内容正文:
第5章 细胞的能量供应和利用
人教版 高中生物必修1
第3节 细胞呼吸的原理和应用
一、细胞呼吸的方式
1、细胞呼吸
(1)定义: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。
(2)类型
有氧呼吸
无氧呼吸
一、细胞呼吸的方式
【探究酵母菌细胞呼吸的方式】
1、提出问题
(1)酵母菌是在有氧还是无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精?
(3)酵母菌在不同条件下产生的CO2是否一样多?
(2)酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2吗?
2、作出假设
(1)酵母菌是在无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精
(3)酵母菌有氧呼吸比无氧呼吸产生的CO2多
(2)酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
一、细胞呼吸的方式
【探究酵母菌细胞呼吸的方式】
3、实验思路
一、细胞呼吸的方式
【探究酵母菌细胞呼吸的方式】
4、实验原理
溴麝香草
酚蓝
重铬酸钾
一、细胞呼吸的方式
5、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的产生,装置如图所示
使用前需煮沸,目的是除去溶液中的氧气以及灭菌,排除其他微生物呼吸作用干扰
澄清石灰水也可以换成溴麝香草酚蓝溶液
通过含NaOH溶液的目的:________________________________________________________________。
甲装置:将装置甲连通橡皮球的目的:____________
保证O2充分供应
去除空气中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
乙装置: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的目的:___________________,确保通过澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。
消耗掉B瓶中的氧气
一、细胞呼吸的方式
5、实验步骤
(3)检测酒精的产生
①自A、B瓶各取2 mL酵母菌培养液的滤液分别注入编号为1、2的两支干净试管中
②分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液(质量分数为95%~97%)
③振荡并观察溶液的颜色变化
注意: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
一、细胞呼吸的方式
6、实验现象
条件 澄清石灰水的变化/
出现变化的快慢 重铬酸钾的浓硫酸溶液
甲组(有氧)
乙组(无氧)
变浑浊程度高/快
变浑浊程度低/慢
无变化
出现灰绿色
7、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)酵母菌在有氧条件下产生CO2多且快,
在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精和CO2
一、细胞呼吸的方式
8、实验变量分析及对照
自变量:____________
氧气的有无
因变量:_________________________
CO2产生速率及是否产生酒精
有氧和无氧条件下的实验都为实验组:________________________
相互对照实验(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现象的影响,这样的实验叫对比实验,也叫相互对照实验。
对照实验与对比实验的关系:
对照实验有对照组,对比实验没有对照组;
对比实验一定是对照实验,但是对照实验不一定是对比实验
一、细胞呼吸的方式
9、装置改进
澄清石灰水
质量分数10%的
NaOH溶液
澄清石灰水
酵母菌
培养液
检查空气中的CO2是否完全被吸收
A
二、有氧呼吸
1、概念
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,生成大量ATP的过程
2、过程
C6H12O6
2C3H4O3
酶
6CO2
4[H]
能量
少量ATP
热能
能量
少量ATP
热能
酶
6H2O
20[H]
12H2O
6O2
酶
能量
大量ATP
热能
线粒体
细胞质基质
②
①
③
主要场所是线粒体,而原核细胞在细胞质基质和细胞膜上进行
二、有氧呼吸
3、三个阶段反应式
葡萄糖的初步分解
C6H12O6
酶
2C3H4O3 + 4[H] + 能量
场所:细胞质基质
①
丙酮酸彻底分解
酶
6CO2 + 20[H] + 能量
场所:线粒体基质
②
2C3H4O3
[H]的氧化
酶
12H2O +大量能量
场所:线粒体内膜
③
24[H] + 6O2
+ 6H2O
(丙酮酸)
葡萄糖的初步分解
还原型辅酶Ⅰ
(NADH)
二、有氧呼吸
4、总反应式
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
葡萄糖
葡萄糖
H2O
葡萄糖
H2O
O2