内容正文:
第10讲 细胞呼吸
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呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解,并释放能量,因此也叫细胞呼吸。
细胞呼吸
一、细胞呼吸的方式
1、探究酵母菌细胞呼吸的方式
2、对比实验
1、探究酵母菌细胞呼吸的方式
(1)同化作用类型和异化作用类型
(2)实验装置和步骤
(3)CO2和酒精的检测
(4)结论
(1)同化作用类型和异化作用类型
(2)实验装置和步骤
该装置探究有氧条件下的酵母菌呼吸方式。
NaOH溶液的作用是去除空气中的CO2 ,保证澄清石灰水变浑浊是酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
(2)实验装置和步骤
该装置探究有氧条件下的酵母菌呼吸方式。
B瓶应封口放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,以消耗完B瓶中的O2,确保通过澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。
(3)CO2和酒精的检测
CO2的检测
CO2可使澄清的石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝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)CO2和酒精的检测
酒精的检测
橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色。
由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,因此,应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。
(4)结论
酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。
有氧条件下产生大量CO2和水;
无氧条件下产生酒精和少量CO2。
科学家根据大量的实验结果得出结论:细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
2、对比实验
设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素对实验对象的影响,这样的实验叫作对比实验,也叫相互对照实验。
对照实验不仅包括对照组和实验组的对照,还包括多个实验组之间的对比(即通常说的相互对照实验)。所以,对比实验一定是对照实验,因为它符合单一变量原则,但是,对照实验不一定是对比实验,因为它还可能是空白对照组与单个实验组之间的对照。
二、有氧呼吸
1、线粒体的结构
2、有氧呼吸的总反应式
3、有氧呼吸的过程
4、有氧呼吸过程中元素的去向
1、线粒体的结构
对于绝大多数生物来说,有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式,这一过程必须有氧气的参与。有氧呼吸的主要场所是线粒体。
外膜
内膜
嵴
酶
线粒体有两层膜,内膜向内折叠形成嵴,嵴使得内膜的表面积大大增加。
线粒体内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
2、有氧呼吸的总反应式
有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖,其化学反应式可以简写成:
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
3、有氧呼吸的过程
第一阶段(细胞质基质)
第二阶段(线粒体基质)
第三阶段(线粒体内膜)
2C3H4O3+ 4[H]+少量能量
C6H12O6
酶
2C3H4O3+6H2O
20[H] +6CO2 +少量能量
酶
24[H]+6O2
12H2O+大量能量
酶
[H]是指氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)转化为还原型辅酶Ⅰ(NADH)。
在呼吸作用过程中,能量都有两个去路,大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中,其中第一阶段 1 mol 葡萄糖生成 2 mol ATP,第二三阶段生成 30 mol ATP。
3、有氧呼吸的过程
概括的说,有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,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,产生大量ATP 的过程。
同有机物在生物体外的燃烧相比,有氧呼吸具有不同的特点:有氧呼吸是在温和的条件下进行的;有机物中的能量是经过一系列的化学反应逐步释放的;这些能量有相当一部分储存在ATP中。
4、有氧呼吸过程中元素的去向
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
三、无氧呼吸
1、无氧呼吸的过程
2、进行无氧呼吸的生物
3、呼吸作用的生理功能
1、无氧呼吸的过程
一般来说,无氧呼吸最常利用的物质也是葡萄糖。
无氧呼吸的全过程可以概括的分为两个阶段,这两个阶段需要不同酶的催化,但是都在细胞质基质中进行。
第一阶段(与有氧呼吸第一阶段相同)
2C3H4O3+ 4[H]+少量能量
C6H12O6
酶
1、无氧呼吸的过程
第二阶段(不同生物产物不同)
酶
2C3H4O3
+4[H]
2C3H6O3
(乳酸)
酶
2C3H4O3
+4[H]
2C2H5OH
(酒精)
+CO2
或
无氧呼吸只在第一阶段产生能量,第二阶段不产生能量。
1、无氧呼吸的过程
C6H12O6
酶
2C2H5OH(酒精)+ 2CO2+ 少量能量
C6H12O6
酶
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
无有氧呼吸的总反应式
细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物不完全分