1、 第六单元第六单元 细胞呼吸与光合作用细胞呼吸与光合作用 细胞呼吸(呼吸作用)的概念 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列氧化氧化分解分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并且生成ATP的过程。化学反应化学反应 实验课题实验课题 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式 （一）实验原理（一）实验原理 1 1、酵母菌是、酵母菌是单细胞真菌单细胞真菌属于属于兼性厌氧菌兼性厌氧菌。有氧呼吸产生水和有氧呼吸产生水和COCO2 2 无氧呼吸产生酒精和无氧呼吸产生酒精和COCO2 2 。2 2、COCO2 2的检测方法的检测方法 （1 1）COCO2 2使使澄清石灰水澄清石灰水变浑浊变浑浊 （2
2、2）COCO2 2使使溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝水溶液由水溶液由蓝蓝变变绿绿再变再变黄黄 3 3、酒精的检测、酒精的检测 橙色橙色的的重铬酸钾重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，溶液在酸性下与酒精发生反应，变成变成灰绿色。灰绿色。（二）实验假设（二）实验假设 酵母菌在有氧情况下进行酵母菌在有氧情况下进行 有氧呼吸产生有氧呼吸产生：CO2 无氧情况下进行无氧呼吸，无氧情况下进行无氧呼吸，产生：产生：CO2+酒酒 精精(三三)实验用具（略）实验用具（略）1 1、NaOHNaOH的作用是什么？的作用是什么？2 2、酵母菌进行什么呼吸？、酵母菌进行什么呼吸？3 3、澄清的石灰水有什么作用？、澄清的石灰水
3、有什么作用？(四四)实验步骤实验步骤 1 1、配制酵母菌培养液（等量原则）置于、配制酵母菌培养液（等量原则）置于A A、B B锥形瓶锥形瓶 2 2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在2525-35 35、环境下培养环境下培养8 8-9 9小时。小时。3 3、检测、检测COCO2 2的产生的产生 4 4、检测酒精的产生、检测酒精的产生 （1 1）取）取2 2支试管编号支试管编号 （2 2）各取）各取A A、B B锥形瓶酵母菌培养液的滤液锥形瓶酵母菌培养液的滤液2 2毫升注入试管毫升注入试管 （3 3）分别滴加）分别滴加0.50.5毫升重铬酸钾毫升重铬酸钾-
4、浓硫酸溶液，轻轻震荡、浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀混匀.试管密封，试管不密封试管密封，试管不密封 (五五)观测、记录观测、记录 条件条件 澄清石灰水澄清石灰水/出现的时间出现的时间 重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸溶液 有氧有氧 无氧无氧 变混浊快变混浊快 无变化无变化 变混浊慢变混浊慢 出现出现灰绿色灰绿色(六六)实验结果实验结果 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。有氧条件下，有氧条件下，产生产生大量的大量的COCO2 2，无氧条件下无氧条件下,产生产生酒精酒精+少量少量的的COCO2 2。第一阶段第一阶段 场所：细胞质基质场所：细胞质基质
5、C6H12O6 2C3H4O3(丙酮酸丙酮酸)+4H+少量能量少量能量 酶酶 第二阶段第二阶段 场所：线粒体基质场所：线粒体基质 2C3H4O3+6H2O 6CO2+20H+少量能量少量能量 酶酶 第三阶段第三阶段 场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜 24H+6O2 12H2O+大量能量大量能量 酶酶 无氧呼吸的过程（微生物无氧呼吸的过程（微生物发酵）发酵）场所：细胞质基质场所：细胞质基质（1）高等植物）高等植物 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量（少量）能量（少量）（2）高等动物和人体、马铃薯块茎、甜菜的根）高等动物和人体、马铃薯块茎、甜菜的根和玉米的胚等和玉米的胚等 C6H12O
6、6 2C3H6O3+能量（少量）能量（少量）注：无氧呼吸的过程注：无氧呼吸的过程只在第一阶段只在第一阶段释放少量能量，释放少量能量，绝大部分能量贮存在有机物（如酒精、乳酸）中。绝大部分能量贮存在有机物（如酒精、乳酸）中。酶酶 酶酶 影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素 外界因素：外界因素：水分含量水分含量(自由水自由水/结合水比例降低结合水比例降低,细胞呼吸减细胞呼吸减弱弱)温度温度(温度影响有关酶的活性温度影响有关酶的活性)氧气的浓度等。氧气的浓度等。呼吸作用原理的应用呼吸作用原理的应用:（1）作物松土）作物松土:促进根毛细胞的有氧呼吸促进根毛细胞的有氧呼吸,有利于有利于根毛吸收无机盐离子根
