5.3 细胞呼吸的原理和应用（讲义）（学生版）.docxVIP

5.3细胞呼吸的原理和应用

知识点1：细胞呼吸的概念★★☆

知识点①定义★☆☆

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。

知识点②实质★★☆

细胞内有机物氧化分解，并释放能量。

知识点③细胞呼吸的方式★★☆

依据细胞呼吸过程中是否有氧的参与，分为有氧呼吸和无氧呼吸。

【微点拨】

呼吸≠细胞呼吸≠呼吸运动

呼吸：通过呼吸运动吸入O2排除CO2的过程。

细胞呼吸：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。

呼吸运动：胸廓有节律地扩大和缩小，从而完成吸气与呼气的活动。

新陈代谢类型

知识点2：探究酵母菌细胞呼吸的方式★★★

知识点①实验原理★★★

酵母菌的代谢类型：异养兼性厌氧型。既可进行有氧呼吸，也可进行无氧呼吸。

呼吸产物的检测

呼吸类型

产物

检测试剂

现象

检测指标

有氧呼吸

H2O

CO2

（1）澄清石灰水

（2）溴麝香草酚蓝溶液

（3）CO2传感器

（1）变混浊

（2）蓝→绿→黄

（1）石灰水混浊程度

（2）溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短

无氧呼吸

CO2

酒精

酸性重铬酸钾

橙色→灰绿色

溶液的颜色变化及变色时间长短

【微点拨】

注意：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间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。

关于酵母菌

生物类型：单细胞真核生物。

代谢类型：异养兼性厌氧型。

繁殖方式：无性生殖和有性生殖。

①无性生殖：主要有芽殖和裂殖两种，芽殖最常见。

②有性生殖：形成子囊和子囊孢子的方式。

知识点②实验过程★★★

提出问题：酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧条件下还是无氧条件下？酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物分别是什么？

作出假设：（根据生活经验作出合理假设，提示：酵母菌可用于蒸馒头、酿酒）

设计实验

配制酵母菌培养液（酵母菌+质量分数为5%的葡萄糖溶液）

检测CO2的生成

实验装置如下：

①甲装置中“质量分数为10%的NaOH溶液”的作用是去除甲装置通入空气中的CO2，保证检测出的CO2都是酵母菌呼吸的产物。

②甲装置中应让空气间歇性地依次通过3个锥形瓶（约50min）。

③乙装置中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。

④两装置均放在25~35℃的环境中培养8h~10h。

检测酒精的产生：在A、B中各取2mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的两支试管中，分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，振荡并观察溶液的颜色变化。

实验现象

澄清石灰水的变化

1、2两试管的变化

甲组

混浊程度大且变化快

无变化

乙组

混浊程度小且变化慢

出现灰绿色

实验结论

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CO2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CO2。

【微点拨】

控制有氧条件的方法：将空气通入A瓶之前先用NaOH溶液处理，这样既能保证O2的充分供应，又能排除空气中的CO2对实验结果的干扰。

控制无氧条件的方法：B瓶封口一段时间后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，目的是让酵母菌将B瓶中的O2耗尽，确保产物CO2均来自无氧呼吸。也可在加入酵母菌溶液后立即加入石蜡油或植物油密封。

知识点③实验分析★★★

科学方法：对比实验，是指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，也叫相互对照实验。如本实验中有氧和无氧条件下的实验结果均未知，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。这种类型的实验不需要（需要/不需要）另设空白对照组。

实验变量的控制

有氧呼吸

无氧呼吸

变量控制

通入空气，保证O2充足

空气先通入NaOH溶液中，以除去CO2

先将锥形瓶内的O2消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，排除有氧呼吸的干扰

自变量

氧气的有无

因变量

酵母菌的呼吸产物，即产生CO2的多少、酒精的有无

无关变量

温度、pH、葡萄糖的浓度和总量、酵母菌活性等

【微点拨】

为什么用酸性重铬酸钾溶液检测酒精时，有氧呼吸装置和无氧呼吸装置产生的颜色反应几乎一样？

实验操作中有氧呼吸装置可能供氧不足，导致部分酵母菌进行无氧呼吸产生少量酒精。、

葡萄糖也能与酸性重铬酸钾溶液反应，其颜色反应与酒精相同，因此，如装