細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用課件

細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用（一）1光合作用呼吸作用呼吸作用人、動物、真菌、多數(shù)細(xì)菌等綠色植物能量ATP酶有機(jī)物氧化分解化能合成硝化細(xì)菌2ATP合成：ADP+Pi+細(xì)胞呼吸Cell

Respiration（教材P94）

細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)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，釋放出能量并產(chǎn)生ATP的過程。實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式Experiment:

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respiration實(shí)驗(yàn)原理：

1）酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧型微生物。酵母菌進(jìn)行有氧呼吸能產(chǎn)生大量的CO2，在進(jìn)行無氧呼吸時(shí)能產(chǎn)生酒精和CO24實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式Experiment:

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respiration）實(shí)驗(yàn)原理：2）觀察什么？CO2可使澄清石灰水變渾濁（渾濁程度，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃（變成黃色的時(shí)間）。橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下可與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。5實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式Experiment:

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respiration分析變量自變量:因變量:無關(guān)變量:細(xì)胞呼吸的條件細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物無氧影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可變因素（溫度、葡萄糖溶液濃度、酵母菌活性等）酒精、CO2設(shè)計(jì)并進(jìn)行試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)思路？

分別給酵母菌提供有氧和無氧的條件，一段時(shí)間后檢測其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳有氧6實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式Experiment:

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respirationNaOH實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)7實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式Experiment:

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respiration實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)--有氧呼吸裝置第一個(gè)錐形瓶：10％NaOH溶液（吸收通入空氣中的CO2，避免對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響）第二個(gè)錐形瓶：葡萄糖溶液＋酵母菌（培養(yǎng)酵母菌）第三個(gè)錐形瓶：澄清的石灰水或者溴麝香草酚藍(lán)水溶液（根據(jù)混濁程度進(jìn)行比較CO2的產(chǎn)生量或者根據(jù)溶液顏色的變化時(shí)間長短比較）接入橡皮球或氣泵（保持通入空氣）8實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式Experiment:

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respirationB瓶應(yīng)封口一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，為什么？耗盡B瓶中的O2，確保CO2均來自無氧呼吸9實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式Experiment:

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respiration實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)--無氧呼吸裝置第一個(gè)錐形瓶：葡萄糖溶液＋酵母菌封口放置一段時(shí)間后，再與第二個(gè)錐形瓶連接（使酵母菌消耗瓶內(nèi)的氧氣，造成無氧環(huán)境，確保產(chǎn)物是無氧呼吸的產(chǎn)生的）第二個(gè)錐形瓶：澄清的石灰水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液根據(jù)混濁程度、顏色的變化時(shí)間進(jìn)行比較CO2的產(chǎn)生量10實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式Experiment:

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respiration實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)—注意事項(xiàng)①配制酵母菌培養(yǎng)液時(shí)，必須先將煮沸的葡萄糖溶液冷卻至常溫，才可加入酵母菌，為什么？煮沸葡萄糖溶液為了滅菌，防止其他微生物的干擾；放至室溫，防止高溫殺死酵母菌；②質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液的作用是什么？去除空氣中的CO2，排除空氣中的CO2對實(shí)驗(yàn)的干擾；③B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，為什么？將B瓶中的O2消耗完，確保通入澄清石灰水中的CO2均來自無氧呼吸；④葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應(yīng)發(fā)生顏色變化，所以應(yīng)將酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間適當(dāng)延長以

耗盡溶液中的葡萄糖；11實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式Experiment:

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respiration12實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式Experiment:

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respiration實(shí)驗(yàn)結(jié)果有氧裝置無氧裝置初始相同時(shí)間后13實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式Experiment:

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respiration實(shí)驗(yàn)結(jié)果用溶有重鉻酸鉀的濃硫酸檢測酒精溶有重鉻酸鉀的濃硫酸不變灰綠色+A裝置的酵母菌濾液灰綠色+B裝置的酵母菌濾液14實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式Experiment:

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respiration實(shí)驗(yàn)結(jié)論15酵母菌在有氧和無氧條件下均能進(jìn)行細(xì)胞呼吸在有氧條件下，通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的CO2在無氧條件下通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的CO2有氧呼吸Aerobic

Respiration（教材P92）對于絕大多數(shù)生物來說，有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要形式，這一過程必須有氧的參與。有氧呼吸的主要場所是線粒體。線粒體具有內(nèi)、外兩層膜，內(nèi)膜的某些部位向線粒體的內(nèi)腔折疊形成峭，峭使內(nèi)膜的表面積大大增加。峭的周圍充滿了液態(tài)的基質(zhì)。線粒體的內(nèi)膜上和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶外膜內(nèi)膜嵴基質(zhì)含有氧呼吸有關(guān)的酶16有氧呼吸Aerobic

