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细胞呼吸的原理和应用第5章第3节问题探讨人类无时无刻不在进行呼吸,进行O2和CO2的气体交换。细胞同样也是在一直进行着细胞呼吸。细胞呼吸也是和人体一样,只是在进行单纯的气体交换吗?问题探讨酵母菌细胞富含蛋白质,可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时,要给培养装置通气或进行振荡,以以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时,却需要密封发酵。讨论1.都是培养酵母菌,为什么有的需要通气,有的却需要密封?通气可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气,利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂;密封则是避免空气进入,便于酵母菌在无氧条件下分解有机食产生酒精。问题探讨酵母菌细胞富含蛋白质,可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时,要给培养装置通气或进行振荡,以以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时,却需要密封发酵。讨论2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖?在有氧条件下,酵母菌分解营养物质释放能量多,这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。问题探讨酵母菌细胞富含蛋白质,可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时,要给培养装置通气或进行振荡,以以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时,却需要密封发酵。讨论3.在密封发酵时,酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义?密封发酵时,酵母菌将有机物转化为酒精的同时,能为自己的生命活动提供少量能量。一、细胞呼吸的概念细胞呼吸(呼吸作用)是指有机物在细胞内经过一系列氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并且生成ATP的过程。细胞呼吸的类型有氧呼吸无氧呼吸细胞呼吸最常利用的能源物质是什么?葡萄糖直接与氧气发生化学反应的方程式是?葡萄糖(C6H12O6)C6H12O6+6O26CO2+12H2O点燃细胞呼吸如何利用葡萄糖发生反应释放能量的呢?问题探讨二、有氧呼吸1.主要场所:线粒体内膜外膜嵴①②③④基质向内折叠C6H12O6(葡萄糖)酶4[H]2丙酮酸少量能量少量能量6CO26H2O酶20[H]6O212H2O酶大量能量2.有氧呼吸的全过程图解:第一阶段:细胞质基质第二阶段:线粒体基质第三阶段:线粒体内膜还原型辅酶ⅠNADH为什么葡萄糖不能在线粒体中氧化分解?①线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体,葡萄糖不能进入线粒体;②线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶。问题探讨3.有氧呼吸三个阶段的反应式C6H12O6酶2C3H4O3+4[H]+能量(少量)(丙酮酸)场所:细胞质基质①第一阶段②第二阶段酶6CO2+20[H]+能量(少量)场所:线粒体基质2C3H4O3(丙酮酸)③第三阶段酶12H2O+能量(大量)场所:线粒体内膜24[H]+6O2+6H2O1.有线粒体的生物一定能进行有氧呼吸,但必须在有氧条件下。2.无线粒体的生物,有的也可以进行有氧呼吸,如蓝细菌、硝化细菌等。3.哺乳动物成熟的红细胞只进行无氧呼吸。【易错提醒】细胞膜行使线粒体内膜的功能。有些原核细胞没有线粒体,那么它们的有氧呼吸过程各个阶段在什么地方进行呢?问题探讨真核细胞原核细胞第一阶段第二阶段第三阶段线粒体内膜线粒体基质细胞质基质细胞质基质细胞质基质细胞膜[H][H]1mol葡萄糖彻底氧化分解,释放2870kJ的能量,其中977.28kJ储存在ATP中,其余以热能形式散失。试计算:1)有氧呼吸的能量转化效率2)有氧呼吸消耗1mol葡萄糖能合成多少ATP4.有氧呼吸过程中的能量转换转化效率=977.28/2870=34%产生ATPmol数=977.28/30.54=32mol第1阶段:2mol第2阶段:2mol第3阶段:28mol糖类等有机物中稳定的化学能ATP中活跃的化学能和热能(大部分)C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶5.有氧呼吸总化学反应式:依据各个阶段的反应物和产物,写出有氧呼吸的总反应方程式,并标出O原子的转移过程。问题探讨6.概念:细胞在_____的参与下,通过_________的催化作用,把_______等有机物_____________,产生_____和_____,释放______,生成__________的过程。氧多种酶葡萄糖能量彻底氧化分解大量ATPCO2H2O

