5.3细胞呼吸的原理和应用（1）课件PPT

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细胞呼吸的原理和应用（一）光合作用呼吸作用呼吸作用人、动物、真菌、多数细菌等绿 色 植 物能量ADP + Pi +ATP 酶有机物氧化分解化能合成硝化细菌ATP合成：（教材P94） 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，释放出能量并产生ATP的过程。实验原理：1）酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧型微生物。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2实验原理：2）观察什么？ CO2可使澄清石灰水变浑浊（浑浊程度），也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄（变成黄色的时间）。 橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与酒精发生化学反应，变成灰绿色。设计并进行试验实验思路？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（温度、葡萄糖溶液浓度、酵母菌活性等） 酒精、CO2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是否含酒精或二氧化碳NaOH实验设计实验设计--有氧呼吸装置10％NaOH溶液（吸收通入空气中的CO2，避免对实验结果产生影响）葡萄糖溶液＋酵母菌（培养酵母菌）澄清的石灰水或者溴麝香草酚蓝水溶液（根据混浊程度进行比较CO2的产生量或者根据溶液颜色的变化时间长短比较）接入橡皮球或气泵（保持通入空气） B瓶应封口一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，为什么？ 耗尽B瓶中的O2，确保CO2均来自无氧呼吸实验设计实验设计--无氧呼吸装置葡萄糖溶液＋酵母菌封口放置一段时间后，再与第二个锥形瓶连接（使酵母菌消耗瓶内的氧气，造成无氧环境，确保产物是无氧呼吸的产生的）澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液根据混浊程度、颜色的变化时间进行比较CO2的产生量实验设计—注意事项②质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么？③B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，为什么？①配制酵母菌培养液时，必须先将煮沸的葡萄糖溶液冷却至常温，才可加入酵母菌，为什么？煮沸葡萄糖溶液为了灭菌，防止其他微生物的干扰；放至室温，防止高温杀死酵母菌；去除空气中的CO2，排除空气中的CO2对实验的干扰；将B瓶中的O2消耗完，确保通入澄清石灰水中的CO2均来自无氧呼吸；④葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，所以应将酵母菌的培养时间适当_____以_____________________；延长耗尽溶液中的葡萄糖实验结果有氧装置无氧装置初 始 相同时间后实验结果用溶有重铬酸钾的浓硫酸检测酒精溶有重铬酸钾的浓硫酸+A装置的酵母菌滤液+B装置的酵母菌滤液灰绿色不变灰绿色实验结论酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的CO2 在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2（教材P92）对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须有氧的参与。有氧呼吸的主要场所是线粒体。线粒体具有内、外两层膜，内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成峭，峭使内膜的表面积大大增加。峭的周围充满了液态的基质。线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶（教材P92）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为：将酵母菌细胞破碎后进行离心处理，获得②上清液和①沉淀物两部分，与③未离心且处理过的酵母菌培养液分别加入等量的葡萄糖、荧光素和荧光素酶，一段时间后，检测各试管的变化情况。等量的葡萄糖、荧光素和荧光素酶等量的葡萄糖、荧光素和荧光素酶等量的葡萄糖、荧光素和荧光素酶一段时间后葡萄糖的量不变没有荧光葡萄糖的量减少有丙酮酸生成微弱荧光出现葡萄糖的量减少有CO2生成较强荧光出现实验一实验一1.葡萄糖能不能被线粒体分解？2.葡萄糖在什么位置首先被分解？生成了什么？3.生成的丙酮酸在什么位置被分解？生成了什么？不能葡萄糖在细胞质基质中分解，生成丙酮酸和少量能量。 有机物分解释放的能量一部分用于合成ATP（一部分以热能形式散失），ATP水解释放能量导致荧光出现。丙酮酸在线粒体中分解产生CO2和较多的能量。使用超声波将线粒体破碎，分离线粒体膜状结构和线粒体基质，加入等量的丙酮酸、荧光素和荧光素酶，一段时间后，检测各试管的变化情况。等量的丙酮酸、荧光素和荧光素酶等量的丙酮酸、荧光素和荧光素酶等量的丙酮酸、荧光素和荧光素酶一段时间后丙酮酸的量不变没有荧光丙酮酸的量减少有丙酮酸生成微弱荧光出现丙酮酸的量减少有CO2生成较强荧光出现实验二实验二1.丙酮酸分解发生在什么部位，生成了什么？2.⑥号试管为什么有较强荧光出现？丙酮酸在线粒体基质中分解，产生CO2，释放少量能量。线粒体基质分解丙酮酸后，在线粒体膜状结构继续发生反应释放较多的能量。资料分析 超声波震碎线粒体之后，内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡，这些小囊泡具有氧化[H]的功能。当用胰蛋白酶处理后，这些小囊泡不再具有氧化[H]的功能；当把这些小颗粒装上去之后，小囊泡重新具有了氧化[H]的功能。这些小颗粒被证实是一系列线粒体内膜上的酶。通过以上事实可以确定在线粒体内膜上发生什么样的反应？谁在氧化[H]？线粒体内膜上的氧气与[H]发生了反应。G场所：细胞质基质热能散失（多）场所：线粒体基质场所：线粒体内膜第一阶段第二阶段第三阶段ATP（多）热能散失（多）ATP（多）热能散失（多）ATP（多）（教材P93）概括地说，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，生成大量ATP的过程。同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呀吸具有不同的特点：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。元素去向