酵母菌细胞呼吸的方式专家讲座.pptx

探究：探究：酵母菌细胞呼吸方式酵母菌细胞呼吸方式酵母菌：单细胞真菌酵母菌：单细胞真菌兼性厌氧菌兼性厌氧菌有氧无氧都能生存有氧无氧都能生存酵母菌细胞呼吸的方式第1页、酒主要成份是酒精。它是酵母菌、酒主要成份是酒精。它是酵母菌 在什么条件下产生呢？在什么条件下产生呢？、我们吃面包和馒头为何比较、我们吃面包和馒头为何比较 松软，松软，有那么多孔隙？这与酵母菌有什么关系有那么多孔隙？这与酵母菌有什么关系？酵母菌细胞呼吸的方式第2页一位学生为了探究酵母菌呼吸类型，曾经设计一位学生为了探究酵母菌呼吸类型，曾经设计和进行过一个试验和进行过一个试验 一段时间后，一段时间后，澄清石灰水变澄清石灰水变浑浊浑浊酵母菌和酵母菌和葡萄糖液葡萄糖液酵母菌和酵母菌和葡萄糖液葡萄糖液油脂层油脂层试验后，他得出结论：酵母菌能进行有试验后，他得出结论：酵母菌能进行有氧呼吸。也能进行无氧呼吸。氧呼吸。也能进行无氧呼吸。酵母菌细胞呼吸的方式第3页酒精和酒精和COCO2 2是酵母菌在什么条件产生（有氧？无氧？）是酵母菌在什么条件产生（有氧？无氧？）作出假设作出假设提出问题提出问题设计试验设计试验酒精酒精有氧有氧产生产生无氧无氧COCO2 2产生产生酵母菌细胞呼吸的方式第4页设计试验要处理三大问题设计试验要处理三大问题1.怎样设置有氧和无氧条件？怎样设置有氧和无氧条件？2.怎样检测怎样检测CO2和酒精？和酒精？3.怎样确保酵母菌正常生活怎样确保酵母菌正常生活?通气通气VS密封密封澄清石灰水变浑浊，溴麝香草酚蓝水溶液变黄澄清石灰水变浑浊，溴麝香草酚蓝水溶液变黄橙色重铬酸钾浓硫酸溶液变橙色重铬酸钾浓硫酸溶液变灰绿色灰绿色在适宜温度下，加入葡萄糖溶液作为营养物质在适宜温度下，加入葡萄糖溶液作为营养物质酵母菌细胞呼吸的方式第5页通气通气酵母菌细胞呼吸的方式第6页NaOH是为了去除通入空气中是为了去除通入空气中CO2预防其对试验现象产生干扰预防其对试验现象产生干扰AB为何放置一段时间再连装为何放置一段时间再连装澄清石灰水锥形瓶？澄清石灰水锥形瓶？刚封口，有氧气，开始进行是有氧呼刚封口，有氧气，开始进行是有氧呼吸，必须将开始产生吸，必须将开始产生CO2排掉。氧耗排掉。氧耗尽后才是无氧条件。尽后才是无氧条件。酵母菌细胞呼吸的方式第7页怎样判定有没有酒精产生？怎样判定有没有酒精产生？这一原理能够用来检测汽车司机是否喝了酒这一原理能够用来检测汽车司机是否喝了酒橙色重铬酸钾橙色重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色详细做法：让司机呼出气体直接接触到用硫酸详细做法：让司机呼出气体直接接触到用硫酸处理过重铬酸钾，假如呼出气体中含有酒精，处理过重铬酸钾，假如呼出气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色硫酸铬重铬酸钾会变成灰绿色硫酸铬酵母菌细胞呼吸的方式第8页酒精和酒精和COCO2 2是酵母菌在什么条件产生（有氧？无氧？）是酵母菌在什么条件产生（有氧？无氧？）作出假设作出假设提出问题提出问题进行试验进行试验设计试验设计试验酒精酒精有氧有氧产生产生无氧无氧COCO2 2产生产生酵母菌细胞呼吸的方式第9页试验步骤试验步骤1 1、配制酵母菌培养液（等量标准）置于、配制酵母菌培养液（等量标准）置于A A、B B锥形瓶锥形瓶2 2、组装、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在，放置在25-35 25-35、环境下培养环境下培养8-98-9小时。小时。3 3、检测、检测COCO2 2产生产生4 4、检测酒精产生、检测酒精产生书本书本9292页参考资料页参考资料2 2和和3 3观察试验现象，进行比较观察试验现象，进行比较条件条件澄清石灰水/出现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改变无改变变混浊慢变混浊慢出现灰绿色出现灰绿色酵母菌细胞呼吸的方式第10页酒精和酒精和COCO2 2是酵母菌在什么条件产生（有氧？