7、毛吸收无机盐离子（2）粮油种子的贮藏）粮油种子的贮藏:晒干后呼吸作用减慢晒干后呼吸作用减慢,减少减少有机物的消耗有机物的消耗（3）果实和蔬菜的保鲜）果实和蔬菜的保鲜:零上低温零上低温,低氧低氧,适当湿适当湿度度（4）酸奶、泡菜、酿酒、面包等，应用的是无）酸奶、泡菜、酿酒、面包等，应用的是无 氧呼吸氧呼吸 (5)伤口用透气创口贴包扎伤口用透气创口贴包扎:抑制厌氧细菌繁殖抑制厌氧细菌繁殖【答案】D （2014天津卷）天津卷）2.下图是细胞中糖类合成与分下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是解过程示意图。下列叙述正确的是 A.过程过程只在线粒体中进行，过程只在线粒体中进行，过程只在叶
8、绿体只在叶绿体中进行中进行 B.过程过程产生的能量全部储存在产生的能量全部储存在ATP中中 C.过程过程产生的（产生的（CH2O）中的氧全部来自）中的氧全部来自H2O D.过程过程和和中均能产生中均能产生H，二者还原的物质，二者还原的物质不同不同 【答案】：C （2013新课标卷）下列与各生物呼吸有关的叙新课标卷）下列与各生物呼吸有关的叙述，错误的是述，错误的是 A.肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸 B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码 C.破伤风杆菌适宜生活在有氧的环境中破伤风杆菌适宜生活在有氧的环境中 D.有氧
9、和无氧时，酵母菌呼吸作用的产物不同有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用的产物不同 C（2014江苏卷）江苏卷）24.某同学设计了右图所示的某同学设计了右图所示的发酵装置，下列有关叙述发酵装置，下列有关叙述错误错误的是的是 A.该装置可阻止空气进入，该装置可阻止空气进入，用于果酒发酵用于果酒发酵 B.该装置便于果酒发酵中产生的该装置便于果酒发酵中产生的 气体排出气体排出 C.去除弯管中的水，该装置可去除弯管中的水，该装置可 满足果醋发酵时底层发酵液中大满足果醋发酵时底层发酵液中大 量醋酸菌的呼吸量醋酸菌的呼吸 D.去除弯管中的水后，该装置与巴斯德的鹅颈去除弯管中的水后，该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似瓶作
10、用相似 （2014海南卷）海南卷）26（10分）某豆科植物种子萌发过分）某豆科植物种子萌发过程中程中CO2释放和释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题：请据图回答问题：在在1224h期期间，呼吸速率间，呼吸速率逐渐增强，在此期间逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是呼吸作用的主要方式是 呼吸，该呼吸方式在细呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是胞中发生的部位是 其产物是其产物是 。从第从第12h到胚根长出期间，萌发到胚根长出期间，萌发种子的干物质种子的干物质总总量会量会 ，主要原因是，主要原因是 。胚根长出后，胚根长出后，萌发种子的萌发种子的 呼吸速率明
11、显升高。呼吸速率明显升高。无氧无氧 细胞质基质细胞质基质 酒精和二氧化碳酒精和二氧化碳 减少减少 种子不进行光合作用，不能种子不进行光合作用，不能制造有机物，同时细胞呼吸制造有机物，同时细胞呼吸消耗有机物，使有机物总量消耗有机物，使有机物总量下降下降 有氧有氧（2015安徽卷，安徽卷，29，9分）分）（9分）科研人员探究了不同温度（分）科研人员探究了不同温度（25和和0.5）条件下密）条件下密闭容器内蓝莓果实的闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图生成速率的变化，结果见图1和和图图2.由图可知，与由图可知，与25相比，相比，0.5条件下果实的条件下果实的 CO2生成速率较低，主要原因
