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1、第3节 细胞呼吸的原理和应用,2019.10,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？ 2为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？ 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意义？,发酵生产葡萄酒的车间,呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。,一、细胞呼吸的方式,探究酵母菌细胞呼吸的方式,1酵母菌是单细胞真菌，属于兼性厌氧菌。 2CO2的检测方法： CO2使澄清石灰水变浑浊。使
2、溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时问长短，可以检测酵母菌培养液中C02的产生情况。,实验原理,3酒精的检测： 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生反应，变成灰绿色。由于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问适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。,1.提出问题：,2.作出假设：,3.设计实验：,略。,略。,探究步骤,B,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。想一想，这是为什么？,消耗掉瓶中的氧气，确保通入石灰水中的CO2是无氧呼吸产生的。,B,4.进行实验：,按照设计的实验方案进行实验。,5.得出结论、交
3、流讨论：,酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳。,科学家根据大量的实验结果得出结论，细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。,主要场所：线粒体,二、有氧呼吸,对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式。,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成：,1分子C6H12O6,2分子CH3COCOOH（C3H4O3）,4H,酶,6H2O,20H,酶,酶,12H2O,6CO2,（一）,（二）,ATP,（三）,ATP,ATP,6O2,细胞质基质,线粒体内膜,线
4、粒体基质,总反应式：,少量能量,少量能量,大量能量,有氧呼吸的概念：,细胞在O2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CO2和H2O，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，有氧呼吸具有不同的特点：有氧呼吸过程温和；有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放；这些能量有相当一部分储存于ATP中。,能量去向：,（2）大部分以热能形式散失。,（1）少部分转移到ATP中。30.5432=977.28KJ,1moL葡萄糖彻底氧化分解释放出2870KJ能量。,为什么人在剧烈运动后，肌肉会发酸呢?,三、无氧呼吸,一般地说, 无氧呼吸最常利用的物质也是葡萄
5、糖。,1分子C6H12O6,酶,细胞质基质,酶2,2C2H5OH（酒精）+ 2CO2,酶1,2C3H6O3（乳酸）,无O2,少量能量,（一）,（二）,总反应式：,高等动物、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）、乳酸菌等：,大多数植物、酵母菌等：,无氧呼吸的概念：,细胞在没有O2参与的条件下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量，生成少量ATP的过程。,酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫作发酵。产生酒精的叫作酒精发酵,产生乳酸的叫作乳酸发酵。,能量去向：,（2）大部分以热能形式散失。,（1）部分转移到ATP中。 30.542=61.08KJ,1moL葡萄糖分解成乳酸释放总
6、能量196.65KJ。,有氧呼吸和无氧呼吸都属于细胞呼吸。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,释放能量并生成ATP的过程。,细胞呼吸除了能为生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽。例如,在细胞呼吸过程中产生的中间产物,可转化为甘油、氨基酸等非糖物质;非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同,这些物质可以进一步形成葡萄糖。蛋白质、糖类和脂质的代谢,可以通过细胞呼吸过程联系起来。,细胞呼吸的意义：,所有生物的生存,都离不开细胞呼吸释放的能量。,细胞呼吸的实质：,氧化分解有机物、释放能量。,细胞呼吸：,有氧呼吸与无氧呼吸对比,细胞质基质、线粒体,细胞质基质,
7、需要O2,不需要O2,CO 2和H2O,酒精和CO2，或乳酸,释放大量能量，生成大量ATP,释放少量能量，生成少量ATP,第一阶段完全相同,有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是产生乳酸的无氧呼吸。,四、细胞呼吸原理的应用,1.包扎伤口时，选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。,2.利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的条件下，可以生产各种酒。,酵母菌是兼性厌氧菌。酵母菌在适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。,3.对于板结的土壤
8、及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物将土壤中的有机物分解成无机物。,4.储藏水果、粮食的仓库，往往要通过降低温度、降低氧气含量等措施，来减弱水果、粮食的呼吸作用，以延长保质期。,5.破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这过种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破以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，需要及时到医院治疗）。,6.有氧运动是指在人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。提倡慢跑等有氧运动的原因之一是，有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。,细胞呼吸的原理在生活和生产中得到了广泛的应用。生活中，馒头面包、泡菜等许多传统食品的制作，现代发酵工业生产青霉素、味精等产品，都建立在对微生物细胞呼吸原理利用的基础上。在农业生产上，人们采取的很多措施也与调节呼吸作用的强度有关。例如，中耕松土、适时排水，就是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用，以利于作物的生长；在储藏果实、蔬菜时，往往需要采取降低温度、降低氧气含量等措施减弱果蔬的呼吸作用，以减少有机物的消耗。,运用证据和逻辑评价论点,
