5.3细胞呼吸的原理和应用课件(共59张PPT2个视频)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

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5.3细胞呼吸的原理和应用课件(共59张PPT2个视频)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

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(共59张PPT)
第3节 细胞呼吸的原理和应用第5章 细胞的能量供应和利用
细胞内
+ 有机物
+ 水
CO2
能 量
呼吸作用(本质)
O2
O2
呼吸(现象)
呼吸器官
血液循环
血液循环
呼吸器官
CO2
气体运输
+
呼吸是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程。
细胞呼吸是细胞内的有机物氧化分解,并释放能量的过程。
一、细胞呼吸与呼吸
问题探讨
酵母菌细胞富含蛋白质,可以用作饲料添加剂。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,却需要密封发酵。
1、都是培养酵母菌,为什么有的需要通气,有的却需要密封?
2、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖?
3、在密封发酵时,酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义?
通气可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气,利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂;密封则是酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精。
在有氧条件下,酵母菌分解营养物质释放的能量多,这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。
密封发酵时,酵母菌将有机物转化为酒精的同时,能为自己的生命活动提供少量能量。
问题探讨
酵母菌是一种单细胞真菌,它与人类的生活息息相关,做面包、馒头、酿酒等,都是利用酵母菌的呼吸作用。
为什么加了酵母的面粉蒸出的馒头多孔松软
酵母细胞进行有氧呼吸,释放大量的CO2,使馒头多孔松软。
为什么加了酵母的面粉放置时间久了会有酒味?
酵母细胞进行无氧呼吸,产生了酒精。
实验探究过程:①提出问题 ②作出假设
③设计并进行实验 ④分析结果,得出结论
酵母菌在有氧条件下产生CO2。
酵母菌在无氧条件下产生酒精和CO2。
酵母菌有氧呼吸比无氧呼吸产生的CO2多
①提出问题
②作出假设
酵母菌在有氧条件下产生的气体是CO2吗?
酒精和CO2是酵母菌在什么条件下产生的?
酵母菌在不同条件下产生的CO2是否一样多
探究酵母菌细胞呼吸的方式
实验原理
酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此用来研究细胞呼吸的不同方式。
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
影响实验结果的可变因素
酒精、CO2
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。
反应物的量、反应时间、pH、温度、酵母菌的活性
探究酵母菌细胞呼吸的方式
(3)设计实验
自变量、因变量、无关变量
设置对照实验
实验步骤
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8-9小时;
3、检测CO2的产生;
4、检测酒精的产生: 取2支试管编号,各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升注入试管,分别滴加0.5毫升重酪酸钾-浓硫酸溶液,轻轻震荡、混匀,A试管密封,B试管不密封。
酵母菌培养液
A
酵母菌培养液
B
1. 怎样控制有氧和无氧条件?2. 怎样鉴定CO2和酒精的产生?如何比较CO2产生的多少?3. 怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活
无氧
有氧
澄清的石灰水
澄清的石灰水
空气
质量分数为10%的NaOH溶液
葡萄糖溶液+酵母菌
(培养酵母菌)
(去除空气中的CO2
排除空气中CO2的干扰)
(检测CO2的生成)
B瓶应封口放置一段时间后再连通澄清石灰水,为何?
消耗瓶内的氧气,造成无氧环境
确保产物是无氧呼吸的产生的。
加入煮沸后冷却的葡萄糖
防止杂菌污染
防止高温杀死酵母菌
澄清石灰水的作用是什么?还有什么方法检测CO2的生成量?
检测酵母细胞呼吸产生的CO2的量(根据浑浊程度检测CO2产生的多少)
溴麝香草酚蓝水溶液也可用于检测CO2
蓝→变绿→再变黄(根据其变黄色时间的长短,检测CO2产生的多少)
还可以用CO2传感器来检测
检测酒精的产生:
酵母菌培养液
酵母菌培养液
质量分数为10%的NaOH溶液
澄清的石灰水
澄清的石灰水
A
B
空气
橙色重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应,变成灰绿色
思考:葡萄糖也能与重铬酸钾反应发生颜色变化,如何避免葡萄糖的干扰
观察项目 有氧装置 无氧装置
澄清石灰水变浑浊程度
溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化时间
酸性重铬酸钾检验情况
4、实验结果与分析
浑浊程度高
浑浊程度低
颜色变化时间短
颜色变化时间长
无颜色变化
橙色→灰绿色
5、实验结论
进行无氧呼吸,会产生少量CO2和酒精。
酵母细胞进行有氧呼吸,会产生大量CO2;
2、对比实验:
设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,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,也叫相互对照实验。
拓展:实验类型
1、对照实验
练习:《金版》P108 例1、例2
外膜
内膜

