呼吸试验二、探究细胞呼吸的方式

二、探究细胞呼吸的方式 酵母菌简介：1 酵母菌真核生物还是原核生酵母菌真核生物还是原核生物。物。2 代谢类型什么代谢类型什么 异养兼性厌氧型异养兼性厌氧型 3酵母菌是单细胞还是多细胞生物酵母菌是单细胞还是多细胞生物2、什么是对比实验？对比实验对比实验：对比实验对比实验不设对照组不设对照组，均为实验组（或互，均为实验组（或互为实验组和对照组），是对照实验的一种特殊为实验组和对照组），是对照实验的一种特殊形式，即相当于形式，即相当于“相互对照实验相互对照实验”。知识点补充：对照实验 一般进行某种试验以阐明一定因子对一个对象一般进行某种试验以阐明一定因子对一个对象的影响和处理效应或其意义时，除了对试验所要求的影响和处理效应或其意义时，除了对试验所要求研究的因子或操作处理外，其他因素都保持一致，研究的因子或操作处理外，其他因素都保持一致，并把试验结果进行比较，这种试验称为并把试验结果进行比较，这种试验称为对照试验对照试验。一个对照实验为实验组和对照组。实验组，是一个对照实验为实验组和对照组。实验组，是接受实验变量处理的对象组；对照组，对实验假设接受实验变量处理的对象组；对照组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。这样，由而言，是不接受实验变量处理的对象组。这样，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的，故于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的，故实验组与对照组两者之差异，则可认定为是来自实实验组与对照组两者之差异，则可认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果才是可信的。验变量的效果，这样的实验结果才是可信的。思考思考 ：观察实验观察实验 并思考并思考 1 1 本实验的探究课题是什么本实验的探究课题是什么 、为什么选酵母菌做实验材料、为什么选酵母菌做实验材料2 2 该实验自变量和因变量分别是什么、无关变量是什么该实验自变量和因变量分别是什么、无关变量是什么2 2 如何营造有氧和无氧的条件如何营造有氧和无氧的条件3 3如何检测有氧呼吸和无氧呼吸的产物如何检测有氧呼吸和无氧呼吸的产物 4 4实验结论实验结论 观察的指标分别是什么观察的指标分别是什么它是兼性厌氧型课题名称名称课题一一课题二二自自变量量因因变量量观察指察指标无关无关变量量实验结论澄清石灰水澄清石灰水变混混浊的程度的程度溴麝香草酚溴麝香草酚蓝水溶液由水溶液由蓝变绿再再变黄所用黄所用时间的的长短短重重铬酸酸钾溶液的溶液的颜色色变化化酒精的有无酒精的有无产生生CO2的多少的多少有氧有氧 和无氧和无氧温度、温度、营养物养物质的的浓度和度和总量量在有氧条件下在有氧条件下产生的生的CO2多多在无氧条件下才在无氧条件下才能能产生酒精生酒精自读教材自读教材夯基础夯基础1 1了解酵母菌了解酵母菌 填空填空 酵母菌是一种酵母菌是一种 真菌，其代谢类型是真菌，其代谢类型是 ，可用于研究，可用于研究 的不同方式。的不同方式。单细胞单细胞兼性厌氧兼性厌氧细胞呼吸细胞呼吸2 2组装实验装置组装实验装置 填图填图(1)(1)有氧条件装置：有氧条件装置：(2)(2)无氧条件装置：无氧条件装置：澄清的石灰水澄清的石灰水溴麝香草酚蓝溶液溴麝香草酚蓝溶液(2)(2)酒精的检测：在酸性条件下，橙色的酒精的检测：在酸性条件下，橙色的溶液会与酒精发生化学反应，变成溶液会与酒精发生化学反应，变成 。重铬酸钾重铬酸钾灰绿色灰绿色 分析教材分析教材P92P92的实验装置，思考：的实验装置，思考：(1)A(1)A装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么？装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么？提示：提示：保证酵母菌有充足的氧气，以进行有氧呼吸。保证酵母菌有充足的氧气，以进行有氧呼吸。(2)(2)质量分数为质量分数为10%10%的的NaOHNaOH溶液的作用是什么？溶液的作用是什么？提示：提示：NaOHNaOH溶液的作用是除去空气中的溶液的作用是除去空气中的COCO2 2，以保证第，以保证第三个锥形瓶中，澄清石灰水变混浊是由于酵母菌有氧呼吸三个锥形瓶中，澄清石灰水变混浊是由于酵母菌有氧呼吸产生的产生的COCO2 2所致。所致。(3)B(3)B装置中，为什么要将装置中，为什么要将B B瓶封口放置一段时间后，瓶封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？