二、有氧呼吸思考:有氧呼吸与体外燃烧都是氧化分解,有哪些区别?1.在温和的条件下进行2.能量经过一系列的化学反应逐步释放3.有相当一部分能量储存在ATP中1.H2O第几阶段参与反应?第几阶段产生?2.O2第几阶段参与反应?CO2第几阶段产生?3.丙酮酸在哪里产生,在哪里被分解?4.[H]产生的具体场所是?第二阶段反应,第三阶段产生第三阶段细胞质基质线粒体基质细胞质基质、线粒体基质第二阶段【课堂检测】1.用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子,18O转移的途径是()A.葡萄糖→丙酮酸→水B.葡萄糖→丙酮酸→氧C.葡萄糖→氧→水D.葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳2.让实验动物小白鼠吸入混有18O2的空气,该小白鼠体内最先出现含18O的化合物是()A.CO2B.H2OC.C2H5OHD.C3H6O3DB【课堂练习】3.如图表示有氧呼吸过程,下列有关说法正确的是()DA.①②④中数值最大的是①B.③代表的物质名称是氧气C.产生①②的场所是线粒体D.某些原核生物能完成图示全过程【课堂练习】三、无氧呼吸当你在体育课或活动课上剧烈运动后,第二天为什么会出现肌肉酸疼的现象?买来的水果放在袋子里较长一段时间后,打开袋子可能会出现酒味,这又是为什么?三、无氧呼吸1.场所:细胞质基质2.过程:C6H12O6酶2

C3H4O3+4

[

H

]+能量(少量)第一阶段场所:细胞质基质☆与有氧呼吸第一阶段完全相同!第二阶段场所:细胞质基质2C3H4O3+4[H]酶酶2C2H5OH(酒精)+2CO22C3H6O3(乳酸)3.无氧呼吸的总反应式C6H12O62C3H6O3+少量能量酶C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量酶①产乳酸的无氧呼吸②产乙醇的无氧呼吸适用生物或组织:人、动物、乳酸菌、甜菜的块根、马铃薯块茎、玉米的胚、胡萝卜的叶子等。适用生物或组织:绝大多数植物细胞、酵母菌等。4.无氧呼吸过程中的能量转换1mol葡萄糖经过无氧呼吸,释放196.65kJ的能量,其中61.08kJ储存在ATP中,其余以热能形式散失。试计算:1)无氧呼吸消耗1mol葡萄糖能合成多少ATP2)为什么无氧呼吸只能释放少量能量?剩余的能量都去哪了?产生ATPmol数=61.08/30.54=2mol第1阶段:2mol第2阶段:0注意:无氧呼吸只在第一阶段产生少量能量,生产少量的ATP。葡萄糖的分解不彻底,还有大量的能量存留在酒精或乳酸中三、无氧呼吸5.概念:细胞在_______________的情况下,葡萄糖等有机物经过________分解,释放出____________的过程。没有氧气参与不完全少量能量6.发酵:习惯上把微生物的无氧呼吸称作发酵。酒精发酵(酵母菌在无氧条件下酿酒)乳酸发酵(乳酸菌制作酸奶、泡菜)呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸不同点场所条件分解产物能量ATP产生阶段相同点细胞质基质、线粒体细胞质基质氧气、多种酶无氧气、多种酶葡萄糖彻底分解为CO2和H2O葡萄糖不彻底分解,形成乳酸或酒精和CO2释放大量能量释放少量能量,大部分能量储存在乳酸或酒精中有氧呼吸的三个阶段均产生ATP仅在第一阶段产生ATP第一阶段反应完全相同;两种呼吸方式实质相同,都是分解有机物,释放能量。【课堂总结】有氧呼吸与无氧呼吸的比较【课堂总结】判断细胞呼吸的方式1.既无O2的吸收也无CO2的释放,则呼吸方式为