Respiration（教材P92）有氧呼吸最常利用的物質(zhì)是葡萄糖，其化學(xué)反應(yīng)式可以簡寫為：C6H12O6

+

6H2O

+

6O2

6CO2

+12H2O+

能量酶17有氧呼吸Aerobic

Respiration將酵母菌細(xì)胞破碎后進(jìn)行離心處理，獲得②上清液和①沉淀物兩部分，與③未離心且處理過的酵母菌培養(yǎng)液分別加入等量的葡萄糖、熒光素

和熒光素酶，一段時(shí)間后，檢測各試管的變化情況。線粒體①細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體和

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)③葡萄糖的量減少有CO2生成較強(qiáng)熒光出現(xiàn)等量的葡萄糖、熒光素和熒光素酶等量的葡萄糖、熒光素和熒光素酶②葡萄糖的量減少有丙酮酸生成

微弱熒光出現(xiàn)等量的葡萄糖、熒光素和熒光素酶一段時(shí)間后葡萄糖的量不變沒有熒光實(shí)驗(yàn)一18有氧呼吸Aerobic

Respiration實(shí)驗(yàn)一葡萄糖能不能被線粒體分解？不能葡萄糖在什么位置首先被分解？生成了什么？葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解，生成丙酮酸和少量能量。生成的丙酮酸在什么位置被分解？生成了什么？丙酮酸在線粒體中分解產(chǎn)生CO2和較多的能量。有機(jī)物分解釋放的能量一部分用于合成ATP（一部分以熱能形式散失），ATP水解釋放能量導(dǎo)致熒光出現(xiàn)。19有氧呼吸Aerobic

Respiration使用超聲波將線粒體破碎，分離線粒體膜狀結(jié)構(gòu)和線粒體基質(zhì)，加入等

量的丙酮酸、熒光素和熒光素酶，一段時(shí)間后，檢測各試管的變化情況。線粒體膜狀結(jié)構(gòu)①線粒體基質(zhì)線粒體膜狀結(jié)構(gòu)和線粒體基質(zhì)③丙酮酸的量減少有CO2生成較強(qiáng)熒光出現(xiàn)等量的丙酮酸、熒光素和熒光素酶等量的丙酮酸、熒光素和熒光素酶②丙酮酸的量減少有丙酮酸生成

微弱熒光出現(xiàn)等量的丙酮酸、熒光素和熒光素酶一段時(shí)間后丙酮酸的量不變沒有熒光實(shí)驗(yàn)二20有氧呼吸Aerobic

Respiration實(shí)驗(yàn)二21丙酮酸分解發(fā)生在什么部位，生成了什么？丙酮酸在線粒體基質(zhì)中分解，產(chǎn)生CO2，釋放少量能量。⑥號試管為什么有較強(qiáng)熒光出現(xiàn)？線粒體基質(zhì)分解丙酮酸后，在線粒體膜狀結(jié)構(gòu)繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)釋放較多的能量。有氧呼吸Aerobic

Respiration資料分析22超聲波震碎線粒體之后，內(nèi)膜自然卷成了顆粒朝外的小囊泡，這些小囊泡具有氧化[H]的功能。當(dāng)用胰蛋白酶處理后，這些小囊泡不再具有氧化[H]的功能；當(dāng)把這些小顆粒裝上去之后，小囊泡重新具有了氧化[H]的功能。這些小顆粒被證實(shí)是一系列線粒體內(nèi)膜上的酶。通過以上事實(shí)可以確定在線粒體內(nèi)膜上發(fā)生什么樣的反應(yīng)？誰在氧化[H]？線粒體內(nèi)膜上的氧氣與[H]發(fā)生了反應(yīng)。有氧呼吸Aerobic

RespirationG第一階段C

H

O6

12

6酶3

4

32C

H

O+4[H]+（少量）能量場所：線粒體基質(zhì)酶2C3H4O3+6H2O6CO2+20[H]+（少量）能量酶場所：線粒體內(nèi)膜24[H]+6O212H2O+（大量）能量場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)熱能散失

ATP（多）

（多）第二階段第三階段熱能散失

ATP（多）

（多）熱能散失

ATP（多）

（多）23有氧呼吸Aerobic

Respiration24有氧呼吸Aerobic

RespirationC6H12O6

+

6H2O

+

6O26CO2

+12H2O+

能量酶25（教材P93）概括地說，有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