基质
有氧呼吸
线粒体有哪些适应有氧呼吸的结构?
有氧呼吸的主要场所
含有与有氧呼吸有关的酶
阅读课本P92-93分析讨论:
1.有氧呼吸每个阶段各发生了哪些变化?
第一阶段:反应物、产物有哪些?在哪里进行?
第二阶段:反应物、产物有哪些?在哪里进行?
第三阶段:反应物、产物有哪些?在哪里进行?
向内折叠
一、有氧呼吸
1.主要场所:______
线粒体
线粒体内膜
线粒体外膜





线粒体基质
______和______含有许多种与有氧呼吸有关的____。
基质中
内膜上

【思考·讨论】线粒体是有氧呼吸的主要场所,试从结构与功能相适应的角度,说明线粒体内膜与有氧呼吸相适应的结构特点:_____
线粒体内膜向内折叠形成嵴,大大增加了线粒体的内膜表面积
1.有氧呼吸的过程。
分析下面三个实验,探讨问题。
实验一:将酵母菌细胞破碎后进行离心处理,获得上清液和沉淀物两部分,与未经处理的酵母菌培养液分为三组,分别标记。然后向其中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。
1号试管:只含线粒体。
2号试管:只含细胞质基质。
3号试管:有线粒体和细胞质基质。
探究二 有氧呼吸
一段时间后,各试管内的变化情况如下。
1号试管:葡萄糖的量不变,没有荧光出现。
2号试管:葡萄糖的量减少,有丙酮酸(C3H4O3)生成,出现微弱荧光。
3号试管:葡萄糖的量减少,有CO2生成以及较强的荧光。
(1)葡萄糖能否被线粒体分解    。
(2)葡萄糖在  中分解,生成丙酮酸,生成____ ATP。
(3)丙酮酸在线粒体中分解产生CO2,生成   ATP。
不能
细胞质基质
少量
少量
实验二:使用超声波将线粒体破碎,分离线粒体膜状结构和线粒体基质,加入等量的氧气、丙酮酸、荧光素和荧光素酶,一段时间后,检测各试管内的变化情况。
4号试管:只含线粒体膜状结构。
5号试管:只含线粒体基质。
6号试管:有线粒体膜状结构和线粒体基质。
一段时间后,各试管内的变化情况如下。
4号试管:丙酮酸的量不变,没有荧光出现。
5号试管:丙酮酸减少,产生CO2,出现微弱荧光。
6号试管:丙酮酸减少,产生CO2,出现较强的荧光。
(4)丙酮酸分解发生在      中,并且产生CO2,释放  ATP。
(5)丙酮酸被分解后,在       上继续发生反应,产生    ATP。
线粒体膜状结构
线粒体基质
少量
大量
实验三:关于[H]的研究有一个非常有趣的实验。
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[H]的功能。当用胰蛋白酶处理小颗粒后,这些小囊泡不再具有氧化[H]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[H]的功能。这些小颗粒后被证实是线粒体内膜上的酶。
(6)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
提示:在线粒体内膜上氧气与[H]发生了反应。
C6H12O6
2丙酮酸

6CO2
[H]
能量
ATP
热量
能量
ATP
热量

6H2O
12H2O

能量
ATP
热量
线粒体
细胞质基质
三.有氧呼吸:
合作探究一、观察有氧呼吸过程图,结合课本P92--93面的内容,思考讨论:
第一阶段
第二阶段:
第三阶段:
H+ + NAD+ → NADH(即[H])
6O2
[H]
1、对三个阶段进行归纳,完成下表:
阶段 场所 反应物 产物 释放能量
第一阶段
第二阶段
第三阶段
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
葡萄糖
丙酮酸、【H】
丙酮酸、H2O
CO2、【H】
【H】、O2
H2O
少量
少量
大量
(1)丙酮酸生成:(细胞质基质)
C6H12O6 → 2C3H4O3+4[H]+少量能量
酶1
(2)CO2生成:(线粒体基质)
2C3H4O3+6H2O→6CO2+20[H]+少量能量
(3)H2O生成:(线粒体内膜)
24 [H]+6O2→ 12H2O +大量能量
酶2
酶3
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
以上反应式中的能量能否写成ATP ?

