单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/12/13,#,细胞呼吸的原理和应用（一）,细胞呼吸的原理和应用（一）,1,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：,光呼呼人、动物、绿 色 植 物能量ADP + Pi +ATP,2,细胞呼吸,Cell Respiration,（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。,细胞呼吸Cell Respiration（教材P94） 细胞,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式,Experiment: To explore the way of yeast cell respiration,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,CO,2,，在进行无氧呼吸时能产生,酒精,和,CO,2,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式Experiment: To,4,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式,Experiment: To explore the way of yeast cell respiration,实验原理：,2,）观察什么？,CO,2,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。,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式Experiment: To,5,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式,Experiment: To explore the way of yeast cell respiration,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、,CO,2,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,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式Experiment: To,6,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式,Experiment: To explore the way of yeast cell respiration,NaOH,实验设计,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式Experiment: To,7,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式,Experiment: To explore the way of yeast cell respiration,实验设计,-,有氧呼吸装置,10,NaOH,溶液,（,吸收通入空气中的CO,2,，,避免对实验结果产生影响）,葡萄糖溶液酵母菌,（培养酵母菌）,第一个锥形瓶：,第二个锥形瓶：,第三个锥形瓶：,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CO,2,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）,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式Experiment: To,8,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式,Experiment: To explore the way of yeast cell respiration,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,O,2,，确保,CO,2,均来自无氧呼吸,实验设计,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式Experiment: To,9,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式,Experiment: To explore the way of yeast cell respiration,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）,第一个 锥形瓶：,第二个 锥形瓶：,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,CO,2,的产生量,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式Experiment: To,10,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式,Experiment: To explore the way of yeast cell respiration,实验设计,注意事项,质量分数为,10%,的,NaOH,溶液的作用是什么？,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，为什么？,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,CO,2,，,排除空气中的,CO,2,对实验的干扰；,将,B,瓶中的,O,2,消耗完，确保通入澄清石灰水中的,CO2,均来自无氧呼吸；,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：探究酵母菌细胞呼吸的方式Experiment: To,11,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式,Experiment: To explore the way of yeast cell respiration,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式Experiment: To,12,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式,Experiment: To explore the way of yeast cell respiration,实验结果,有,氧装置,无,氧装置,初 始,相同时间后,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式Experiment: To,13,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式,Experiment: To explore the way of yeast cell respiration,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：探究酵母菌细胞呼吸的方式Experiment: To,14,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式,Experiment: To explore the way of yeast cell respiration,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,CO,2,在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的,CO,2,实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式Experiment: To,15,有氧呼吸,Aerobic Respiration,（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,内膜,嵴,基质,外膜,含有氧呼吸有关的酶,有氧呼吸Aerobic Respiration （教材P92,16,有氧呼吸,Aerobic Respiration,（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：,C,6,H,12,O,6,+ 6H,2,O + 6O,2,6CO,2,+ 12H,2,O +,能量,酶,有氧呼吸Aerobic Respiration （教材P92,17,有氧呼吸,Aerobic Respiration,将,酵母菌细胞,破碎后进行离心处理，获得上清液和沉淀物两部分，与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。,线粒体,细胞质基质,线粒体和,细胞质基质,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,CO,2,生成,较强荧光出现,实验一,有氧呼吸Aerobic Respiration 将酵母菌细胞,18,有氧呼吸,Aerobic Respiration,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,CO,2,和较多的能量。,有氧呼吸Aerobic Respiration 实验一1.葡,19,有氧呼吸,Aerobic Respiration,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。,线粒体膜状结构,线粒体基质,线粒体膜状结构和线粒体基质,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,CO,2,生成,较强荧光出现,实验二,有氧呼吸Aerobic Respiration 使用超声波将,20,有氧呼吸,Aerobic Respiration,实验二,1.,丙酮酸分解发生在什么部位，生成了什么？,2.,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,CO,2,，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。,有氧呼吸Aerobic Respiration 实验二1.丙,21,有氧呼吸,Aerobic Respiration,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。,有氧呼吸Aerobic Respiration 资料分析,22,有氧呼吸,Aerobic Respiration,G,C,6,H,12,O,6,酶,2C,3,H,4,O,3,+4H+,（少量）能量,2C,3,H,4,O,3,+6H,2,O,酶,6CO,2,+20H+,（少量）能量,24H+6O,2,酶,12H,2,O+,（大量）能量,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）,有氧呼吸Aerobic Respiration GC6H12,23,有氧呼吸,Aerobic Respiration,有氧呼吸Aerobic Respiration,24,有氧呼吸,Aerobic Respiration,C,6,H,12,O,6,+ 6H,2,O + 6O,2,6CO,2,+ 12H,2,O +,能量,酶,（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,。,有氧呼吸Aerobic Respiration C6H12O,25,有氧呼吸,Aerobic Respiration,元素去向,C,6,H,12,O,6,+ 6H,2,O + 6O,2,6CO,2,+ 12H,2,O +,能量,酶,有氧呼吸Aerobic Respiration 元素去向C6,26,