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(dòng)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(guò)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(guò)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(wú)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(wú)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(wú)關(guān)變量:細(xì)胞呼吸的條件細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物無(wú)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(wú)氧的條件，一段時(shí)間后檢測(cè)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(duì)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(zhǎng)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(lái)自無(wú)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(wú)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?jī)?nèi)的氧氣，造成無(wú)氧環(huán)境，確保產(chǎn)物是無(wú)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(duì)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(lái)自無(wú)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(zhǎng)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(wú)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(cè)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(wú)氧條件下均能進(jìn)行細(xì)胞呼吸在有氧條件下，通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的CO2在無(wú)氧條件下通過(guò)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(duì)于絕大多數(shù)生物來(lái)說(shuō)，有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要形式，這一過(guò)程必須有氧的參與。有氧呼吸的主要場(chǎng)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(jiǎn)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(guò)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(cè)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(méi)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(cè)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(méi)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(hào)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(guò)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(shuí)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(chǎng)所：線粒體基質(zhì)酶2C3H4O3+6H2O6CO2+20[H]+（少量）能量酶場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜24[H]+6O212H2O+（大量）能量場(chǎng)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(shuō)，有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下，通過(guò)多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