总反应式
有机物方程式只能用箭头,不能用等号。
练习:《金版》 P110 例3、
书本P93:1mol葡萄糖彻底氧化分解,释放2870KJ的能量,其中977.28KJ储存在ATP中,其余以热能形式散失。
(该反应中产生的能量包括ATP和热能)
有氧呼吸总反应式
977.28÷2870≈34.05%
977.28÷30.54=32(mol)
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量

有氧呼吸: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。

多种酶
葡萄糖
彻底氧化分解
CO2
H2O
能量
许多ATP
2、与有机物体外燃烧相比的特点:
(1)有氧呼吸过程温和;
(2)有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放;
(3)释放出的能量有相当一部分储存在ATP中。
教材P93 思考·讨论
2、与燃烧迅速释放能量相比,有氧呼吸是逐级释放能量的,这对于生物体来说具有什么意义?
保证有机物中的能量得到最充分的利用,主要表现在两个方面:可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中;能量缓慢有序地释放,有利于维持细胞的相对稳定状态。
H2O →[H] →H2O
O2 →H2O
C6H12O6 →丙酮酸→CO2
丙酮酸→[H] →H2O
[H] →H2O
C6H12O6
C:
H:
O:
有氧呼吸过程中的C、H、O的来龙去脉:
C6H12O6 →丙酮酸
H2O
CO2
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量

《金版》P93 例4、P94 7
H2O →[H] →H2O
O2 →H2O
C6H12O6 →丙酮酸→CO2
丙酮酸→[H] →H2O
[H] →H2O
C6H12O6
C6H12O6+6H2O+6*O2 6CO2+ 12H2*O +能量

C:
H:
O:
C、H、O的来龙去脉
C6H12O6 →丙酮酸
H2O
CO2
有氧呼吸中各元素的去路分析
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
6CO2 + 12H2O + 能量

1.用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子,18O的转移途径是(  )
A.葡萄糖→丙酮酸→H2O B.葡萄糖→丙酮酸→CO2
C.葡萄糖→O2→H2O D.葡萄糖→丙酮酸→O2
B
2、一只白鼠吸入18O2,该白鼠体内最先出现的含有18O的化合物是( )
A.二氧化碳 B.水 C.丙酮酸 D.乳酸
B
练习:《金版》 P110 例4、
2.有氧呼吸中元素的追踪。
(1)有氧呼吸的装置如图,若用同位素18O对C6H12O6进行标记,则同位素18O最终出现在   中。
(2)若给图中的酵母菌提供18O2,则酵母菌细胞内最先出现的化合物是    ,然后是    。
CO2
H218O
C18O2
看:《金版》 P110 方法规律
均在无氧条件下,细胞进行了无氧呼吸,产生了酒精或乳酸。
细胞质基质
C6H12O6
2丙酮酸

少量[H]

2C2H5OH(酒精)+2CO2


2C3H6O3(乳酸)
第二阶段:不放能
与有氧呼吸第一阶段相同
少量
能量
ATP
热量
高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯块茎、甜菜块根等)
酵母菌、
大多数植物
四.无氧呼吸: 观察下面的过程图,思考讨论:
三、无氧呼吸
1、场所:
细胞质基质
(2)第二阶段
(1)第一阶段
与有氧呼吸第一阶段完全相同
2丙酮酸+4[H]

2C3H6O3(乳酸)
2CO2+2C2H5OH(酒精)

实例:高等植物、酵母菌等。
实例:动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚等
2、过程:
C6H12O6 → 2C3H4O3+4[H]+少量能量
酶1
3、无氧呼吸的化学反应式
(1)高等植物、酵母菌等的无氧呼吸:
C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量

(2)动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚的无氧呼吸:
C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量