2.无O2的吸收有CO2

的释放,则呼吸方式为3.既有O2的吸收也有CO2

的释放,且O2吸收量=

CO2释放量,则呼吸方式为4.既有O2的吸收也有CO2的释放,且O2吸收量<CO2释放量,则呼吸方式为5.若细胞O2吸收量>CO2释放量,说明:

细胞呼吸的底物不是糖类,可能是脂肪产乳酸的无氧呼吸产酒精的无氧呼吸只进行有氧呼吸或有氧呼吸与产乳酸的无氧呼吸同时进行同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸1.有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的酒精和CO2的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是()氧浓度abcdCO2的量9mol12.5mol15mol30mol酒精的量9mol6.5mol6mol0molA.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率

B.b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率

C.c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵

D.d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸D全部无氧呼吸既有无氧也有有氧既有无氧也有有氧全部有氧呼吸【课堂练习】C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶【规律总结】若某一不进行光合作用的生物的细胞呼吸方式为有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸:有氧呼吸的强度:O2的吸收量=有氧呼吸CO2的释放量无氧呼吸的强度:酒精的产生量=无氧呼吸CO2的释放量细胞呼吸的总强度:CO2的释放量=有氧呼吸和无氧呼吸CO2的总释放量有氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量=O2的吸收量

无氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量=CO2的释放量

当有氧呼吸和无氧呼吸的CO2释放量相等时,有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸消耗的葡萄糖的

C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶【规律总结】若某一不进行光合作用的生物的细胞呼吸方式为有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸:【课堂总结】细胞呼吸细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并且生成ATP的过程。同时,细胞呼吸还是生物体代谢的枢纽。细胞呼吸CO2、H2O等甘油、氨基酸等非糖物质蛋白质的代谢脂质的代谢1.线粒体在合成ATP时,下列哪个条件不需要()A.基质中含有O2B.基质中含有ADPC.基质中含有乳酸D.基质中含有丙酮酸C【课堂练习】2.下列关于细胞呼吸的叙述中,正确的是()A.酵母菌在有氧和无氧条件下产生的CO2都在线粒体中B.哺乳动物成熟的红细胞可运输O2,也可进行有氧呼吸C.剧烈运动时,人体内产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物D.细胞呼吸时,有机物中的能量是逐步释放的D3.如图为某同学所构建的在睛朗白天植物叶肉细胞的有氧呼吸过程图,下列相关叙述中正确的是()A.催化2→3过程的酶存在于线粒体内膜上,催化5→7过程的酶存在于线粒体基质中B.产生的8主要用于合成ATP,供给细胞生命活动的需要CC.4和7为同一种物质,在活细胞中含量最高D.图中的7是H2O,其中的氢最终都来自于图中的1【课堂练习】【课堂练习】4.下图所示为不同距离的跑步过程中,有氧呼吸和无氧呼吸供能的百分比。下列说法中正确的是(

