(共67张PPT)
5.3 细胞呼吸的原理和应用
问题探讨酵母菌细胞富含蛋白质,可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时,要给培养装置通气或进行振荡,以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时,却需要密封发酵。1、都是培养酵母菌,为什么有的需要通气,有的却需要密封?2、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖?3、在密封发酵时,酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义?通气可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气,利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂;密封则是避免空气进入,便于酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精。在有氧条件下,酵母菌分解营养物质释放的能量多,这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。密封发酵时,酵母菌将有机物转化为酒精的同时,能为自己的生命活动提供少量能量。 1、概念:细胞呼吸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产物,释放出能量并产生ATP的过程。
一、细胞呼吸
实质是细胞内的有机物氧化分解,并释放能量,因此也叫细胞呼吸。
2、细胞呼吸的方式
细胞呼吸是否都需要氧?
生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢?
实验原理:
(1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧型微生物。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2,在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2
实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式
酵母菌在什么条件下进行细胞呼吸产生酒精?不同条件下呼吸产生的CO2一样多吗?
提出问题
作出假设
无氧
CO2和酒精
产生
CO2
有氧
产生
设计实验步骤
控制变量:自变量、因变量、无关变量
设置对照:
CO2可使澄清石灰水变浑浊,也可在酸性环境下使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
预测实验结果
实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式
CO2可使澄清石灰水变浑浊(浑浊程度),也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄(变成黄色的时间)。 橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下可与酒精发生化学反应,变成灰绿色。
该实验中的无关变量如何控制?
空气中的二氧化碳
让空气先通过NaOH溶液
温度
置于相同适宜温度下
营养物质
给予相同的适量营养
无关变量的相同且适宜原则
思考:还有哪些因素会影响实验结果?
实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式
实验设计--有氧呼吸装置
10%NaOH溶液
(吸收通入空气中的CO2,避免对实验结果产生影响)
葡萄糖溶液+酵母菌
(培养酵母菌)
第一个锥形瓶:
第二个锥形瓶:
第三个锥形瓶:
澄清的石灰水或者溴麝香草酚蓝水溶液
(根据混浊程度进行比较CO2的产生量或者根据溶液颜色的变化时间长短比较)
接入橡皮球或气泵
(保持通入空气)
实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式
实验设计--无氧呼吸装置
葡萄糖溶液+酵母菌
封口放置一段时间后,再与第二个锥形瓶连接
(使酵母菌消耗瓶内的氧气,造成无氧环境,确保产物是无氧呼吸的产生的)
第二个 锥形瓶:
澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液
根据混浊程度、颜色的变化时间进行比较CO2的产生量
第一个 锥形瓶:
实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式
实验设计—注意事项
②质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么?
③B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,为什么?
①配制酵母菌培养液时,必须先将煮沸的葡萄糖溶液冷却至常温,才可加入酵母菌,为什么?
煮沸葡萄糖溶液为了灭菌,防止其他微生物的干扰;放至室温,防止高温杀死酵母菌;
去除空气中的CO2,排除空气中的CO2对实验的干扰;
将B瓶中的O2消耗完,确保通入澄清石灰水中的CO2均来自无氧呼吸;
④葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,所以应将酵母菌的培养时间适当_____以_____________________;
延长
耗尽溶液中的葡萄糖
实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式
实验结论
1.酵母菌在有氧气条件下进行有氧呼吸,产生大量二氧化碳,不产生酒精;
2.酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸,产生了少量二氧化碳,同时也产生了酒精。
科学方法
讨论:本实验中哪个是对照组,哪个是实验组?
