内容正文:
第四节 从化学能到生物能
目标导航 1.通过实验操作,探究酵母菌呼吸方式。2.结合教材图文,说出线粒体的结构和功能3.结合教材图文,概述有氧呼吸和无氧呼吸的过程,比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
一、细胞呼吸的类型(阅读P68-69)
1.细胞呼吸的概念
细胞呼吸是细胞内的有机物经过一系列的氧化分解,释放能量的过程,是生物体获得能量的主要代谢途径。
2.细胞呼吸的类型
(1)有氧呼吸:是指细胞在氧的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生CO2和水,同时释放大量能量的过程。
(2)无氧呼吸:是指细胞在无氧的条件下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物不彻底氧化分解,产生少量能量的过程。
3.生物的分解代谢类型
(1)需氧型:绝大多数的动物和植物都需要生活在氧充足的环境中。
(2)厌氧型:破伤风杆菌、乳酸菌和动物体内的寄生虫等只有在无氧条件下才能正常生存。
(3)兼性厌氧型:酵母菌在有氧和无氧条件下都能正常生存。
二、细胞呼吸的主要场所——线粒体(阅读P69-70)
1.形态、结构
(1)形态:电镜下,线粒体绝大多数呈椭球形。
(2)结构
2.分布、功能
(1)分布:普遍存在于动植物细胞中,在新陈代谢旺盛的细胞中,线粒体数量较多。
(2)功能:细胞进行有氧呼吸的主要场所。
三、细胞呼吸的过程(阅读P70-72)
1.有氧呼吸
(1)反应场所及过程
(2)总反应式
C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
(3)能量转化
1mol葡萄糖彻底氧化分解后,释放出2870kJ的能量,其中1_161_kJ的能量储存在ATP中,其余的能量以热能形式散失。
2.无氧呼吸
(1)反应场所:细胞质基质
(2)反应过程
(3)无氧呼吸的两个反应式
C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量
四、细胞呼吸的意义
1.使有机物中的能量一部分以热能的形式散失,对于恒温动物来说,这些能量维持了体温的恒定。
2.一部分储存在ATP中,用于生物体的生命活动。
判断正误:
(1)细胞呼吸的实质是有机物氧化分解释放能量。( )
(2)细胞呼吸的场所是有线粒体的细胞。( )
(3)线粒体由双层膜围成,内含DNA和RNA。( )
(4)线粒体在不同细胞中的分布不同,在同一个细胞中分布均匀。( )
(5)有氧呼吸的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体。( )
(6)有氧呼吸第一阶段产生大量[H],释放少量能量。( )
(7)有氧呼吸第三阶段所需要的酶在线粒体基质。( )
(8)酵母菌无氧呼吸的反应式为C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量。( )
(9)乳酸菌无氧呼吸的反应式为C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量。( )
(10)无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行。( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)√ (10)√
一、探究活动——探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.活动原理
酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧和无氧的条件下均能正常生存。
2.实验设计思路
该实验的自变量是氧的有无,需设置有氧和无氧两种条件进行探究,为平衡无关变量,还需设置一组空白对照。
3.活动程序
1
保温瓶编号
A
B
C
2
质量浓度为0.1g/mL的葡萄糖溶液
1L
1L
1L
3
酵母菌培养液
等量
等量
不加
4
石蜡油
注入
不加
不加
5
温度计
插入
插入
插入
6
结果
温度较高,有酒味
温度最高
温度最低
4.实验分析
(1)明确酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧和无氧的条件下均能正常生存。
(2)A瓶溶液煮沸并且加石蜡油的目的:排出溶液中的氧气和避免瓶内空气中的氧气进入溶液,从而造成溶液的无氧环境。
(3)A、B两瓶的实验结果说明酵母菌的兼性厌氧特点,C瓶是设置的空白对照组,对比酵母菌有氧呼吸、无氧呼吸产热使温度升高的幅度不同,从而证明了有氧呼吸比无氧呼吸产热多。
5.实验结论
(1)酵母菌有氧呼吸可以产生大量热量。
(2)酵母菌无氧呼吸可以产生酒精和少量热量。
1.葡萄糖煮沸的目的是什么?
答案 排出溶液中的氧气,从而造成溶液的无氧环境。
2.怎样检测实验中产生的气体?
答案 可以通入澄清的石灰水,在相同时间观察混合程度。
3.温度计的示数和什么因素有关?
答案 酵母菌呼吸方式、酵母菌量的多少等。
4.实验中的石蜡有何作用?
答案 隔绝空气,制造无氧环境。
1.取适量干重相等的4份种子进行不同处理:甲风干,乙消毒后浸水萌发,丙浸水后萌发,丁浸水萌发后煮熟冷却、消毒。然后分别放入4个保温瓶中,一段时间后,种子堆内温度最高的是( )
A.甲B.乙