲,并拌勻加蓋后在30℃保溫24小時為什么要等米飯冷卻了才加酒曲?為什么不能將米飯裝滿整個容器?將大米煮熟待冷卻至35℃左右米飯中加一定量的酒曲,82能否設計一個實驗,驗證呼吸作用是否會產(chǎn)生水?通氣通氣加熱殺死的酵母菌B能否設計一個實驗,驗證呼吸作用是否會產(chǎn)生水?通83再探究:有同學認為,在有氧呼吸實驗裝置中10%的氫氧化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳,以致可能對實驗結(jié)果有干擾,你同意嗎?你如何避免這種可能性的發(fā)生,以保證實驗更嚴謹?再探究:有同學認為,在有氧呼吸實驗裝置中1084再探究:有人認為:實驗裝置中酒精和二氧化碳的產(chǎn)生是葡萄糖水溶液的純化學反應,與酵母菌無關,你如何駁斥這種錯誤觀點?葡萄糖水溶液葡萄糖水溶液再探究:有人認為:實驗裝置中酒精和二氧化碳的85有氧呼吸:無氧呼吸:葡萄糖+O2CO2+H2O+能量葡萄糖CO2+酒精+能量細胞呼吸的方式酶酶細胞呼吸的概念:細胞呼吸是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放出能量的過程。實驗推論:有氧呼吸:無氧呼吸:葡萄糖+O2CO286第三節(jié)ATP的主要來源-細胞呼吸一、細胞呼吸的概念二、細胞呼吸的方式(一)探究酵母菌細胞呼吸的方式(二)有氧呼吸1、有氧呼吸的主要場所:線粒體2、有氧呼吸的過程第三節(jié)ATP的主要來源-細胞呼吸一、細胞呼吸的概念二、細87葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4[H]+能量場所:細胞質(zhì)基質(zhì)①(少量)2C3H4O3丙酮酸徹底分解酶6CO2+20[H]+能量場所:線粒體基質(zhì)②[H]的氧化酶12H2O+能量場所:線粒體內(nèi)膜③24[H]+6O2+6H2O(大量)(少量)2C3H4O3(丙酮酸)葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4[H]+能量場所:細胞質(zhì)88C6H12O6(葡萄糖)酶[H]丙酮酸少量能量少量能量CO2H2O酶
[H]O2H2O酶大量能量有氧呼吸的過程細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體第一階段第二階段第三階段C6H12O6(葡萄糖)酶[H]丙酮酸少量能量少量能量C89有氧呼吸場所反應物產(chǎn)物釋能第一階段第二階段第三階段細胞質(zhì)基質(zhì)主要是葡萄糖丙酮酸、[H]、ATP少量[H]、O2線粒體基質(zhì)丙酮酸、H2O[H]、CO2、ATP少量線粒體內(nèi)膜H2O、ATP大量有氧呼吸場所反應物產(chǎn)物釋能第一階段第二階段第三階段細胞質(zhì)90有氧呼吸總反應式:C6H12O6+6H2O+6O2
酶6CO2+12H2O+能量有氧呼吸總反應式:C6H12O6+6H2O+6O291C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
以上反應式中的能量能否寫成ATP?能量(2870kJ)1161kJ其余以熱能形式散失ATP酶1moLC6H12O6+6H2O+6O26CO2+92
已知:1mol葡萄糖在體外燃燒可以產(chǎn)生2870kJ能量,而經(jīng)過細胞有氧呼吸則可以使1161kJ能量儲存在ATP中;ADP轉(zhuǎn)化為ATP需要吸收30.54kJ能量。試計算:1.有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率是多少?2.1分子葡萄糖有氧呼吸產(chǎn)生的能量能合成多少分子ATP?3.細胞呼吸過程中,轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿哪芰渴且环N浪費嗎?已知:1mol葡萄糖在體外燃燒可以產(chǎn)生2870kJ931mol葡萄糖徹底氧化分解,共釋放2870kJ/mol的能量,其中一部分以熱能形式散失(約60%);另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中(1161kJ/mol,約40%)儲存,約形成38molATP。1mol葡萄糖徹底氧化分解,共釋放2870kJ/mol94有氧呼吸概念:細胞在氧氣的參與下,通過酶的催化作用,把糖類等有機物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,同時釋放大量能量的過程。