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第三节ATP的主要来源——细胞呼吸实验课题探究酵母菌细胞呼吸的方式一、实验原理1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生水和CO2，无氧呼吸产生酒精和CO2。2、CO2的检测方法（1）CO2使澄清石灰水变浑浊（2）CO2使溴麝香草酚酞水溶液由蓝变绿再变黄3、酒精的检测橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。二、实验假设酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，生产CO2，在无氧情况下进行无氧呼吸，生产CO2和酒精。三、实验用具（略）四、实验结果预测1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了CO2，能使澄清石灰水变浑浊。2、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使重铬酸钾溶液发生灰绿色显色反应。3、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2要多五、实验步骤1、配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35℃、环境下培养8-9小时。3、检测CO2的产生4、检测酒精的产生（1）取2支试管编号（2）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升，注入试管（3）分别滴加0.5毫升重酪酸钾--浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀六、观测、记录条件澄清石灰水/出现的时间重铬酸钾--浓硫酸溶液有氧无氧七、实验结果酵母菌在有氧和无氧条件下菌能进行细胞呼吸。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。八、小组交流问题探讨1.两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程；都能产生二氧化碳等产物，并且都释放出能量。2.不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。3.在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。细胞呼吸也称呼吸作用，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物质，释放出能量并生成ATP的过程。一、细胞呼吸的概念二、细胞呼吸的方式有氧呼吸无氧呼吸线粒体——“动力工厂”（有氧呼吸的主要场所）外膜内膜嵴外膜、内膜、嵴、基质（含少量DNA和有关酶）功能：结构:有氧呼吸的主要场所（一）有氧呼吸1、有氧呼吸的主要场所-------线粒体2、有氧呼吸最常利用的物质------葡萄糖3、有氧呼吸的过程4、有氧呼吸过程图解阶段场所反应物生成物第一阶段第二阶段第三阶段细胞质基质丙酮酸[H]少量ATP葡萄糖线粒体基质线粒体内膜丙酮酸水CO2[H]少量ATP[H]O2H2O5、有氧呼吸的反应式C6H12O6+6O26CO2+12H2O+能量酶（其中1161KJ转移到ATP中）二、无氧呼吸1葡萄糖2丙酮酸C2H5OH(酒精）＋CO2＋能量（少量）C3H6O3（乳酸）＋能量（少量）无氧细胞质基质第一阶段第二阶段1）无氧呼吸过程2）类型习惯上把微生物的无氧呼吸称发酵。A、酒精发酵酵母菌无氧条件C6H12O6酶2C2H5OH＋2CO2＋能量B、乳酸发酵乳酸菌C6H12O6酶2C3H6O3＋能量苹果玉米胚、马铃薯块茎——缺氧时，植物被淹时，可产生酒精和二氧化碳；——缺氧时，可产生乳酸；酵母菌：有氧呼吸——二氧化碳和水；无氧呼吸——酒精和二氧化碳。——高等动物剧烈运动时，在肌肉内产生乳酸。3）进行无氧呼吸的生物或器官组织:葡萄糖丙酮酸6H2O+6CO2+能量（大量）2C2H5OH+2CO2+能量（少量）2C3H6O3+能量（少量）或酶酶4）有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系：5）有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸场所条件产物能量细胞质基质、线粒体细胞质基质有氧，呼吸酶无氧或缺氧，呼吸酶CO2和H2O酒精和CO2或乳酸释放大量能量，产生大量ATP释放少量能量，形成少量3.能量的利用意义：为生物的各种生命活动提供能量。光能光合作用动物:（动物有机物）热能（贮存于有机物中）直或间接化学能细胞呼吸ATP生命活动化学能植物：细胞呼吸生物合成吸收与分泌肌肉收缩体温维持神经传导四、细胞呼吸原理的应用选用“创可贴”等敷料包扎伤口，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。酵母菌是兼性厌氧微生物。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。醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒状杆菌是一种厌氧细菌。在无氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠──味精。对于板结的土壤及时进行松土透气，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对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺和马拉松长跑等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。