无氧？）是酵母菌在什么条件产生（有氧？无氧？）提出问题提出问题作出假设作出假设进行试验进行试验设计试验设计试验酒精酒精有氧有氧产生产生无氧无氧COCO2 2产生产生必定或否定假设、形成结论必定或否定假设、形成结论酵母菌细胞呼吸的方式第11页试验结果试验结果 酵母菌酵母菌大量大量CO2少许少许CO2和酒精和酒精有氧有氧无氧无氧自变量是有氧，无氧条件自变量是有氧，无氧条件因变量是因变量是CO2和酒精产生情况和酒精产生情况对比试验对比试验 本质上就是相互对照本质上就是相互对照对照标准：单一变量，控制无关变量对照标准：单一变量，控制无关变量酵母菌细胞呼吸的方式第12页.右图表示是测定保温桶内温度改变试验装置。某研究小组右图表示是测定保温桶内温度改变试验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不一样条件下呼吸作用情况。以该装置探究酵母菌在不一样条件下呼吸作用情况。材料用具：保温桶（材料用具：保温桶（500mL）、温度计活性干酵母、质量浓）、温度计活性干酵母、质量浓度度0.1g/mL葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。试验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用试验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。（1）取）取A、B两装置设计试验以下，补充下表内容两装置设计试验以下，补充下表内容（2）B装置葡萄糖溶液煮沸主要目标是装置葡萄糖溶液煮沸主要目标是 ，不加石蜡油不加石蜡油加入加入10g活性活性干酵母干酵母去除溶液中氧气去除溶液中氧气福建理综题福建理综题酵母菌细胞呼吸的方式第13页（3）要测定）要测定B装置因呼吸作用引发温度改变量，还需要增加装置因呼吸作用引发温度改变量，还需要增加一个装置一个装置C。请写出装置。请写出装置C试验步骤：试验步骤：（4）试验预期：在适宜条件下试验，）试验预期：在适宜条件下试验，30分钟后统计试验结果，分钟后统计试验结果，若装置若装置A、B、C温度大小关系是：温度大小关系是：（用（用“”表示），则假设成立。表示），则假设成立。不加入活不加入活性干酵母性干酵母ABC加入加入10g活性干酵母活性干酵母不加石蜡油不加石蜡油酵母菌细胞呼吸的方式第14页有机物在细胞内经过一系列氧化分有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成二氧化碳或其它产物，释放解，生成二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成过程出能量并生成过程酵母菌细胞呼吸的方式第15页阶段阶段场所场所反应物反应物产物产物 能量能量第一第一阶段阶段细胞质基质细胞质基质葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸第二第二阶段阶段线粒体基质线粒体基质丙酮酸丙酮酸水水二氧化碳二氧化碳第三第三阶段阶段线粒体内膜线粒体内膜氧气氧气水水大量大量少许少许少许少许酵母菌细胞呼吸的方式第16页2.12.1有氧呼吸有氧呼吸过程过程葡萄糖初步分解葡萄糖初步分解葡萄糖初步分解葡萄糖初步分解C C6 6H H1212OO6 6酶酶酶酶丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸(C(C3 3HH4 4OO3 3)+H+H+能量能量能量能量（少许）（少许）（少许）（少许）场所：细胞质基质场所：细胞质基质场所：细胞质基质场所：细胞质基质丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解丙酮酸彻底分解酶酶酶酶COCO2 2+H+H+能量能量能量能量 （少许）（少许）（少许）（少许）场所：线粒体基质场所：线粒体基质场所：线粒体基质场所：线粒体基质丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸HHHH氧化氧化氧化氧化酶酶酶酶H H2 2O O+能量能量能量能量（大量）（大量）（大量）（大量）场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜H+OH+O2 2+H+H2 2OO酵母菌细胞呼吸的方式第17页2.2主要场所：酵母菌细胞呼吸的方式第18页2.3能量去向：一部分转移到一部分转移到一部分转移到一部分转移到ATPATPATPATP中中中中(约约约约40%=1161/2870)40%=1161/2870)40%=1161/2870)40%=1161/2870)一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失一部分以热能形式散失(约约约约60%)60%)细胞内，细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解，释放葡萄糖彻底氧化分解，释放2870KJ能量，可使能量，可使1161KJ能量储存在能量储存在ATP中，其余能量都以热能形式散失掉了中，其余能量都以热能形式散失掉了计算下：有氧呼吸能量转换效率是多少？这些能量大约生成多少计算下：有氧呼吸能量转换效率是多少？这些能量大约生成多少molATP(高能磷酸键能量为高能磷酸键能量为30.54KJ/mol)？1161/30.54=38mol酵母菌细胞呼吸的方式第19页2.4总反应式：总反应式：C C6 6H H1212OO6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量能量能量 酶酶酶酶2.52.5概念：概念：有氧呼吸是指细胞在氧参加下，经过各种酶催化作用，有氧呼吸是指细胞在氧参加下，经过各种酶催化作用，有氧呼吸是指细胞在氧参加下，经过各种酶催化作用，有氧呼吸是指细胞在氧参加下，经过各种酶催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多放能量，生成许多放能量，生成许多放能量，生成许多ATPATP过程。过程。过程。过程。酵母菌细胞呼吸的方式第20页葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸酶能量能量H细细胞胞质质基基质质H酶酶水水能量能量二氧化碳二氧化碳氧气氧气能量能量酶酶水水线线粒粒体体基基质质线粒体线粒体内膜内膜1mol葡萄糖产生葡萄糖产生38molATP这里能量有二个去这里能量有二个去向：向：一是热能散失一是热能散失（60%）二是存入二是存入ATP（40%）酵母菌细胞呼吸的方式第21页1秒问题秒问题1.水在那个场所参加反应？又是在哪里生成？水在那个场所参加反应？又是在哪里生成？第二阶段第二阶段 线粒体基质；第三阶段线粒体基质；第三阶段 线粒体内膜线粒体内膜2.那个阶段没生成那个阶段没生成H？又是那个阶段利用？又是那个阶段利用 H？那个阶段释放能量最多？那个阶段释放能量最多？第三阶段第三阶段3.CO2在哪里生成？在哪里生成？O2在哪里参加反应？在哪里参加反应？第二阶段第二阶段 线粒体基质；第三阶段线粒体基质；第三阶段 线粒体内膜线粒体内膜酵母菌细胞呼吸的方式第22页葡萄糖葡萄糖4H2丙酮酸丙酮酸2CO22酒精酒精2乳酸乳酸与有氧呼与有氧呼吸相同吸相同酶酶无氧呼吸过程：无氧呼吸过程：少许能量少许能量场所：细胞质基质场所：细胞质基质酵母菌细胞呼吸的方式第23页无氧呼吸反应式：无氧呼吸反应式：C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C2 2H H5 5OH+2COOH+2CO2 2+能量能量C C6 6H H1212O O6 6酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）+能量能量动物和人、乳酸菌、马铃薯块茎动物和人、乳酸菌、马铃薯块茎 乳酸发酵乳酸发酵 高等植物、酵母菌高等植物、酵母菌 酒精发酵酒精发酵酵母菌细胞呼吸的方式第24页无氧呼吸产生能量去向也类似于有氧呼吸，无氧呼吸产生能量去向也类似于有氧呼吸，一部分储存在一部分储存在ATP中，另一部分以热能散失了。