有氧呼吸概念:細胞在氧氣的參與下,通過酶的催化作用,把糖類等95第三節(jié)ATP的主要來源-細胞呼吸一、細胞呼吸的概念二、細胞呼吸的方式(一)探究酵母菌細胞呼吸的方式(二)有氧呼吸1、有氧呼吸的場所:細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體2、有氧呼吸的過程3、有氧呼吸的概念(三)無氧呼吸第三節(jié)ATP的主要來源-細胞呼吸一、細胞呼吸的概念二、細96(三)無氧呼吸葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4[H]+能量場所:細胞質(zhì)基質(zhì)1、與有氧呼吸第一階段相同(少量)2C3H4O3(三)無氧呼吸葡萄糖的初步分解C6H12O6酶+4[H]97丙酮酸不徹底分解酶2C3H6O3場所:細胞質(zhì)基質(zhì)(1)乳酸發(fā)酵2、(少量)2C3H4O3(乳酸)+能量例:高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官(馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等)什么是發(fā)酵?丙酮酸不徹底分解酶2C3H6O3場所:細胞質(zhì)基質(zhì)(1)乳酸發(fā)98酶+2CO2+能量2C3H4O3(2)酒精發(fā)酵(少量)C2H5OH(酒精)例:大多數(shù)植物、酵母菌丙酮酸不徹底分解2、場所:細胞質(zhì)基質(zhì)酶+2CO2+能量2C3H4O3(2)酒精發(fā)酵(少量)C2993、無氧呼吸總反應式:C6H12O6酶2C3H6O3+少量能量2C2H5OH+2CO2+少量能量C6H12O6酶3、無氧呼吸總反應式:C6H12O6酶2C3H6O3+少量能1004、無氧呼吸的主要場所:細胞質(zhì)基質(zhì)5、能量去向:1mol葡萄糖分解成乳酸,共釋放196.65kJ/mol,其中一部分以熱能形式散失(約69%);另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中(61.08kJ/mol,約31%)儲存,形成2個ATP。在無氧呼吸中,無論是乳酸發(fā)酵、還是酒精發(fā)酵,都只在第一階段釋放少量能量,生成少量ATP,其余大部分能量則存留在乳酸或酒精中。4、無氧呼吸的主要場所:細胞質(zhì)基質(zhì)5、能量去向:1m101無氧呼吸一般是指細胞在無氧條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物,產(chǎn)生乳酸或者酒精和二氧化碳,釋放能量,生成少量ATP的過程。6、無氧呼吸的概念7、進行無氧呼吸的生物或器官組織
a.高等植物在水淹、缺氧的情況下,可以進行短時間的無氧呼吸,產(chǎn)生酒精和二氧化碳。玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根——缺氧時,可產(chǎn)生乳酸;無氧呼吸一般是指細胞在無氧條件下,通過酶的催化作用,102b.高等動物和人體在劇烈運動時,骨骼肌細胞內(nèi)就會出現(xiàn)無氧呼吸,在肌肉內(nèi)產(chǎn)生乳酸,引起肌肉酸脹。c.酵母菌有氧呼吸——二氧化碳和水;無氧呼吸——酒精和二氧化碳。b.高等動物和人體在劇烈運動時,骨骼肌細胞內(nèi)就會出現(xiàn)無氧呼吸103
類型項目有氧呼吸無氧呼吸區(qū)別
場所
條件
產(chǎn)物釋能
聯(lián)系細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(主要)細胞質(zhì)基質(zhì)需氧、酶等不需氧、需酶二氧化碳和水酒精和二氧化碳或乳酸較多較少①兩者第一階段相同②都分解有機物、釋放能量類型有氧呼吸無氧104五、細胞呼吸原理的應用選用“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口,既為傷口敷上了藥物,又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖,從而有利于傷口的痊愈。酵母菌是兼性厭氧微生物。酵母菌在適宜的通氣、溫度和pH等條件下,進行有氧呼吸并大量繁殖;在無氧條件下則進行酒精發(fā)酵。醋酸桿菌是一種好氧細菌。在氧氣充足和具有酒精底物的條件下,醋酸桿菌大量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒狀桿菌是一種好氧細菌。在有氧條件下,谷氨酸棒狀桿菌能將葡萄糖和含氮物質(zhì)(如尿素、硫酸銨、氨水)合成為谷氨酸。谷氨酸經(jīng)過人們的進一步加工,就成為谷氨酸鈉──味精。珠江啤酒廠五、細胞呼吸原理的應用選用“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口,既為傷口105對于板結(jié)的土壤及時進行松土透氣,可以使根細胞進行充分的有氧呼吸,從而有利于根系的生長和對無機鹽的吸收。此外,松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長繁殖,這能夠促使這些微生物對土壤中有機物的分解,從而有利于植物對無機鹽的吸收。水稻的根系適于在水中生長,這是因為水稻的莖和根能夠把從外界吸收來的氧氣通過氣腔運送到根部各細胞,而且與旱生植物相比,水稻的根也比較適應無氧呼吸。但是,水稻根的細胞仍然需要進行有氧呼吸,所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧氣不足,水稻根的細胞就會進行酒精發(fā)酵,時間長了,酒精就會對根細胞產(chǎn)生毒害作用,使
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