探究酵母菌的細胞呼吸方式

1、.第第3 3節(jié)節(jié) ATPATP的主要來源的主要來源-細胞呼吸細胞呼吸導言導言:前面我們學習了前面我們學習了ATP是生命活動主要是生命活動主要的直接能源物質的直接能源物質.其來源對于動物和人來說其來源對于動物和人來說是是-呼吸作用呼吸作用.（細胞呼吸）。（細胞呼吸）。想一想想一想:什么叫細胞呼吸什么叫細胞呼吸?.第第3 3節(jié)節(jié) ATPATP的主要來源的主要來源-細胞呼吸細胞呼吸想一想想一想:什么叫呼吸作用什么叫呼吸作用? 一、一、 細胞呼吸：細胞呼吸：指指有機物有機物在細胞在細胞內經過一系列的內經過一系列的氧化分解，氧化分解，生成生成二二氧氧化碳或其他產物，化碳或其他產物，釋放出釋放出能量能量并

2、生成并生成ATPATP的過程的過程。想一想想一想:細胞呼吸是否需要氧？有哪些類型？細胞呼吸是否需要氧？有哪些類型？在有氧和無氧的條件下是否都能細胞呼吸？在有氧和無氧的條件下是否都能細胞呼吸？.探究實驗探究實驗酵母菌細胞呼吸的方式酵母菌細胞呼吸的方式.探究實驗的幾個問題：探究實驗的幾個問題：.酒精和酒精和COCO2 2是酵母菌在什么條件產生的（有氧？無氧？）是酵母菌在什么條件產生的（有氧？無氧？）作出假設作出假設提出問題提出問題設計實驗設計實驗酒精酒精有氧有氧產生產生無氧無氧COCO2 2產生產生.設計實驗設計實驗明確實驗目的，科學設計實驗明確實驗目的，科學設計實驗根據(jù)實驗需要，理清實驗步驟根據(jù)

3、實驗需要，理清實驗步驟、配制培養(yǎng)液、配制培養(yǎng)液、控制有氧、無氧環(huán)境、控制有氧、無氧環(huán)境自變量、因變量、無關變量自變量、因變量、無關變量設置對比實驗設置對比實驗.通氣通氣.設計實驗設計實驗明確實驗目的，科學設計實驗明確實驗目的，科學設計實驗根據(jù)實驗需要，理清實驗步驟根據(jù)實驗需要，理清實驗步驟、配制培養(yǎng)液、配制培養(yǎng)液、控制好有氧、無氧環(huán)境、控制好有氧、無氧環(huán)境3 3、科學檢測因變量、科學檢測因變量4 4、限制好無關變量、限制好無關變量自變量、因變量、無關變量自變量、因變量、無關變量設置對比實驗設置對比實驗.怎樣鑒定有無酒精產生？怎樣鑒定有無酒精產生？這一原理可以用來檢測汽車司機是否喝了酒這一原理可

4、以用來檢測汽車司機是否喝了酒橙色的重鉻酸鉀橙色的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液，溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)生化學反應，變成灰綠色在酸性條件下與酒精發(fā)生化學反應，變成灰綠色具體做法：讓司機呼出的氣體直接接觸到用硫酸具體做法：讓司機呼出的氣體直接接觸到用硫酸處理過的重鉻酸鉀，如果呼出的氣體中含有酒精，處理過的重鉻酸鉀，如果呼出的氣體中含有酒精，重鉻酸鉀會變成灰綠色的硫酸鉻重鉻酸鉀會變成灰綠色的硫酸鉻.酒精和酒精和COCO2 2是酵母菌在什么條件產生的（有氧？無氧？）是酵母菌在什么條件產生的（有氧？無氧？）作出假設作出假設提出問題提出問題進行實驗進行實驗設計實驗設計實驗酒精酒精有氧有氧產生產生無氧無

5、氧COCO2 2產生產生.酒精和酒精和COCO2 2是酵母菌在什么條件產生的（有氧？無氧？）是酵母菌在什么條件產生的（有氧？無氧？）提出問題提出問題作出假設作出假設進行實驗進行實驗設計實驗設計實驗酒精酒精有氧有氧產生產生無氧無氧COCO2 2產生產生驗證假設、形成結論驗證假設、形成結論.3 3、酵母菌在無氧條件下進行無氧、酵母菌在無氧條件下進行無氧呼吸呼吸產生少量產生少量COCO2 2和酒精。和酒精。 。實驗結論：實驗結論：2 2、酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸、酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸產生產生大量大量COCO2 2。1 1、酵母菌在有氧和無氧條件下、酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞

6、呼吸。都能進行細胞呼吸。.再探究：再探究：在某一次對有氧呼吸實驗裝置的操作中，將酵母菌培養(yǎng)液在某一次對有氧呼吸實驗裝置的操作中，將酵母菌培養(yǎng)液取樣鑒定，鑒定出也含有酒精，這是為什么呢？如何改進取樣鑒定，鑒定出也含有酒精，這是為什么呢？如何改進實驗操作？實驗操作？.再探究：再探究：有同學認為，在有氧呼吸實驗裝置中的氫氧化鈉溶有同學認為，在有氧呼吸實驗裝置中的氫氧化鈉溶液不能完全吸收二氧化碳，以致可能對實驗結果有干擾，液不能完全吸收二氧化碳，以致可能對實驗結果有干擾，你同意嗎？你如何避免這種可能性的發(fā)生，以保證實驗更你同意嗎？你如何避免這種可能性的發(fā)生，以保證實驗更嚴謹？嚴謹？.再探究：再探究：有

7、人認為：實驗裝置中酒精和二氧化碳的產生是葡萄糖有人認為：實驗裝置中酒精和二氧化碳的產生是葡萄糖水溶液的純化學反應，與酵母菌無關，你如何駁斥這種水溶液的純化學反應，與酵母菌無關，你如何駁斥這種錯誤觀點？錯誤觀點？ 葡萄糖 水溶液 葡萄糖 水溶液.再探究：再探究：為了控制無氧呼吸實驗裝置中的氧氣，對酵母菌培養(yǎng)瓶采為了控制無氧呼吸實驗裝置中的氧氣，對酵母菌培養(yǎng)瓶采取用形夾夾住橡皮管的方法進行密封處理，結果發(fā)生了取用形夾夾住橡皮管的方法進行密封處理，結果發(fā)生了錐形瓶爆裂或橡皮塞被頂脫的現(xiàn)象，這是為什么呢？由此錐形瓶爆裂或橡皮塞被頂脫的現(xiàn)象，這是為什么呢？由此說明什么問題？說明什么問題？.再探究：再探究

8、：在實驗中，有同學發(fā)現(xiàn)和有氧裝置相連的澄清石灰水在出在實驗中，有同學發(fā)現(xiàn)和有氧裝置相連的澄清石灰水在出現(xiàn)渾濁后又慢慢變澄清了。因此，他覺得該實驗現(xiàn)象不能現(xiàn)渾濁后又慢慢變澄清了。因此，他覺得該實驗現(xiàn)象不能說明酵母菌通過有氧呼吸產生了說明酵母菌通過有氧呼吸產生了CO2CO2。你如何看待這個問。你如何看待這個問題？題？先渾濁先渾濁后澄清后澄清.第二課時第二課時有氧呼吸有氧呼吸.一、細胞呼吸的概念一、細胞呼吸的概念二、細胞呼吸的類型二、細胞呼吸的類型（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸（二）無氧呼吸（二）無氧呼吸生物體內的在內經過一系列的氧化生物體內的在內經過一系列的氧化分解，最終生成或，并且釋放分解，最終生

9、成或，并且釋放的總過程。的總過程。有機物有機物細胞細胞二氧化碳二氧化碳其他產物其他產物能量能量大多數(shù)生物的呼吸方式是有氧呼吸大多數(shù)生物的呼吸方式是有氧呼吸, ,它必須要有它必須要有氧氣的條件下進行。主要在線粒體中進行氧氣的條件下進行。主要在線粒體中進行. .它必須要在無氧氣或缺氧的條件下進行。它必須要在無氧氣或缺氧的條件下進行。.電鏡下線粒體的電鏡下線粒體的顯微結構顯微結構線粒體的結構示意圖線粒體的結構示意圖想一想想一想: :呼吸作用的酶分布在呼吸作用的酶分布在線粒體的哪些結構線粒體的哪些結構? ?線粒體的線粒體的分布有何特點分布有何特點? ?.、有氧呼吸發(fā)生的場所在哪、有氧呼吸發(fā)生的場所在哪

