5.3細胞呼吸的原理和應用課件-高一上學期生物人教版必修13

細胞呼吸的原理及其應用一.酵母菌：單細胞真菌，異養(yǎng)、兼性厭氧菌（有氧和無氧條件下都能生存）二.探究酵母菌細胞呼吸的方式1.實驗裝置（1）接橡皮球的作用：間歇性的通入空氣。（2）NaOH溶液的作用：除去空氣中的CO2，避免對后續(xù)實驗造成干擾。（3）酵母菌培養(yǎng)液中含有什么：酵母菌和葡萄糖（4）怎么建立無氧條件：將D瓶封口一段時間后再連通E瓶。（5）檢測CO2：澄清石灰水變渾濁、溴麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃。

澄清石灰水：CO2量越多

越渾濁

但過多會使渾濁消失（碳酸氫鈣）

溴麝香草酚藍：CO2量越多

變成黃色的時間越短（6）檢測酒精：酸性（濃硫酸）重鉻酸鉀由橙色變?yōu)榛揖G色

注意：葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應，因此要適當延長酵母菌的培養(yǎng)時間，耗盡葡萄糖。Ca(OH)2以檢測進入酵母菌培養(yǎng)液中的氣體沒有CO2。改進實驗裝置1.4接橡皮泵質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液酵母菌培養(yǎng)液澄清的石灰水酵母菌培養(yǎng)液澄清的石灰水澄清的石灰水油層提供嚴格的無氧環(huán)境。2.實驗結(jié)果酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。有氧條件：產(chǎn)生大量的CO2和H2O無氧條件：產(chǎn)生酒精和少量CO2三.細胞呼吸（一）有氧呼吸（絕大多數(shù)生物細胞呼吸的主要方式）第一階段：葡萄糖的初步分解場所：細胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O62

C3H4O3

+

4

[H]

+

少量能量（丙酮酸）酶第二階段：丙酮酸的徹底分解場所：線粒體基質(zhì)6CO2

+

20[H]

+

少量能量

酶

2

C3H4O3

+

6

H2O第三階段：[H]的氧化場所：線粒體內(nèi)膜12

H2O

+

大量能量24

[H]+6

O2酶總反應式約34%ATP酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量（2870KJ）約66%熱能有氧呼吸的概念：細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，產(chǎn)生大量ATP的過程。Q有氧呼吸與有機物體外燃燒的有何異同？異：有氧呼吸條件溫和；有機物中的能量經(jīng)過一系列化學反應逐步釋放；有氧呼吸釋放的部分能量儲存在ATP中。同：有氧呼吸和有機物體外燃燒的本質(zhì)是一致的，都是有機物氧化分解釋放能量的過程。（一）無氧呼吸第一階段：葡萄糖的初步分解場所：細胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O62

C3H4O3

+

4

[H]

+

少量能量（丙酮酸）酶第二階段：丙酮酸的不完全分解場所：細胞質(zhì)基質(zhì)總反應式1.酒精發(fā)酵2

C3H4O3

+

4

[H]酶2

C2H5OH

+

2CO2

+少量能量C6H12O6酶2

C2H5OH

+2

CO2

+少量能量2.乳酸發(fā)酵2

C3H4O3

+

4

[H]酶2

C3H6O3

+少量能量總反應式C6H12O6酶2

C3H6O3

+

少量能量例：大多數(shù)植物（如水稻根、蘋果果實）、酵母菌。例：高等動物（如肌細胞）、高等植物的某些器官（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等）、乳酸菌。無氧呼吸的概念：細胞在沒有氧的參與下，葡萄糖等有機物經(jīng)過不完全分解，釋放少量能量的過程。發(fā)酵：酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸。細胞呼吸：有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能量并生成ATP的過程。經(jīng)典題型：液滴移動問題四.影響呼吸作用的因素1.不同生物，細胞呼吸速率不同。如：陰生植物﹤陽生植物，旱生植物﹤水生植物2.同一個體在不同發(fā)育時期，細胞呼吸速率不同。如：老年人﹤青年人，幼苗、開花期>成熟期3.同一個體的不同器官，細胞呼吸速率不同。如：肝臟細胞﹥皮膚細胞，生殖器官>營養(yǎng)器官遺傳物質(zhì)不同基因的選擇性表達內(nèi)因——酶的種類和數(shù)量呼吸速率：指單位時間內(nèi)呼吸作用消耗O2的量或生成CO2的量。外因酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量（一）溫度——通過影響酶的活性來影響呼吸速率溫度呼吸速率應用：貯存水果時，適當降低溫度能延長保存時間。

在農(nóng)業(yè)中，夜晚適當降低溫度，可以減少呼吸作用對有機物的消耗。（二）O2濃度——在一定范圍內(nèi)，有氧呼吸隨O2濃度升高而增強，無氧呼吸則隨O2濃度的升高而受到抑制。CO2的釋放量51015202530O2的濃度（%）ABCDEA點：只進行無氧呼吸B點：呼吸作用最弱C點以后：只進行有氧呼吸D點：有氧呼吸與無氧呼吸強度相等E點：無氧呼吸消失點綠色部分：無氧呼吸釋放CO2總量儲存水果的最佳的點：BD點時，有氧呼吸與無氧呼吸消耗的葡萄糖其比值為1:3（三）CO2濃度——過高會抑制呼吸作用的進行。（四）水——自由水含量越多，代謝越旺盛，細胞呼吸越強。應用：稻谷等種子在貯藏前要晾曬，甚至風干，減少水分，降低呼吸消耗。同樣干種子萌發(fā)前需要浸泡，含水量增高，細胞呼吸強度增大。五.細胞呼吸原理的應用酒、饅頭、面包——酵母菌泡菜、酸奶、醬油——乳酸菌醋——醋酸桿菌味精——谷氨酸棒狀桿菌花盆及時松土透氣、稻田定期排水——使跟細胞進行充分的有氧呼吸，從而有利于根系的生長和無機鹽的吸收，促進作物生長；避免根細胞由于無氧呼吸產(chǎn)生酒精對根系造成的傷害。糧食儲藏低溫、低氧和保持干燥——抑制細胞呼吸消耗有機物，延長