)A.跑步距离越长,无氧呼吸供能所占比例越大B.1500m跑时,有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的量相当C.100m跑时,所需ATP主要由有氧呼吸产生D.马拉松跑时,肌肉细胞呼吸释放的CO2量与吸收的O2量之比为1:1D练习3某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如右图)。下列分析错误的是()A.滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果B.试管中加水的主要目的是制造无氧环境C.若试管中的水换成冷水,气泡释放速率下降DD.被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP,其余的存留在酒精中练习4将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验,下列相关操作错误的是()A.探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀aB.经管口3取样检测酒精和CO2的产生情况C.实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查D.改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通B练习7将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳,据图回答下列问题。(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成________,再通过______作用为种子萌发提供能量。葡萄糖呼吸练习7将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳,据图回答下列问题。(2)萌发过程中在_______小时之间种子的呼吸速率最大,在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为______mg。72~9626.5练习7将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳,据图回答下列问题。(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质,其最大转化速率____mg·粒-1·d-1。22练习7将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳,据图回答下列问题。(4)若保持实验条件不变,120小时后萌发种子的干重变化趋势___,原因是____________。下降幼苗呼吸作用消耗有机物,且不能进行光合作用四、细胞呼吸原理的应用①包扎伤口时,需用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口。防止厌氧微生物滋生。葡萄酒泡菜②利用微生物或其他生物的细胞在有氧或无氧条件下繁殖或积累其他代谢产物。四、细胞呼吸原理的应用③中耕松土(通气)④水果、粮食的储存:储存水果、蔬菜:零上低温、低氧、高CO2、一定湿度储存粮食:零上低温、低氧、高CO2、干燥促进根的呼吸,有利于无机盐的吸收四、细胞呼吸原理的应用⑤皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,病菌就容易大量繁殖。遇到这种情况,需及时清理伤口、敷药并注射破伤风抗毒血清。知识总结:破伤风杆菌和乳酸菌是厌氧菌,只能进行无氧呼吸,O2对其细胞呼吸有抑制作用。⑥无氧运动中,肌细胞因氧不足,要靠无氧呼吸来获取能量,会引起人有肌肉酸胀乏力的感觉。提倡慢跑:促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。五、细胞呼吸的影响因素1.内因——遗传因素(决定酶的种类和数量)(1)不同种类的植物呼吸作用强度不同:

旱生<水生阴生<阳生(2)同一植物在不同的生长发育时期呼吸作用强度不同:幼苗、开花期>成熟期(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同:生殖器官>营养器官五、细胞呼吸的影响因素2.外因(1)温度:通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸作用强度。应用:①贮存水果时,适当降低温度能延长保存时间。②在农业上,例如大棚蔬菜夜晚适当降低温度,可以减少呼吸作用对有机物的消耗,提高产量。

注意:恒温动物具有体温调节能力,体温不会随着外界温度变化而变化。因此,细胞呼吸速率不会随着环境温度变化呈现如图所示的变化。相反的,在外界温度较低时,恒温动物会通过增加呼吸速率来增加产热量进而维持体温恒定。五、细胞呼吸的影响因素2.外因(2)氧气浓度:氧气浓度对有氧呼吸强度的影响氧气浓度对无氧呼吸强度的影响一定范围内,有氧呼吸随氧气浓度升高而增大,但氧浓度达到一定值时,不再增加(底物的量或酶的量限制)。无氧呼吸随氧浓度增加而受抑制,氧浓度达一定值时,被完全抑制。②氧气浓度0~b时:氧气浓度对酵母菌(或植物非绿色器官)的呼吸作用强度的影响。有氧呼吸和无氧呼吸同时存在,有氧呼吸速率增大,无氧呼吸速率减小。①氧气浓度为0时:有氧呼吸速率为零,无氧呼吸速率最大,有机物消耗量较多。五、细胞呼吸的影响因素氧气浓度对酵母菌(或植物非绿色器官)的呼吸作用强度的影响。五、细胞呼吸的影响因素③氧气浓度为a时:无氧呼吸减弱,有氧呼吸较弱,细胞呼吸较弱,消耗有机物较少。储存蔬菜、水果、粮食等,应控制氧气浓为a(或a附近)。④氧气浓度为b时:无氧呼吸被完全抑制,细胞呼吸即为有氧呼吸。五、细胞呼吸的影响因素应用:①中耕松土,可增强根的呼吸作用,有利于矿质元素的吸收。②在储存蔬菜、水果、粮食时,为了减少有机物消耗,应控制低氧(a点氧气浓度)环境1)AF段表示_____________________________________________。原因是______________________________________________________________________________。例1:如图表示苹果储藏过程中,随着氧气浓度的变化,CO2释放量的曲线。请回答:在一定范围内,氧气浓度随着氧气浓度增大,CO2的释放量减少增大,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸释放CO2量较少【课堂练习】2)FC段表示________________________________________随着氧气浓度增大,CO2的释放量增大原因是__________________________________________________________氧气浓度增大,无氧呼吸逐渐减弱,有氧呼吸加强。【课堂练习】3)苹果在储藏过程中,最好选择图中______点所对应的氧气浓度,原因是_____________________________________________________。在B点总呼吸CO2释放量最低,有机物的消耗较少。