提示：提示：B B瓶刚封口后，锥形瓶中有氧，酵母菌进行瓶刚封口后，锥形瓶中有氧，酵母菌进行有氧呼吸，两瓶产生有氧呼吸，两瓶产生COCO2 2的速度和量基本相等，所以需的速度和量基本相等，所以需将开始产生的将开始产生的COCO2 2排掉，一段时间后，排掉，一段时间后，B B瓶中的氧消耗完，瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，可确保是无氧呼吸产再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，可确保是无氧呼吸产生的生的COCO2 2通入澄清的石灰水，否则会出现两组澄清石灰通入澄清的石灰水，否则会出现两组澄清石灰水混浊程度差不多的情况。水混浊程度差不多的情况。4重铬酸钾可以检测有无酒精存在，这一原理在生活中重铬酸钾可以检测有无酒精存在，这一原理在生活中有什么应用？有什么应用？检验司机是否喝酒检验司机是否喝酒影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素1 1内因内因(1)(1)不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。生植物，阴生植物小于阳生植物。(2)(2)同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。(3)(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。于营养器官。2 2环境因素环境因素(外因外因)，(1)温度：1 主要是通过影响呼吸酶的活性来实现的。一般细胞呼吸的最适温度为2535。2 2低温低温 下储存蔬菜、水果，下储存蔬菜、水果，低温低温？3 3 在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，来降低细胞呼吸，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，来降低细胞呼吸，减少有机物的消耗。减少有机物的消耗。(2)O(2)O2 2浓度：浓度：对于无氧呼吸：随氧气浓度对于无氧呼吸：随氧气浓度增加而受抑制，氧气浓度越高，抑增加而受抑制，氧气浓度越高，抑制作用越强，氧气浓度达到一定值制作用越强，氧气浓度达到一定值时，被完全抑制。如右图所示。时，被完全抑制。如右图所示。对于有氧呼吸：氧气是有对于有氧呼吸：氧气是有氧呼吸的原料之一，在一定范围氧呼吸的原料之一，在一定范围内，随着氧气浓度的增加，有氧内，随着氧气浓度的增加，有氧呼吸速率增强，但当氧气浓度增呼吸速率增强，但当氧气浓度增加到一定值时，有氧呼吸速率不加到一定值时，有氧呼吸速率不再增加。如右图所示。再增加。如右图所示。COCO2 2 释放总量释放总量 5 10 15 20 25 30 氧气浓度氧气浓度（%）COCO2 2的的释释放放速速率率无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸绝大多数植物的非绿色器官或酵母菌呼吸速率绝大多数植物的非绿色器官或酵母菌呼吸速率受氧气浓度的影响。受氧气浓度的影响。：不消耗不消耗O2，释放放CO2 只只进行无氧呼吸行无氧呼吸酒精量等于酒精量等于CO2量量 只只进行无氧呼吸行无氧呼吸CO2释放量等于放量等于O2的吸收量的吸收量 只只进行有氧呼吸行有氧呼吸CO2释放量大于放量大于O2的吸收量的吸收量 既有氧呼吸，又既有氧呼吸，又无氧呼吸；多余无氧呼吸；多余CO2来自无氧呼吸来自无氧呼吸 酒精量小于酒精量小于CO2量量 既有氧呼吸，又无氧呼吸；既有氧呼吸，又无氧呼吸；多余的多余的CO2来自有有氧呼吸来自有有氧呼吸应用：中耕松土增加根的有氧呼吸；医疗上选用透气的纱布或松软的应用：中耕松土增加根的有氧呼吸；医疗上选用透气的纱布或松软的“创创可贴可贴”可以抑制厌氧病原菌的繁殖；适当降低氧气浓度可延长蔬菜、水果可以抑制厌氧病原菌的繁殖；适当降低氧气浓度可延长蔬菜、水果的保鲜时间。的保鲜时间。CO2：从化学平衡的角度分析，：从化学平衡的角度分析，CO2浓度增浓度增加，呼吸速率下降。加，呼吸速率下降。应用：在蔬菜水果的保鲜中，增加应用：在蔬菜水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有的浓度也具有良好的保鲜效果。在冬天北方地区常用地窖来贮藏良好的保鲜效果。在冬天北方地区常用地窖来贮藏大白菜、甘薯等。大白菜、甘薯等。在一定范围内，呼吸速率随组织含水在一定范围内，呼吸速率随组织含水量的增加而加强。随着含水量的减少而减弱。量的增加而加强。随着含水量的减少而减弱。应用：种子在贮藏时应处于风干状态，使呼吸作用应用：种子在贮藏时应处于风干状态，使呼吸作用降至最低，以减少有机物的消耗。降至最低，以减少有机物的消耗。思考：思考：储存水果和储存粮食如何区别？储存水果和储存粮食如何区别？水分：答案：答案：二者都需要在低温低氧（高二者都需要在低温低氧（高CO2）中储存，）中储存，但粮食必须晒干，减少自由水含量，而水果则需保鲜，但粮食必须晒干，减少自由水含量，而水果则需保鲜，减少水分散失。减少水分散失。