10、里里? ? 、有氧呼吸分為三個階段，、有氧呼吸分為三個階段，每一階段分別生成了什么物質每一階段分別生成了什么物質？最終的產物是什么？最終的產物是什么? ?、哪些階段生成、哪些階段生成HH？哪些？哪些階段釋放能量？釋放能量最階段釋放能量？釋放能量最多的是哪一階段？多的是哪一階段？葡萄糖葡萄糖酶酶少量能量少量能量酶酶丙酮酸丙酮酸H O2 CO2H2O 少量能量少量能量大量能量大量能量酶酶HH2O 、是不是每個階段都需要、是不是每個階段都需要的參與呢？的參與呢？（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸.葡萄糖葡萄糖酶酶細細胞胞質質基基質質水水酶酶H少量能量少量能量二氧化碳二氧化碳大量能量大量能量水水線線粒粒體體

11、氧氣氧氣酶酶丙酮酸丙酮酸少量能量少量能量H線線粒粒體體.有氧呼吸的過程有氧呼吸的過程HH的氧化的氧化酶酶12H12H2 2O + O + 能量能量場所：線粒體場所：線粒體24H + 6O24H + 6O2 2（大量）（大量）丙酮酸徹底分解丙酮酸徹底分解酶酶6CO6CO2 2 +20H + +20H + 能量（少量）能量（少量）場所：線粒體場所：線粒體2CH2CH3 3COCOOHCOCOOH+6H+6H2 2O O葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+4H + +4H + 能量（少量）能量（少量） 場所：細胞質基質場所：細胞質基質2CH2CH3 3COCO

12、OHCOCOOH.產產 物物釋放能量釋放能量填表：有氧呼吸三個階段的比較填表：有氧呼吸三個階段的比較.C C、H H、O O的來龍去脈：的來龍去脈： C： H： O：C6H12O6 丙酮酸丙酮酸CO2O2 HH2 2O OC6H12O6 丙酮酸丙酮酸CO2H2O CO2H H2 2O H O H H2O 丙酮酸丙酮酸H HH H2 2O OH HH H2 2O OC6H12O6.C6H12O6+6H2O+6*O2 6CO2+ 12H2*O +能量能量酶酶有氧呼吸的方程式有氧呼吸的方程式: :提問：有氧呼吸過程中，所有的有提問：有氧呼吸過程中，所有的有機物完全氧化分解，吸收的氧氣量機物完全氧化分

13、解，吸收的氧氣量等于產生的二氧化碳的量嗎？等于產生的二氧化碳的量嗎？ 細胞在細胞在O O2 2的參與下，通過多種酶的催化作用，把糖的參與下，通過多種酶的催化作用，把糖類等有機物類等有機物徹底氧化分解徹底氧化分解，產生出，產生出COCO2 2和和H H2 2O O，同時釋放，同時釋放出出能量，生成能量，生成ATPATP的過程。的過程。有氧呼吸的概念有氧呼吸的概念場所：場所：主要是線粒體主要是線粒體.細胞呼吸過程中能量的變化細胞呼吸過程中能量的變化1mol1mol的葡萄糖的葡萄糖2870kJ2870kJ的能量的能量有有1161kJ的能量儲存在的能量儲存在38molATP中中徹底氧化分解徹底氧化分解

14、約約60%的能量都以熱能的形式散失的能量都以熱能的形式散失用于各項生命活動用于各項生命活動維持體溫維持體溫有氧呼吸有氧呼吸 能量變化能量變化提問提問: :有氧呼吸的能有氧呼吸的能量轉換率是多少量轉換率是多少? ?. 有機物在生物體外燃燒也是物有機物在生物體外燃燒也是物質的氧化分解，燃燒和有氧呼吸有質的氧化分解，燃燒和有氧呼吸有何異同呢？何異同呢？ 想一想想一想.有氧呼吸的特點有氧呼吸的特點1 1、有機物在酶的催化下，在溫和、有機物在酶的催化下，在溫和的條件下氧化分解。的條件下氧化分解。2 2、能量經過一系列化學反應逐步、能量經過一系列化學反應逐步釋放。釋放。3 3、有相當一部分能量儲存在、有相