F4)无氧呼吸时间过长,植物也会死亡,原因是___________________________________________________。无氧呼吸产生酒精会毒害细胞,使植物根部腐烂【课堂练习】【课堂练习】5)当氧气浓度为D点对应的氧气浓度时,说明___________________________________________________。此时无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的______倍。无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2的量相同

3五、细胞呼吸的影响因素2.外因(3)含水量:原理自由水含量多,新陈代谢加快,呼吸作用强度上升。1.土壤板结、长期水淹,出现烂根现象,需要及时排水。2.将种子晒干,以减弱呼吸作用,有利于储存。应用五、细胞呼吸的影响因素2.外因(4)CO2浓度:超过大气含量的高浓度CO2使呼吸作用强度显著降低。应用:在蔬菜和水果保鲜中,适当增加CO2浓度,可抑制细胞呼吸,减少有机物消耗可提高保鲜效果。六、实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌是一种单细胞真菌,在自然界分布广泛,主要生长在偏酸性的潮湿的含糖环境中,在水果、蔬菜、蜜饯的内部和表面以及在果园土壤中最为常见。酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存,属兼性厌氧型生物,常用于呼吸作用方式的研究。酵母菌在通风情况下,酵母菌发酵面团,可以制成松软多孔的馒头、面包;但在密闭的情况下,发面会有酒精味。酿酒时,用塑料膜密封酒缸口一段时间后会发现塑料膜微微鼓胀。酵母菌是单细胞真菌,广泛分布于自然界中,尤其是葡萄等水果和蔬菜上更多。酵母菌与我们的生活有着密切的关系。六、实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式实验思路?分析变量自变量:因变量:无关变量:细胞呼吸的条件细胞呼吸的产物有氧无氧影响实验结果的可变因素分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件,一段时间后检测其产物六、实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式①自变量:氧气的有无如何控制自变量?甲组:通气;乙组:密封将装置甲连通橡皮球的目的:_________________保证O2充分供应六、实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式②因变量:不同细胞呼吸的产物(CO2的产生量及是否产生酒精)如何检测因变量?CO2的检测1.通入澄清的石灰水:澄清→浑浊2.溴麝香草酚蓝水溶液:蓝→绿→黄