例例11(2011海南高考海南高考)细胞内糖分解代谢细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是过程如下图，下列叙述错误的是()A植物植物细胞能胞能进行行过程程和和或或过程程和和B真核真核细胞的胞的细胞胞质基基质中能中能进行行过程程和和C动物物细胞内，胞内，过程程比比过程程释放的能量多放的能量多D乳酸菌乳酸菌细胞内，胞内，过程程产生生H，过程程消耗消耗H答案答案B(1)氧气只在第三氧气只在第三阶段参与反段参与反应，因此，因此产物物H2O中中的氧全部来自于氧气。的氧全部来自于氧气。(2)线粒体只是粒体只是进行有氧呼吸的主要行有氧呼吸的主要场所，而不是所，而不是唯一唯一场所。原核生物无所。原核生物无线粒体也能粒体也能进行有氧呼吸。行有氧呼吸。A甲甲图中氧中氧浓度度为a时的情况的情况对应的是乙的是乙图中的中的A点点B甲甲图中氧中氧浓度度为b时的情况的情况对应的是乙的是乙图中的中的CD段段C甲甲图的的a、b、c、d四个四个浓度中度中c是最适合是最适合储藏的氧藏的氧浓度度D甲甲图中氧中氧浓度度为d时没有酒精没有酒精产生生精精讲精析精析甲甲图中氧中氧浓度度为a时，细胞只胞只释放放CO2不吸收不吸收O2，说明明细胞只胞只进行无氧呼吸，行无氧呼吸，对应乙乙图中的中的A点，点，A正确；甲正确；甲图中氧中氧浓度度为b时CO2的的释放量放量远远大于大于O2的吸收量，的吸收量，说明既明既进行有氧呼吸又行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸行无氧呼吸，且无氧呼吸强强度大，度大，应对应乙乙图中中AC段之段之间，B错误；贮藏植物器官藏植物器官应选择CO2产生量最少即生量最少即细胞呼吸最弱胞呼吸最弱时(图甲中的甲中的c点点)的氧的氧浓度，度，故故C正确；氧正确；氧浓度度为d时，CO2的的释放量与放量与O2的吸收量相等，的吸收量相等，细胞只胞只进行有氧呼吸，行有氧呼吸，因此没有酒精因此没有酒精产生，生，D正确。正确。答案答案B不同种不同种类的种子中的种子中储存的存的营养物养物质的种的种类不同。在科学研究不同。在科学研究中常用中常用RQ(RQ释放的二氧化碳体放的二氧化碳体积/消耗的氧气体消耗的氧气体积)来表示生来表示生物的有氧呼吸利用的能源物物的有氧呼吸利用的能源物质的不同。下面是的不同。下面是测定定发芽种子呼吸芽种子呼吸熵的两个装置的两个装置图：(1)装置一中的小瓶中加入装置一中的小瓶中加入NaOH溶液的目的是溶液的目的是(2)若若发芽的种子已芽的种子已长出幼苗，出幼苗，进行行该实验时，则应将装置将装置 放放置在何种条件下置在何种条件下进行？行？_；原因是。；原因是。吸收呼吸作用吸收呼吸作用产生的生的CO2。(3)某同学将同一种正在某同学将同一种正在发芽的种子等量分装入两个装置。芽的种子等量分装入两个装置。假定其他操作步假定其他操作步骤无无误，她，她发现装置一中的着色液向左移装置一中的着色液向左移动，而装置二中的着色液位置却不而装置二中的着色液位置却不发生改生改变，则可推定可推定该种子种子发芽芽过程所消耗的能源物程所消耗的能源物质主要是主要是_，发生生的反的反应方程式方程式为：_。(4)若若发现装置一与装置二中的着色液均向左移装置一与装置二中的着色液均向左移动，则该种种子子发芽芽过程中所消耗的能源物程中所消耗的能源物质主要是主要是_，理由是理由是_。(4)装置一中有氧呼吸装置一中有氧呼吸产生生CO2被被NaOH溶液吸收，溶液吸收，消耗消耗O2导致着色液左移；装置二中没有致着色液左移；装置二中没有NaOH溶液，着溶液，着色液左移，色液左移，说明消耗的明消耗的O2体体积大于大于产生的生的CO2体体积，因，因此消耗的能源物此消耗的能源物质不可能是葡萄糖。脂肪含不可能是葡萄糖。脂肪含氢量高于糖量高于糖类，进行有氧呼吸行有氧呼吸时消耗消耗O2体体积大于大于产生生CO2的体的体积，着色液左移。着色液左移。归纳拓展归纳拓展植物组织细胞呼吸速率的测定与探究植物组织细胞呼吸速率的测定与探究(1)(1)植物细胞呼吸的指标：植植物细胞呼吸的指标：植物细胞呼吸吸收物细胞呼吸吸收O O2 2，释放，释放COCO2 2，COCO2 2被被NaOHNaOH溶液吸收，使容器内气体压溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移强减小，毛细管内的水滴左移(实验实验装置如右图装置如右图)。根据单位时间内液滴。根据单位时间内液滴左移的体积即可计算呼吸速率。左移的体积即可计算呼吸速率。(2)(2)条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。合作用会干扰呼吸速率的测定。(3)(3)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置及所测种子进行消毒处理。置及所测种子进行消毒处理。(4)(4)对照组的设置：为防止气压、温度等物理膨胀对照组的设置：为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测定的生因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测定的生物灭活物灭活(将种子煮熟将种子煮熟)，其他条件均不变。，其他条件均不变。