15、當一部分能量儲存在ATPATP中。中。.第三課時第三課時無氧呼吸無氧呼吸.無氧呼吸的過程：無氧呼吸的過程：第一階段與有氧呼吸第一階段完全相同第一階段與有氧呼吸第一階段完全相同第二階段：第二階段：丙酮酸丙酮酸2C2H5OH + 2CO2 + 少量能量少量能量2C3H6O3 + 少量能量少量能量例例：大多數(shù)植物大多數(shù)植物、酵母菌酵母菌酶酶1酶酶2（乳酸發(fā)酵）（乳酸發(fā)酵）（酒精發(fā)酵）（酒精發(fā)酵）寫出方程式：寫出方程式：.、填表比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同。、填表比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同。不不同同之之處處反應程度反應程度 和和徹底氧化分解徹底氧化分解徹底氧化分解徹底氧化分解.無氧呼吸的概念無氧呼吸

16、的概念 無氧呼吸是指細胞無氧呼吸是指細胞無需氧氣無需氧氣參與，參與，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物物不徹底氧化分解不徹底氧化分解成為酒精和二氧化成為酒精和二氧化碳或乳酸等物質，同時碳或乳酸等物質，同時釋放較少能量釋放較少能量的過程。的過程。 場所：場所：細胞質基質細胞質基質.細胞呼吸原理的應用細胞呼吸原理的應用 細胞呼吸的中間產物是各種有機物細胞呼吸的中間產物是各種有機物之間轉化的樞紐，細胞呼吸原理在生之間轉化的樞紐，細胞呼吸原理在生產與生活實踐中有廣泛的應用。產與生活實踐中有廣泛的應用。. .檢測：用含用含1818O O 的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的的葡萄

17、糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，氧原子，1818O O 轉移的途徑是轉移的途徑是 （ ）A. A. 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 氧氧 B. B. 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 氧氧 C. C. 葡萄糖葡萄糖 氧氧 水水 D. D. 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 二氧化碳二氧化碳D.檢測： 在四支試管中分別含有下列不同的化學在四支試管中分別含有下列不同的化學物質和活性酵母細胞制備物，經一定時間物質和活性酵母細胞制備物，經一定時間的保溫后，能產生的的保溫后，能產生的 COCO2 2的是的是 （ ）A. A. 葡萄糖細胞膜已經破裂的細胞葡萄糖細胞膜已經破裂的細胞B. B. 葡萄糖線粒體葡萄糖線粒體C. C

18、. 丙酮酸核糖體丙酮酸核糖體D. D. 丙酮酸內質網(wǎng)丙酮酸內質網(wǎng)A.檢測： 在營養(yǎng)豐富、水分充足、氣溫適宜、在營養(yǎng)豐富、水分充足、氣溫適宜、黑暗密閉的環(huán)境中，分別培養(yǎng)下列生物，黑暗密閉的環(huán)境中，分別培養(yǎng)下列生物，過一段時間后，仍能生存的是（過一段時間后，仍能生存的是（ ） A.A.乳酸菌乳酸菌 B. B. 蘑菇蘑菇 C. C. 白菜白菜 D. D. 蚯蚓蚯蚓 A.檢測： 把青蛙和小白鼠從把青蛙和小白鼠從 25 25 的溫室中移的溫室中移到到5 5 的環(huán)境中，這兩種生物的需氧量變的環(huán)境中，這兩種生物的需氧量變化是化是 （ ）A. A. 兩種動物的需氧量都減少兩種動物的需氧量都減少 B. B. 兩

19、種動物的需氧量都增加兩種動物的需氧量都增加 C. C. 青蛙的需氧量減少，小白鼠的需氧量增青蛙的需氧量減少，小白鼠的需氧量增 加加 D. D. 青蛙的需氧量增加，小白鼠的需氧量減青蛙的需氧量增加，小白鼠的需氧量減 少少 C. 為了有利于貯藏蔬菜或水果，貯藏室內的氧為了有利于貯藏蔬菜或水果，貯藏室內的氧氣濃度應調節(jié)到氣濃度應調節(jié)到 ,采取這一措施的理由是采取這一措施的理由是 。4、下圖為某植物器官的呼吸作用強度與氧濃度下圖為某植物器官的呼吸作用強度與氧濃度的關系：的關系：5 %這時植物組織有氧呼吸強度很低而無氧呼吸又這時植物組織有氧呼吸強度很低而無氧呼吸又被抑制，果蔬內有機物消耗最少被抑制，果蔬