酒精的检测橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应:橙色→灰绿色六、实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式③连接实验装置:有氧呼吸装置无氧呼吸装置六、实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式有氧呼吸装置无氧呼吸装置对比实验: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,这样的实验叫做对比实验,也叫做相互对照实验。甲组中空气通过含NaOH溶液的目的:去除空气中CO2,排除其对实验结果的影响。六、实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式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的目的:消耗掉B瓶中的氧气,确保通过澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。六、实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式A、B培养瓶中先加入等量的加热煮沸后冷却的葡萄糖溶液,再接种等量酵母菌。其中加热煮沸的目的是什么?1.除去溶液中的氧气,避免对自变量的影响。2.杀死葡萄糖溶液中可能存在的杂菌,避免对实验结果的干扰。观察项目有氧装置无氧装置澄清石灰水变浑浊程度溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化时间酸性重铬酸钾检验情况浑浊程度高浑浊程度低颜色变化时间短颜色变化时间长无颜色变化橙色→灰绿色六、实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式④实验结果:酵母菌在有氧和无氧条件下都进行细胞呼吸。在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO2在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO2酵母菌CO2酒精和CO2有氧无氧(大量)(少量)六、实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式⑤实验结论:实验分析1.实验成功的关键取决于严格控制有氧和无氧有氧呼吸装置应提供稳定的有氧环境,如气泵持续通入空气。在无氧呼吸装置中,装有酵母菌的锥形瓶放置一段时间再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,使得锥形瓶中氧气耗尽,也可以选择在无氧呼吸装置加入酵母菌溶液后,立即加入石蜡油密封,以提供严格的无氧环境。实验分析2.实验用时长,可通过以下处理缩短实验现象出现的时间在课前活化酵母细胞,即将干酵母加入30—35℃的温水中放置0.5~1h。在配制酵母菌与葡萄糖的混合液时,用35~40℃的水配制,并在35~40℃的水溶液中完成反应。实验分析3.鉴定酒精时处理将酵母菌培养液过滤后,去滤液进行酒精鉴定,原因是酵母菌培养液本身具有颜色且不透明,可能会对颜色反应产生遮盖和干扰,也可通过让学生闻有氧与无氧呼吸装置是否有酒精气味来替代用酸性重铬酸钾鉴定酒精。实验分析4.用酸性重铬酸钾时,有氧和无氧装置产生的颜色反应几乎一样。可能原因是什么?①有氧呼吸装置实验操作中可能供氧不足,导致部分酵母菌进行无氧呼吸产生少量酒精②重铬酸钾是强氧化剂,酵母菌培养液中的葡萄糖是还原性糖,同样也可以被重铬酸钾氧化,其颜色反应与酒精相同。因此,有氧与无氧装置中酸性重铬酸钾的颜色反应可能为葡萄糖所致。①管口2与澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液的试剂瓶相连②一组阀a打开,探究有氧条件下的呼吸方式;另一组阀a关闭探究无氧条件下的呼吸方式③实验结束后,打开阀b,通过管口3检测酒精的产生情况。探究酵母菌细胞呼吸的方式甲组:一定量的煮沸后冷却的葡萄糖溶液+一定量的活性干酵母,加石蜡油铺满液面;30分钟后记录温度为A乙组:等量的煮沸后冷却的葡萄糖溶液+等量的活性干酵母,不加石蜡油;30分钟后记录温度为B丙组:一定量的煮沸后冷却的葡萄糖溶液,加石蜡油铺满液面;30分钟后记录温度为C预期实验结果:B>A>C探究酵母菌细胞呼吸的方式1.酵母菌是探究细胞呼吸方式的理想材料,原因是()A.酵母菌是兼性厌氧生物B.酵母菌是单细胞真核生物C.酵母菌和人类的生活关系密切D.酵母菌无氧呼吸产物包括酒精、乳酸、CO2A【课堂练习】2.下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述正确的是()A.选择酵母菌为实验材料是因为酵母菌是自养、兼性厌氧型微生物,易于培养B.通过设置有氧(对照组)和无氧(实验组)的对照,易于判断酵母菌的呼吸方式C.将进气管、排气管与锥形瓶连接后需要进行气密性检查,确保装置不漏气D.实验可通过检测澄清石灰水是否变浑浊判断细胞呼吸方式C【课堂练习】3.下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的分析,错误的是()A.实验过程中氧是引起酵母菌呼吸方式不同的外界因素B.有氧和无氧条件下两组实验采用的是对比实验的方法C.在有氧和无氧条件下培养酵母菌的培养液温度都升高D.酵母菌细胞呼吸的产物都能用酸性重铬酸钾溶液鉴定D【课堂练习】4.下列关于实验设计的叙述,正确的是()A.若探究pH对酶活性的影响,可选用淀粉酶,检测试剂用斐林试剂B.若探究温度对酶活性的影响,可选用过氧化氢酶C.探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中,温度、pH等属于无关变量D.只用澄清石灰水检测是否变浑浊就可以判断酵母菌的细胞呼吸方式C【课堂练习】七、设计实验探究植物的呼吸方式1.实验设计欲探究某植物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如图所示(以发芽种子为例):探究植物细胞呼吸的方式甲组测定___________,记为x,乙组测定________________________,记为y.O2吸收量与CO2释放量的差甲组乙组O2吸收量————呼吸商=Vco2Vo2=————|x-y|x七、设计实验探究植物的呼吸方式1.两组装置在测定时应_________活塞;2.装置一中NaOH的作用是______________________________。其测定的是_____________,着色液滴的移动方向可能是____________;3.装置二测定的是____________________________________________,着色液滴的移动方向可能是_________________。有氧呼吸O2吸收量与O2吸收量细胞呼吸CO2释放量的差关闭将细胞呼吸产生的CO2吸收左移或不变右移或不变七、设计实验探究植物的呼吸方式2.实验结果及结论实验现象结论装置一液滴装置二液滴只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡只进行产生酒精的无氧呼吸左移右移进行只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸不动不动不动不动右移左移七、设计实验探究植物的呼吸方式3.实验分析①为使实验结果精确,除减少无关变量的干扰外,还应设置对照装置。对照装置应该如何设置?对照装置与装置二相比,不同点是用煮熟的种子代替发芽的种子,其余均相同。对照装置可用于减少装置的机械误差,减少环境因素对实验结果造成的影响。②若需探究一株绿色植物的呼吸方式,装置还应该做怎样的处理?此时装置应置于黑暗中,或将装置套上黑罩以遮光。防止植物进行光合作用对实验结果造成的影响。4.在科学研究中常用呼吸商(RQ=释放CO2体积/消耗O2体积)表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。装置甲移动距离为x,装置乙移动距离为y。1)装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是_____________________________________________。吸收呼吸产生的二氧化碳甲乙4.在科学研究中常用呼吸商(RQ=释放CO2体积/消耗O2体积)表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。装置甲移动距离为x,装置乙移动距离为y。2)x代表___________________________________值,y代表_______________________________________值。消耗氧的体积消耗氧和释放二氧化碳的体积之差甲乙4.在科学研究中常用呼吸商(RQ=释放CO2体积/消耗O2体积)表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。装置甲移动距离为x,装置乙移动距离为y。0.853)若测得x=200(mm),y=30(mm),则该发芽种子的呼吸商是___________。甲乙1.在a、b、c、d条件下,测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如表所示。底物是葡萄糖,则下列叙述中正确的是(

