内容正文:
专题四 细胞的能量供应和利用考点清单
考点1 实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.实验原理
2.实验步骤
(1)配制酵母菌培养液(酵母菌+葡萄糖溶液)。
(2)检测CO2产生的多少,装置如图所示。
①通入A瓶的空气中要先经过NaOH溶液,原因是吸收空气中的CO2,以保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
②B瓶应封口放置一段时间,原因是待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完,确保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的。
(3)检测酒精的产生:从A、B中各取2 mL酵母菌培养液的滤液,分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。
3.实验现象
条件
澄清石灰水的变化/出现变化的快慢
重铬酸钾—浓硫酸溶液
甲组(有氧)
变浑浊程度高/快
无变化
乙组(无氧)
变浑浊程度低/慢
出现灰绿色
4.实验结论
(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
(2)在有氧条件下产生CO2多而快,在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精和CO2。
【拓展】
设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫做对比实验。对比实验中两组都是实验组,两组之间相互对照。教材中探究酵母菌细胞呼吸的方式、鲁宾和卡门的同位素标记法实验、赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌的实验均为对比实验。
考点2 细胞呼吸的方式和过程
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
1.有氧呼吸
(1)概念: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,生成大量ATP的过程。
(2)过程
(3)有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)
。
(4)能量转换:葡萄糖中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能(少部分)和热能(大部分)。
2.无氧呼吸
(1)场所:全过程都是在细胞质基质中进行的。
(2)过程:
第一阶段
葡萄糖丙酮酸+[H]+少量能量
第二阶段
酒精发酵
[H]+丙酮酸酒精+CO2
乳酸发酵
[H]+丙酮酸乳酸
(3)能量转换:酒精式无氧呼吸和乳酸式无氧呼吸都只在第一阶段释放出少量的能量(释放出的能量中大部分仍以热能形式散失,少部分储存在ATP中)。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中。
特别提醒
1. 有氧呼吸和有机物的燃烧都是分解有机物释放能量的过程,二者的不同之处在于有机物的燃烧是有机物剧烈的氧化分解释放热能的过程;有氧呼吸是在温和的条件下进行的,有机物中的能量是逐步释放的,有一部分能量储存在ATP中。(源于必修1 P93)
2. 活细胞中的线粒体并不是均匀分布在细胞质中,活细胞中的线粒体往往可以定向地运动到代谢比较旺盛的部位。
3. 不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因是催化反应的酶不同,根本原因是遗传信息不同。
考点3 影响细胞呼吸的因素及其应用
一、影响细胞呼吸的因素
1.内部因素:细胞的呼吸速率会因遗传特性、生长发育时期、器官类型等存在差异。例如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物,幼苗期大于成熟期,生殖器官大于营养器官。
2. 外部因素:
(1)温度:温度通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸速率。
(2)O2浓度:如下图所示,
①只进行无氧呼吸的点是Q点,只进行有氧呼吸的点是P点,
②最适合保存蔬菜、水果的点是R点,原因是此时总CO2释放量最少,有机物消耗最少
③O2浓度为C时,AB=BC,此时有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是1∶3
(3)CO2浓度:CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会抑制细胞呼吸的进行。
(4)含水量:一定范围内,细胞中自由水含量越多,代谢越旺盛,细胞呼吸越强。
二、影响细胞呼吸因素的应用
1. 储存种子应选择零上低温、低氧、干燥的环境,储存水果应选择零上低温、低氧、一定湿度的环境。
2. 选用透气的消毒纱布包扎伤口,目的是为了抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。
3. 作物栽培中及时松土,保证根的正常细胞呼吸,目的是为了促进根对无机盐的吸收。
4. 稻田定期排水,抑制无氧呼吸产生酒精,防止烂根死亡。
5. 提倡慢跑,防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。
6. 酿酒时前期要通气,原因是使酵母菌进行有氧呼吸,释放能量,大量繁殖。
7. 粮食储存前要进行晒干处理,目的是降低粮食中的自由水含量,降低细胞呼吸强度,减少储存时有机物的消耗。
考点4 液滴移动法探究细胞呼吸的方式
1.结果结论
实验结果
结论
装置一液滴
装置二液滴
不动
不动
只进行产生乳酸的无氧呼吸或种