探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式

.,第3節(jié)ATP的主要來源-細(xì)胞呼吸,導(dǎo)言:前面我們學(xué)習(xí)了ATP是生命活動(dòng)主要的直接能源物質(zhì).其來源對(duì)于動(dòng)物和人來說是-呼吸作用.（細(xì)胞呼吸）。,想一想:什么叫細(xì)胞呼吸?,.,第3節(jié)ATP的主要來源-細(xì)胞呼吸,想一想:什么叫呼吸作用?,一、細(xì)胞呼吸：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，釋放出能量并生成ATP的過程。,想一想:細(xì)胞呼吸是否需要氧？有哪些類型？在有氧和無氧的條件下是否都能細(xì)胞呼吸？,.,探究實(shí)驗(yàn),酵母菌細(xì)胞呼吸的方式,.,探究實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)問題：,1、一般步驟：,.,.,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),、配制培養(yǎng)液,、控制有氧、無氧環(huán)境,自變量、因變量、無關(guān)變量,設(shè)置對(duì)比實(shí)驗(yàn),.,通氣,.,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),、配制培養(yǎng)液,、控制好有氧、無氧環(huán)境,3、科學(xué)檢測(cè)因變量,4、限制好無關(guān)變量,自變量、因變量、無關(guān)變量,設(shè)置對(duì)比實(shí)驗(yàn),.,.,怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？,這一原理可以用來檢測(cè)汽車司機(jī)是否喝了酒,橙色的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色,具體做法：讓司機(jī)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(huì)變成灰綠色的硫酸鉻,.,酒精和CO2是酵母菌在什么條件產(chǎn)生的（有氧？無氧？）,作出假設(shè),提出問題,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),.,酒精和CO2是酵母菌在什么條件產(chǎn)生的（有氧？無氧？）,.,3、酵母菌在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生少量CO2和酒精。,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,2、酵母菌在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生大量CO2。,1、酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。,.,再探究：,在某一次對(duì)有氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置的操作中，將酵母菌培養(yǎng)液取樣鑒定，鑒定出也含有酒精，這是為什么呢？如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作？,.,再探究：,有同學(xué)認(rèn)為，在有氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置中的氫氧化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能對(duì)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn)？,.,再探究：,有人認(rèn)為：實(shí)驗(yàn)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(xué)反應(yīng)，與酵母菌無關(guān)，你如何駁斥這種錯(cuò)誤觀點(diǎn)？,葡萄糖水溶液,葡萄糖水溶液,.,.,再探究：,為了控制無氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置中的氧氣，對(duì)酵母菌培養(yǎng)瓶采取用形夾夾住橡皮管的方法進(jìn)行密封處理，結(jié)果發(fā)生了錐形瓶爆裂或橡皮塞被頂脫的現(xiàn)象，這是為什么呢？由此說明什么問題？,.,再探究：,在實(shí)驗(yàn)中，有同學(xué)發(fā)現(xiàn)和有氧裝置相連的澄清石灰水在出現(xiàn)渾濁后又慢慢變澄清了。因此，他覺得該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能說明酵母菌通過有氧呼吸產(chǎn)生了CO2。