)A.a条件下,呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸B.b条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多C.c条件下,无氧呼吸最弱D.d条件下,产物的CO2全部来自线粒体条件abcdCO2释放量10867O2吸收量0347D【课堂练习】2.右图表示某绿色植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是()

A.氧浓度为a时,最适于贮藏该植物器官B.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍C.氧浓度为c时,无氧呼吸最弱D.氧浓度为d时,无氧呼吸的强度与有氧呼吸相等B【课堂练习】3.如图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线,请回答下列问题:1)曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是____________________;曲线BC段酵母菌呼吸的方式是________________________。细胞质基质和线粒体有氧呼吸和无氧呼吸2)酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外,还有______________、______________。培养液pH下降乙醇含量过高【课堂练习】果蔬呼吸的测定仪果蔬呼吸测定仪是近些年新出现的产品,专门用于常温、冷藏库、气调库、超市冷柜等储藏条件下的果品和蔬菜呼吸强度的测定和研究。该仪器可以根据果蔬的大小来选择不同体积的呼吸室,缩短了平衡和测定时间。仪器可以同时显示呼吸室的二氧化碳浓度、氧气浓度、温度和湿度,可以采用二氧化碳浓度和氧气浓度两种呼吸速率表示方法,非常适合于各类学校和科研院校以及各公司企业用于各类果品和蔬菜的呼吸测定。1.测定O2消耗速率①单位时间内红色液滴向左移动的距离代表单位时间内氧气的消耗量③如何排除温度等非生物因素等对实验结果的干扰?②如果待测生物是植物的话,需要对装置进行遮光,防止植物进行光合作用而干扰呼吸速率的测定。实验组对照组对照组:用等量的死的生物代替实验组中的生物,其他与实验组完全相同。实验组中液滴的移动是由生物因素和非生物因素(如:温度、压强等)引起的。对照组中液滴的移动只是由非生物因素引起的。实验组单位时间内液滴左移a,若对照组单位时间内液滴左移b或右移c。则由呼吸引起的液滴移动为:______

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