4、无氧呼吸概念:
在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程,就是无氧呼吸。
酒精发酵
乳酸发酵
思考:同样是分解葡萄糖,为何无氧呼吸只能释放少量能量?(书本P94相关信息)
大部分能量存留在酒精或乳酸中
有氧呼吸 无氧呼吸
区别 场所
条件
产物
能量
相同 需要O2;需要有氧呼吸的酶
不需O2 ; 需要无氧呼吸的酶
细胞质基质Ⅰ、线粒体(Ⅱ、Ⅲ)
细胞质基质(Ⅰ、Ⅱ)
彻底分解有机物,
生成CO2+H2O
不彻底分解有机物, 生成CO2+酒精 ;乳酸
有机物的能量全部释放:
①多数变热能、
②少数转化为ATP中能量
①分解有机物,释放能量;
②第Ⅰ阶段完全相同,生成的丙酮酸是合成其他有机物的中间产物
有机物的能量:
①多数储存在酒精或乳酸中、
②少数转化为热能、ATP中能量
五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 条件
场所
底物分解程度
产物
能量释放
相同点 反应条件 本质 过程 意义 氧化分解有机物,释放能量,生成ATP,供生命活动所需
有氧呼吸和无氧呼吸有哪些异同点?请尝试设计简明的表格来比较。
需氧
第一阶段:细胞质基质
第二阶段:线粒体基质
第三阶段:线粒体内膜
不需氧
细胞质基质
葡萄糖彻底分解
葡萄糖分解不彻底
CO2、H2O
乳酸或酒精和CO2
大量能量
少量能量
酶和适宜的温度等
第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同
为生物体提供能量;是生物体代谢的枢纽。
C6H12O6

[H]
+
2C3H4O3
(丙酮酸)
+
能量
6H2O

[H]
+
6CO2
+
能量
6O2
12H2O
+
能量



2C3H6O3
2C2H5OH+2CO2
有氧呼吸
无氧呼吸
葡萄糖
CO2+H2O
能量
ADP+Pi
ATP
用于各项生命活动
2870kJ
约34%
热能
(体温的来源)
五、细胞呼吸的概念和意义
1、概念:细胞呼吸是指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。
2、细胞呼吸的意义
(1)为生物体提供能量
(2)生物体代谢的枢纽
蛋白质、糖类和脂质代谢可以通过细胞呼吸过程
细胞呼吸原理的应用
分析下列人们在生产和生活中应用了细胞呼吸原理的哪些方面?
思考·讨论
避免厌氧菌无氧呼吸大量繁殖
酵母菌无氧呼吸产生酒精
利于根细胞的有氧呼吸
减弱呼吸作用,延长保质期
避免肌肉无氧呼吸产生乳酸
伤口深处缺氧有利于破伤风芽孢杆菌繁殖
适宜的低温、低氧、干燥的环境储存粮食
适宜的低温,低氧,适宜的湿度保存果蔬,可以减少呼吸消耗。
发面、酿酒、制作酸奶、利用了酵母菌和乳酸菌的呼吸作用产物
给盆栽松土,促进根细胞有氧呼吸,有利于根系的生长和对无机盐的吸收。
透气创可贴包扎伤口,创造透气的有氧环境、避免厌氧菌的繁殖。
教材P95思考·讨论
2.生活和生产中还有哪些应用细胞呼吸原理的实例?试再举一两例加以说明。
(1)清晨给鱼塘增氧
(2)稻田定期排水,防止根部无氧呼吸产生酒精腐烂变黑
(3)鲶鱼效应
经过一晚上水生生物呼吸作用,消耗水体溶解氧;清晨增氧供鱼有氧呼吸。
防止根部细胞进行无氧呼吸产生酒精,从而对根部细胞产生毒害作用
鲶鱼生性好动,增加水体溶解氧,供沙丁鱼呼吸作用
《书》P96,《金》P97 例3 P99 5
运用证据和逻辑评价论点
支持
思维训练
不支持
支持
支持
内共生学说。
《金》P99 6
二、拓展应用
1、松土透气
a.避免根细胞由于无氧呼吸产生酒精对根系造成的伤害
b.可以使根细胞进行充分的有氧呼吸,从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收,促进作物生长,吸收更多的CO2,缓解全球气候变暖现象;
c.增强根系的水土保持能力;
此外,松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖,促使这些微生物对土壤有机物的分解,为植物生长提供更多的无机盐和CO2,也有可能导致局部大气CO2浓度上升。
松土不当,可能伤害植物根系;要根据不同植物、植物不同的生长阶段等,采取不同的松土方法。
课后练习P96
二、拓展应用
2、有氧呼吸第一阶段与无氧呼吸第一阶段完全相同,都不需要氧气,都与线粒体无关。联想到地球的早期以及原核细胞的结构,可以大胆作出这样的推测:在生物进化史上先出现无氧呼吸,而后才出现有氧呼吸。继而推测,地球早期的单细胞生物只进行无氧呼吸。体内骨骼肌细胞保留进行无氧呼吸的能力,可以理解为漫长的生物进化史在人类身上留下的印记,同时也可以理解为人体在进行长跑等剧烈运动时,在供氧不足的情况下,骨骼肌细胞保留一定的无氧呼吸来供能,有一定的适应意义。
课后练习P96
3、有氧呼吸的过程图解环境因素:
C6H12O6 +6H2O +6O2