你如何看待這個(gè)問題？,先渾濁后澄清,.,第二課時(shí),有氧呼吸,.,一、細(xì)胞呼吸的概念,二、細(xì)胞呼吸的類型,（一）有氧呼吸,（二）無氧呼吸,生物體內(nèi)的在內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成或，并且釋放的總過程。,有機(jī)物,細(xì)胞,二氧化碳,其他產(chǎn)物,能量,大多數(shù)生物的呼吸方式是有氧呼吸,它必須要有氧氣的條件下進(jìn)行。主要在線粒體中進(jìn)行.,它必須要在無氧氣或缺氧的條件下進(jìn)行。,.,有氧呼吸的主要場(chǎng)所,電鏡下線粒體的顯微結(jié)構(gòu),線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖,線粒體,想一想:呼吸作用的酶分布在線粒體的哪些結(jié)構(gòu)?線粒體的分布有何特點(diǎn)?,.,、有氧呼吸發(fā)生的場(chǎng)所在哪里?,、有氧呼吸分為三個(gè)階段，每一階段分別生成了什么物質(zhì)？最終的產(chǎn)物是什么?,、哪些階段生成H？哪些階段釋放能量？釋放能量最多的是哪一階段？,葡萄糖,酶,少量能量,酶,丙酮酸,H,O2,CO2,H2O,少量能量,大量能量,酶,H,H2O,、是不是每個(gè)階段都需要的參與呢？,（一）有氧呼吸,.,葡萄糖,酶,酶,線粒體,氧氣,酶,線粒體,.,有氧呼吸的過程,.,丙酮酸H2O,CO2H,少量,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),2分子丙酮酸H,少量,HO2,H2O,大量,填表：有氧呼吸三個(gè)階段的比較,葡萄糖,線粒體,線粒體,.,C、H、O的來龍去脈：,C：H：O：,C6H12O6丙酮酸CO2,.,有氧呼吸的方程式:,提問：有氧呼吸過程中，所有的有機(jī)物完全氧化分解，吸收的氧氣量等于產(chǎn)生的二氧化碳的量嗎？,細(xì)胞在O2的參與下，通過多種酶的催化作用，把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生出CO2和H2O，同時(shí)釋放出能量，生成ATP的過程。,有氧呼吸的概念,場(chǎng)所：主要是線粒體,.,細(xì)胞呼吸過程中能量的變化,1mol的葡萄糖,2870kJ的能量,有1161kJ的能量?jī)?chǔ)存在38molATP中,約60%的能量都以熱能的形式散失,有氧呼吸能量變化,提問:有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換率是多少?,.,有機(jī)物在生物體外燃燒也是物質(zhì)的氧化分解，燃燒和有氧呼吸有何異同呢？,想一想,.,有氧呼吸的特點(diǎn),1、有機(jī)物在酶的催化下，在溫和的條件下氧化分解。2、能量經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)逐步釋放。3、有相當(dāng)一部分能量?jī)?chǔ)存在ATP中。,.,第三課時(shí),無氧呼吸,.,無氧呼吸的過程：,第一階段與有氧呼吸第一階段完全相同,第二階段：丙酮酸,2C2H5OH+2CO2+少量能量,2C3H6O3+少量能量,.,、填表比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同。,主要在線粒體內(nèi),細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi),需氧和有氧呼吸酶,不需氧和需無氧呼吸酶,CO2H2O,CO2和C2H5OH,或C3H603,較多能量,較少能量,1第一階段相同2都是在酶的催化下進(jìn)行的3都有有機(jī)物的分解和能量釋放。,徹底氧化分解,徹底氧化分解,.,無氧呼吸的概念,無氧呼吸是指細(xì)胞無需氧氣參與，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物不徹底氧化分解成為酒精和二氧化碳或乳酸等物質(zhì)，同時(shí)釋放較少能量的過程。場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),.,細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用,細(xì)胞呼吸的中間產(chǎn)物是各種有機(jī)物之間轉(zhuǎn)化的樞紐，細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)與生活實(shí)踐中有廣泛的應(yīng)用。,.,.,檢測(cè)：,用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，18O轉(zhuǎn)移的途徑是（）A.葡萄糖丙酮酸氧B.葡萄糖丙酮酸氧C.葡萄糖氧水D.