内容正文:
第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
1.学会探究酵母菌呼吸方式的方法。
2.掌握有氧呼吸和无氧呼吸的过程。
3.有氧呼吸与无氧呼吸的联系与区别。
4.明确影响细胞呼吸的因素及在实践中的应用。
1.细胞呼吸
(1)实质: 分解 有机物, 释放 能量。
(2)产物: ATP 、CO2或其他产物。
2.探究酵母菌细胞呼吸的方式
(1)酵母菌的生存特点
在有氧和无氧的条件下都能生存,属于 兼性厌氧 菌。
(2)呼吸产物的检测
①检测CO2的产生
试剂
现象
衡量指标
澄清石灰水
变混浊
石灰水 浑浊程度
溴麝香草酚蓝 水溶液
由蓝变绿再变黄
由蓝变绿再变黄的 时间长短
②检测酒精的产生
a.试剂: 重铬酸钾 溶液。
b.条件: 酸性 。
c.颜色变化: 灰绿色 。
(3)结论
①酵母菌细胞呼吸类型: 有氧呼吸和无氧呼吸 。
②呼吸产物: CO2 和H2O或酒精和CO2。
3.有氧呼吸
(1)概念
细胞在 氧 的参与下,通过 多种酶 的催化作用,把葡萄糖等有机物 彻底氧化分解 ,产生 二氧化碳和水 ,释放 能量 ,生成大量 ATP 的过程。
(2)主要场所线粒体的结构
(3)过程
场所
反应物
生成物
能量
第一阶段
细胞质基质
葡萄糖
丙酮酸、[H]、ATP
少量能量
第二阶段
线粒体基质
丙酮酸、水
CO2、[H]、ATP
少量能量
第三阶段
线粒体内膜
O2、[H]
H2O、ATP
大量能量
(4)有氧呼吸的总反应式
C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量 。
(5)特点
①必要条件: 有氧 参与, 多种酶 催化。
②过程特点
a.能量是 逐步释放的 ;
b.有机物 彻底氧化分解 。
(6)能量转化
1 mol葡萄糖彻底氧化分解后,释放出 2_870_kJ 的能量,其中1 161 kJ左右的能量储存在 ATP 中,其余的能量以 热能 形式散失掉。
4.无氧呼吸
酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫 发酵 ,根据产物不同可分为 酒精发酵 和 乳酸发酵 。(列表比较如下)
类型
项目
酒精发酵
乳酸发酵
场所
细胞质基质
过 程[来源:学科网]
第一阶段
葡萄糖[H]+丙酮酸+少量能量[来源:学科网ZXXK][来源:学科网ZXXK][来源:学+科+网Z+X+X+K][来源:学.科.网Z.X.X.K]
第二阶段
丙酮酸酒精+CO2
丙酮酸乳酸
反应方程式
C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量
C6H12O62C3H6O3+少量能量
能量转化
1 mol葡萄糖分解成乳酸后只释放196.65_kJ能量,其中有61.08_kJ储存在ATP中
1.对应连线
2.判断正误。
(1)在探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中,必须保证酵母菌是新鲜的、有活性的。( )
(2)酵母菌在有氧和无氧条件下的产物都用重铬酸钾溶液和溴麝香草酚蓝水溶液两种溶液检测。( )
(3)有氧呼吸的过程只发生在线粒体内。( )
(4)有氧呼吸三个阶段所需要的酶是相同的。( )
(5)无氧呼吸中产生的ATP少,是由于产生的能量大部分以热能形式散失了。( )
(6)影响细胞呼吸的主要因素是温度等。( )
答案:1.
2.(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
[知识点一] 探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.实验原理
(1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2,在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2
(2)CO2可使澄清的石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。
(3)橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下可与乙醇发生化学反应,变成灰绿色。
2.探究过程
3.实验关键步骤
(1)通入A瓶的空气中不能含有CO2,以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
(2)B瓶应封口放置一段时间,待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水中。
4.实验中的观察指标
(1)产生CO2的多少
①相同时间内,澄清石灰水变混浊的程度;或出现相同混浊程度所需要的时间。
②溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄所需时间的长短。
(2)酒精的有无
重铬酸钾溶液的颜色变化。
[例1] 某小组为研究氧气对酵母菌培养初期产气量的影响,进行了甲、乙2组实验,实验装置如图所示,除图中实验处理不同外,其余条件相同。一段时间内产生CO2总量的变化趋势是( )
[解析] 脱气即抽去装置中的空气后,装置