12、是生成速率较低，主要原因是_；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的随着果实储存时间的增加，密闭容器内的 _浓度越来越高，抑制了果实浓度越来越高，抑制了果实 的细胞呼吸。该实验还可以通过检测的细胞呼吸。该实验还可以通过检测_ 浓度的变化来计算呼吸速率。浓度的变化来计算呼吸速率。低温降低了细胞呼吸相关酶活性低温降低了细胞呼吸相关酶活性 CO2 O2 实验实验 绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离 实验原理：实验原理：提取提取(无水乙醇无水乙醇)、分离分离(层析液层析液)目的要求：目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类绿叶中色素的提取和分离及色素的种类 材料用具：材料用具：新鲜的绿叶、
13、定性滤纸等、无水乙醇等新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等 方法步骤：方法步骤：1.1.提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素 2.2.制备滤纸条制备滤纸条 3.3.画滤液细线画滤液细线 4.4.分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素 5.5.观察和记录观察和记录 方法与步骤：方法与步骤：称取称取5g5g左右的左右的鲜叶鲜叶，剪碎，放入研钵中。加剪碎，放入研钵中。加少许的少许的二氧化硅（充分二氧化硅（充分研磨）研磨）和和碳酸钙碳酸钙 (防止防止研磨中色素被破坏研磨中色素被破坏)与与10ml10ml无水乙醇无水乙醇。在研钵。在研钵中快速研磨。将研磨液中快速研磨。将研磨液进行过滤。进行过滤。讨论：讨论：1.滤纸
14、条上色带的数目、排序、宽窄？滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？2.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？叶绿素叶绿素 类胡萝卜素类胡萝卜素 叶绿素叶绿素a(蓝绿色蓝绿色)叶绿素叶绿素b（黄绿色黄绿色）胡萝卜素（胡萝卜素（橙黄色橙黄色）叶黄素（叶黄素（黄色黄色）吸收吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光 吸收吸收蓝紫光蓝紫光 3/4 1/4 捕光色素的种类、功能和分布捕光色素的种类、功能和分布 色素主要分布于叶绿体的类囊体膜上色素主要分布于叶绿体的类囊体膜上 普里斯特利实验普里斯特利实验 绿色植物可以更新空气绿色植物可以更新空气 结论：结论：萨克斯实验萨克斯实验
15、 一半遮光一半遮光 一半曝光一半曝光 第一组第一组 光合作用产生的光合作用产生的O2来自于来自于H2O。H2180 C02 H20 C18O2 第二组第二组 1802 02 美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）光合作用产生的有机物又是怎样合成的？光合作用产生的有机物又是怎样合成的？美国卡尔文美国卡尔文 用用1414C C标记标记1414CO2CO2，供小球，供小球藻进行光合作用，探明了藻进行光合作用，探明了COCO2 2中的中的C C的去向，称为卡的去向，称为卡尔文循环。尔文循环。14CO2 14C3（1414CHCH2 2O)O)叶绿体的结构叶绿体的结构 外膜
16、外膜 内膜内膜 基粒基粒 基质基质 类囊体类囊体 色素：色素：类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上 类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上 叶绿体基质叶绿体基质中中 酶：酶：光合作用过程光合作用过程 光反应光反应 暗反应暗反应 划分依据划分依据:反应过程反应过程是否需要光是否需要光 光反应在白天可以进行吗？夜间呢？光反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应有光才能反应 有光、无光都能反应有光、无光都能反应 H H2 2O O 类囊体膜类囊体膜 酶酶 Pi ADP ATP 光反应光反应 光、色素、酶光、色素、酶 叶绿体内的叶绿体内的类囊体薄膜类囊体薄膜上上 水的光解：水的光解：H2O H +O2 光能光能（还原剂）（还原剂）ATP的合成：的合成：ADPPi 能量（能量（光能光能）ATP 酶酶 光能光能 活跃的活跃的化学能化学能贮存在贮存在ATP中中 H 场所：场所：条件：条件：能量变化能量变化 物质变化物质变化 进入叶绿进入叶绿体基质，体基质，参与参与暗反暗反应应 供暗反供暗反应使用应使用 CO2 2 五碳化合物五碳化合物 C5 CO2的的