6CO2 +12H2O+能量
温度
温度、氧气、二氧化碳、水

氧气
二氧化碳
影响呼吸作用的环境因素有哪些?
→主要通过影响酶的活性,从而影响呼吸作用。
自由水越多呼吸作用越旺盛
原料越多促进反应
积累过多抑制
细胞呼吸的进行。
内因:遗传因素
(决定酶种类和数量)
通过影响酶的活性影响呼吸作用强度
酶的活性
①最适温度时,细胞呼吸最强;
②在最适温度以下,呼吸强度随温度升高而增强。
③超过最适温度,呼吸强度随温度升高而迅速降低
④当温度过高时,酶不可逆变性失活,呼吸作用停止。
①零上低温下贮存蔬菜、水果。
②大棚栽培时,适当降低夜间温度,增加昼夜温差,
以减少有机物的消耗,提高产量。(新疆瓜果甜)
曲线分析:
应用:
1、温度
①北方地窖,蔬菜保鲜;②保鲜袋中保鲜;
③蔬菜、水果保鲜中,充入CO2或N2以
抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。
CO2是细胞呼吸的产物,会抑制细胞呼吸。
2、CO2浓度
应用:
3、水份
在一定范围内,自由水含量越多,代谢越旺盛,细胞呼吸越强。但是水含量过多的时候,导致无氧呼吸。
应用:
①粮食在收仓前要进行晾晒或风干处理,使呼吸作用降至最低,以减少有机物的消耗;②干种子萌发前进行浸泡处理,含水量增高, 提高呼吸作用。
(1)对有氧呼吸:
O2是有氧呼吸所必需的,但O2会抑制无氧呼吸。
(2)对无氧呼吸:
限制因素:酶活性和数量
曲线分析:随着O2浓度升高,有氧呼吸速率增加;但O2浓度升高到一定程度后,受到酶活性和数量限制,有氧呼吸速率不再变化。
曲线分析:随着O2浓度升高,无氧呼吸速率不断下降,最终下降为零。
4、O2浓度
《金》P98 方法规律
(1)当O2浓度为0时,
(2)当O2浓度为10%时,
(3)当O2浓度0-10%时,
仅进行无氧呼吸产生酒精和CO2。
无氧呼吸降为零,只有有氧呼吸。
有氧呼吸和无氧呼吸并存。
(4)当O2浓度>10%时,
只进行有氧呼吸,O2的存在抑制了无氧呼吸的进行。
(5)当O2浓度为5%时,
细胞呼吸释放的CO2最少,此时消耗有机物最少,适宜保存种子、蔬菜。
(3)对既有有氧呼吸又有无氧呼吸的:
到达某一O2浓度时,有氧呼吸达到最大值,不再增强,受到呼吸酶的数量与活性的限制。
P点:
P
有氧呼吸:1 C6H12O6
无氧呼吸:1 C6H12O6
6 CO2
2 CO2
葡萄糖消耗比为
(无:有=3:1)
变式:
消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2 之比为____
在该O2浓度下,有氧呼吸与无氧呼吸释放的CO2相等,
3:1
《书》P96《金》P98 例4 P99 9
《金》P96 方法规律 例4 P98 4
甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。
① 曲线a、b、c分别表示 、 和呼吸作用CO2释放量。
② 在O2浓度为0时,CO2的释放量为___,此时只进行 ;
当O2浓度 时, 只进行有氧呼吸,此时CO2释放量_____O2吸收量;
当0<O2浓度<D时,既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸。
无氧呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸
≥D
A
等于
甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。
③ 在保存蔬菜、水果时,应选择乙图中 点对应的O2浓度,因为此时 ;保存条件一般为 。
④甲图的a、b、c、d四种氧浓度中___是最适合蔬菜、水果的贮藏;
⑤甲图中氧浓度为a时的情况对应乙图中的_____点;
B
细胞呼吸最弱
零上低温、低氧
A
c
《金》P99 9
甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。