中，另一部分以热能散失了。（书本（书本94相关信息）相关信息）详细百分比大约是详细百分比大约是31%，1mol葡萄糖产生葡萄糖产生2molATP酵母菌细胞呼吸的方式第25页无氧呼吸定义无氧呼吸定义 无氧呼吸是指活细胞无需氧气参加，经无氧呼吸是指活细胞无需氧气参加，经过酶催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底过酶催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底氧化分解成为乙醇和二氧化碳或乳酸，释氧化分解成为乙醇和二氧化碳或乳酸，释放能量放能量,生成少许生成少许ATP过程。过程。场所：细胞质基质场所：细胞质基质真核生物都能进行有氧呼吸和无氧呼吸，而原核生物如真核生物都能进行有氧呼吸和无氧呼吸，而原核生物如细菌就只能进行有氧呼吸或无氧呼吸，分为好氧菌（大细菌就只能进行有氧呼吸或无氧呼吸，分为好氧菌（大多数）和厌氧菌（少数：乳酸菌）多数）和厌氧菌（少数：乳酸菌）好氧菌有氧呼吸在哪里进行？好氧菌有氧呼吸在哪里进行？没有线粒体，但细胞质基质却含有全套与有氧呼吸相关没有线粒体，但细胞质基质却含有全套与有氧呼吸相关酶。酶。酵母菌细胞呼吸的方式第26页条件条件阶段阶段产物产物能量能量场所场所氧气和酶氧气和酶缺氧和酶缺氧和酶三阶段三阶段二阶段二阶段二氧化碳和水二氧化碳和水酒精和二氧化碳酒精和二氧化碳或乳酸或乳酸多，多，1：38少，少，1：2主要在线粒体主要在线粒体在细胞质基质在细胞质基质有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸区区别别相同点相同点第一阶段完全相同第一阶段完全相同在进化过程中真核生物选择了有氧呼吸方式，但保留在进化过程中真核生物选择了有氧呼吸方式，但保留了无氧呼吸方式以适应不利环境条件。了无氧呼吸方式以适应不利环境条件。详细见导与练详细见导与练54页页酵母菌细胞呼吸的方式第27页影响细胞呼吸原因（导与练影响细胞呼吸原因（导与练5555页）页）1 1、温度：经过影响酶活性影响细胞呼吸、温度：经过影响酶活性影响细胞呼吸温度温度呼吸呼吸速率速率酵母菌细胞呼吸的方式第28页2 2、水分（作为反应物）、水分（作为反应物）自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。例：例：粮油种子贮藏前风干、晾晒：降低水分，粮油种子贮藏前风干、晾晒：降低水分，呼吸作用呼吸作用 干种子萌发前浸泡：含水量增高，干种子萌发前浸泡：含水量增高，呼吸作用呼吸作用 降低降低升高升高3 3、二氧化碳（作为生成物）、二氧化碳（作为生成物）对于化学反应，增加反应物可促进反应进行对于化学反应，增加反应物可促进反应进行 增加生成物则抑制反应进行增加生成物则抑制反应进行酵母菌细胞呼吸的方式第29页4、氧气氧气酵母菌细胞呼吸的方式第30页清理伤口清理伤口包扎伤口包扎伤口食品工业食品工业有氧运动有氧运动六、细胞呼吸原理应用六、细胞呼吸原理应用酵母菌细胞呼吸的方式第31页及时松土及时松土定时排水定时排水水果保鲜水果保鲜种子贮藏种子贮藏酵母菌细胞呼吸的方式第32页粮食储备和果蔬保鲜粮食储备和果蔬保鲜 细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累降低。所以，细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累降低。所以，对粮食储备和果蔬保鲜来说，要设法降低细胞呼吸强对粮食储备和果蔬保鲜来说，要设法降低细胞呼吸强度，尽可能降低有机物消耗。度，尽可能降低有机物消耗。种子应在干燥，低温下储备种子应在干燥，低温下储备蔬果应在低温，低氧，高蔬果应在低温，低氧，高C02，一定湿度下保留，一定湿度下保留酵母菌细胞呼吸的方式第33页