20、內有機物消耗最少0.4CO2的釋放量的釋放量5 10 15 20 25 30 O2%0.61.2.5、現(xiàn)有一瓶摻有酵母菌的葡萄糖液，吸進氧氣的體積與放出、現(xiàn)有一瓶摻有酵母菌的葡萄糖液，吸進氧氣的體積與放出CO2的體積比的體積比為為12，這是因為（，這是因為（ ）。）。A、有、有1/4的酵母菌在進行有氧呼吸的酵母菌在進行有氧呼吸 B、有、有1/3的酵母菌在進行有氧呼吸的酵母菌在進行有氧呼吸C、有、有1/2的酵母菌在進行有氧呼吸的酵母菌在進行有氧呼吸 D、有、有2/3的酵母菌在進行有氧呼吸的酵母菌在進行有氧呼吸X=1/6molY=1/2molY：X=3：1有氧呼吸消耗的葡萄糖占整個呼吸作有氧呼吸消

21、耗的葡萄糖占整個呼吸作用的用的1/4解：有氧呼吸的反應式為解：有氧呼吸的反應式為 ：C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量能量 1 6 X 1 酶酶酵母菌的無氧呼吸的反應式為：酵母菌的無氧呼吸的反應式為：C6H12O6C2H5O2+2CO2+能量能量 1 2 Y 1酶酶A.將酵母菌研磨、離心后，得到上清液將酵母菌研磨、離心后，得到上清液含細胞質基質）和沉淀物（含細胞器）。含細胞質基質）和沉淀物（含細胞器）。把等量的上清液、沉淀物和未曾離心把等量的上清液、沉淀物和未曾離心的均漿分別放入甲、乙、丙的均漿分別放入甲、乙、丙3個試管中，個試管中，進行三項獨立實驗（見右圖）進行三項獨

22、立實驗（見右圖）（1）向）向3個試管中分別加入等量的葡萄糖個試管中分別加入等量的葡萄糖(氧氣充足氧氣充足)，各試管的，各試管的最終產物是：甲最終產物是：甲 乙乙 丙丙 _ （2）向）向3個試管中分別加入等量的丙酮酸個試管中分別加入等量的丙酮酸(氧氣充足氧氣充足) ，各試管的，各試管的最終產物是：甲最終產物是：甲_ 乙乙_ 丙丙 _（3）在隔絕空氣的情況下，重復實驗（）在隔絕空氣的情況下，重復實驗（1），各試管的最終產物），各試管的最終產物 是：甲是：甲_ 乙乙 丙丙_ 丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖CO2和和H2O丙酮酸丙酮酸CO2和和H2OCO2和和H2O酒精和酒精和CO2葡萄糖葡萄糖酒精和酒精和

23、CO2.現(xiàn)有下列裝置（錐形瓶中為兩個小燒杯，玻璃管中為某有色液體）現(xiàn)有下列裝置（錐形瓶中為兩個小燒杯，玻璃管中為某有色液體）若干個以及正在萌發(fā)的種子、若干個以及正在萌發(fā)的種子、N NOHOH溶液、清水等材料，請設計一溶液、清水等材料，請設計一實驗驗證明萌發(fā)的種子既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸實驗驗證明萌發(fā)的種子既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸（1 1）實驗原理：）實驗原理： （2 2）實驗步驟：）實驗步驟：第一步：取三個該裝置，分別編號為第一步：取三個該裝置，分別編號為1 1、2 2、3 3，在，在1 1號、號、2 2號裝置號裝置右邊的燒杯中放入等量萌發(fā)的種子，右邊的燒杯中放入等量萌發(fā)的種子，3 3

24、號裝置右邊的燒杯中放入等號裝置右邊的燒杯中放入等量的死種子；量的死種子；第二步：第二步： ；第三步：在相同適宜條件下放置一段時間后，觀察第三步：在相同適宜條件下放置一段時間后，觀察 。（3 3）實驗現(xiàn)象：）實驗現(xiàn)象： (4)(4)如果如果3 3號裝置的現(xiàn)象與預期不一致，可能是什么原因造成的？號裝置的現(xiàn)象與預期不一致，可能是什么原因造成的？（回答（回答2 2點原因）點原因） 。 。.答案（答案（2222分）分）（1 1）當萌發(fā)的種子既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸時，吸進的）當萌發(fā)的種子既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸時，吸進的氧氣量少于釋放出的氧氣量少于釋放出的CO2CO2量。（量。（2 2分）分）（2 2）在）在1 1號裝置左邊的