⑥甲图中氧浓度为b时的情况对应乙图中的_____段之间;
⑦ 甲图中氧浓度为____时没有酒精产生。
d
AC
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匀
浆分别放入甲、乙、丙3个试管中,进行以下实验
(1)向3个试管中分别加入等量的葡萄糖,各试管的最终产物是:
甲 乙 丙 。
(2)向3个试管中分别加入等量的丙酮酸,各试管的最终产物是:
甲 乙 ;丙 。
(3)在隔绝空气的情况下,重复实验(1),各试管的最终产物是:甲 乙 丙 。
丙酮酸和[H]
无反应(葡萄糖)
CO2和H2O
无反应(丙酮酸)
CO2和H2O
CO2和H2O
酒精和CO2
无反应(葡萄糖)
酒精和CO2
变式
课后练习P96 3
《金》P92 探究二 1、P99 8
种子萌发呼吸速率测定
误差:
1.植物需要遮光处理,防止植物进行光合作用而干扰呼吸速率的测定。
2.种子减少微生物呼吸对实验结果的干扰,要对种子消毒处理
细胞呼吸速率通常用__________速率或_____ 速率来表示
CO2的产生
O2消耗
细胞有氧呼吸既产生CO2,又消耗O2,为测定其真实的呼吸情况,应只对其中一种气体的变化进行测定。为此,通常向装置内添加______溶液或_______溶液吸收释放的CO2
CO2被吸收后,装置内气体总量减少,压强减小,刻度管内的小液滴向左移动。所以,可用单位时间内小液滴左移的距离代表细胞有氧呼吸消耗____的速率
O2
NaOH
KOH
(2)实验结果预测和结论
实验现象 结 论
装置一液滴 装置二液滴
进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
不动
不动
不动
不动
右移
左移
左移
右移
只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡
只进行产生酒精的无氧呼吸
只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
如何用实验方法判定有氧呼吸和无氧呼吸呢?
a.若装置一中的液滴 ,装置二中的液滴 ,
则说明种子只进行有氧呼吸;
b.若装置一中的液滴 ,装置二中的液滴 ,
则说明种子只进行无氧呼吸;
c.若装置一中的液滴 ,装置二中的液滴 ,
则说明种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。
左移
不动
不动
右移
左移
右移
结果预测和结论:
装置三
煮沸的种子
1.指标:细胞呼吸速率常用单位时间内CO2释放量或O2吸收量来表示
2.原理:有氧呼吸吸收O2,释放CO2,CO2被氢氧化钠溶液吸收,使
容器内的气体压强减少,刻度管内的着色液滴左移,单位时间左移的体积
即表示呼吸速率
影响呼吸作用的因素及在农业上的应用
1、温度:主要是影响酶的活性
应用:蔬果降温储存;大棚栽培植物有昼夜温差
2 氧气:直接影响呼吸速率和呼吸性质。氧气的存在对无氧呼吸有抑制作用
应用:蔬菜和水果储存;中耕松土
4 水:在一定范围内含水越多,呼吸作用越强
3 二氧化碳:
在CO2浓度上升到1—10%以上时呼吸作用明显被抑制
应用:北方地窖,蔬菜保鲜,保鲜袋中自体保鲜
应用:种子储存应晒干,降低呼吸作用
ATP产生量与O2供给量之间的关系模型分析
(1)生物细胞可以通过无氧呼吸产生少量ATP,因此在O2为0的时候,其产生量并不等于0。
(2)当O2供给量增多,有氧呼吸明显加强。ATP的产生随之增加,但当O2供给量达到一定值后,其产生量不再增加,是由于酶、有机物、ADP或磷酸的限制因素所致。
应用:贮藏蔬菜、水果和种子时:降低O2浓度,以减少有机物消耗,但不能无O2,否则产生酒精过多,会导致腐烂,故氧浓度控制在呼吸作用最低点。

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