葡萄糖丙酮酸二氧化碳,D,.,檢測(cè)：,在四支試管中分別含有下列不同的化學(xué)物質(zhì)和活性酵母細(xì)胞制備物，經(jīng)一定時(shí)間的保溫后，能產(chǎn)生的CO2的是（）A.葡萄糖細(xì)胞膜已經(jīng)破裂的細(xì)胞B.葡萄糖線粒體C.丙酮酸核糖體D.丙酮酸內(nèi)質(zhì)網(wǎng),A,.,檢測(cè)：,在營(yíng)養(yǎng)豐富、水分充足、氣溫適宜、黑暗密閉的環(huán)境中，分別培養(yǎng)下列生物，過一段時(shí)間后，仍能生存的是（）A.乳酸菌B.蘑菇C.白菜D.蚯蚓,A,.,檢測(cè)：,把青蛙和小白鼠從25的溫室中移到5的環(huán)境中，這兩種生物的需氧量變化是（）A.兩種動(dòng)物的需氧量都減少B.兩種動(dòng)物的需氧量都增加C.青蛙的需氧量減少，小白鼠的需氧量增加D.青蛙的需氧量增加，小白鼠的需氧量減少,C,.,4、下圖為某植物器官的呼吸作用強(qiáng)度與氧濃度的關(guān)系：,5%,這時(shí)植物組織有氧呼吸強(qiáng)度很低而無氧呼吸又被抑制，果蔬內(nèi)有機(jī)物消耗最少,.,5、現(xiàn)有一瓶摻有酵母菌的葡萄糖液，吸進(jìn)氧氣的體積與放出CO2的體積比為12，這是因?yàn)椋ǎ?。A、有1/4的酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸B、有1/3的酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸C、有1/2的酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸D、有2/3的酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸,A,.,將酵母菌研磨、離心后，得到上清液含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀物（含細(xì)胞器）。把等量的上清液、沉淀物和未曾離心的均漿分別放入甲、乙、丙3個(gè)試管中，進(jìn)行三項(xiàng)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)（見右圖）（1）向3個(gè)試管中分別加入等量的葡萄糖(氧氣充足)，各試管的最終產(chǎn)物是：甲乙丙_（2）向3個(gè)試管中分別加入等量的丙酮酸(氧氣充足)，各試管的最終產(chǎn)物是：甲_乙_丙_（3）在隔絕空氣的情況下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)（1），各試管的最終產(chǎn)物是：甲_乙丙_,丙酮酸,葡萄糖,CO2和H2O,丙酮酸,CO2和H2O,CO2和H2O,酒精和CO2,葡萄糖,酒精和CO2,.,現(xiàn)有下列裝置（錐形瓶中為兩個(gè)小燒杯，玻璃管中為某有色液體）若干個(gè)以及正在萌發(fā)的種子、NOH溶液、清水等材料，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證明萌發(fā)的種子既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸（1）實(shí)驗(yàn)原理：（2）實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：取三個(gè)該裝置，分別編號(hào)為1、2、3，在1號(hào)、2號(hào)裝置右邊的燒杯中放入等量萌發(fā)的種子，3號(hào)裝置右邊的燒杯中放入等量的死種子；第二步：；第三步：在相同適宜條件下放置一段時(shí)間后，觀察。（3）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：(4)如果3號(hào)裝置的現(xiàn)象與預(yù)期不一致，可能是什么原因造成的？（回答2點(diǎn)原因）。,.,答案（22分）（1）當(dāng)萌發(fā)的種子既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸時(shí)，吸進(jìn)的氧氣量少于釋放出的CO2量。（2分）（2）在1號(hào)裝置左邊的燒杯中放入一定量的NOH溶液，在2號(hào)、3號(hào)裝置左邊的燒杯中分別放入等量的清水；（4分）觀察三個(gè)裝置玻璃管兩側(cè)液面的變化（2分）（3）1號(hào)裝置玻璃管兩側(cè)液面左低右高，2號(hào)裝置玻璃管兩側(cè)液面左高右低，3號(hào)裝置玻璃管兩側(cè)液面等高。（6分，每個(gè)裝置現(xiàn)象2分）（4）大氣壓（或氣溫）的變化引起；（2分）微生物利用死種子的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行細(xì)胞呼吸導(dǎo)致氣體量變化，從而引起氣壓變化（2分）,.,要探究的