对比实验(相互对照实验)
设置两个或两个以上的实验组,通过对几个实验组结果的分析比较,来探究某种因素对实验对象的影响,这样的实验叫作对比实验。
实验组
实验组
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
二、科学探究实验的一般步骤
酵母菌细胞呼吸的产物
有氧:CO2+H2O
无氧: CO2+酒精
细胞呼吸方式:有氧呼吸、无氧呼吸
小结
即时练习
1、下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验,说法不正确的是( )
A.酵母菌常被用作研究细胞呼吸的实验材料,其主要原因是酵母菌属于兼性厌氧生物
B.在有氧呼吸的装置中,可将空气直接通人酵母菌的培养液
C.酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
D.酵母菌呼吸产生的酒精在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
B
即时练习
2、某生物兴趣小组对酵母菌细胞呼吸方式进行探究实验。他们想探究的具体问题:酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO2。现提供若干套(每套均有数个)实验装置如图(A-B)所示,请分析回答:
(1)请根据实验目的选择装置序号,并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)。有氧条件下的装置序号: ;无氧条件下的装置序号: 。
(2)装置中c瓶的作用是 。b瓶中澄清的石灰水还可用 代替。
c→a→b
d→b
除去空气中的CO2
溴麝香草酚蓝溶液
3、适宜的温度条件下,在下列装置中都加入活酵母,其中适于产生酒精的装置是( )
即时练习
A
A
B
C
D
加入葡萄
糖和水
加入葡萄糖
加入水
加入葡萄糖
并不断搅拌
即时练习
4、下图是某研究小组在探究酵母菌细胞呼吸方式时的两套实验装置图,下列分析合理的是( )。
A.为检验空气中的二氧化碳是否被A瓶完全
吸收,可在B瓶前加一个盛有澄清石灰水的
锥形瓶
B.实验中发现C瓶先变混浊后又澄清了,说明实验不成功
C.实验进行一段时间后用酸性的重铬酸钾溶液检测E瓶中物质会出现灰绿色
D.D瓶封口后应立即接通E瓶,防止D瓶中的培养液被分解完
A
即时练习
5、检测酵母菌细胞呼吸的产物,下列叙述正确的是( )。
A.如果产生的气体使澄清的石灰水变混浊,则酵母菌只进行有氧呼吸
B.如果产生的气体使溴麝香草酚蓝溶液变黄色,则酵母菌只进行无氧呼吸
C.无论是进行有氧呼吸还是无氧呼吸,酵母菌都能产生CO2
D.酵母菌无氧呼吸不产生气体,但其中的产物能使酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色
C
细胞呼吸的原理和应用(课时2)
02
一、有氧呼吸
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
外膜
内膜
DNA/RNA
核糖体
嵴
增大膜面积
分布有氧呼吸的酶
1、主要场所:线粒体
基质
2、总反应式
分布有氧呼吸的酶
酶
4[H]
20[H]
①细胞质基质
酶
ATP
热能
6CO2
6H2O
②线粒体基质
2.有氧呼吸第二阶段
2丙酮酸(C3H4O3)
少能
ATP
热能
2丙酮酸(C3H4O3)
少能
葡萄糖不能进入线粒体
二、有氧呼吸
场所:线粒体内膜
+6H2O
葡萄糖的初步分解
C6H12O6
酶
+4[H] + 能量
场所:细胞质基质
第一阶段:
丙酮酸彻底分解
酶
6CO2 +20[H] + 能量
场所:线粒体基质
第二阶段:
2CH3COCOOH
[H]的氧化
酶
12H2O + 能量
第三阶段:
24[H] + 6O2
(大量)
(少量)
(少量)
2CH3COCOOH
(丙酮酸)
(丙酮酸)
过程
三、有氧呼吸
一、有氧呼吸
有氧呼吸过程总结
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
第一阶段
场所:
物质能量变化:
第二阶段
场所:
物质能量变化:
第三阶段
场所:
物质能量变化:
C6H12O6→2丙酮酸+4[H]+少量能量
酶
2丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+少量能量
酶
24[H]+6O2→12H2O+大量能量
酶
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O +能量
酶
总反应式
元素追踪
*
*
二、有氧呼吸
元素去向
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
2870kJ
977.28kJ
1892.72kJ
一、有氧呼吸
对恒温动物维持体温具有重要意义
1.在细胞内,1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2 870 kJ的能量,可使977.28 kJ左右的能量储存在ATP中,其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下,有氧呼吸的能量转化效率大约是多少,这些能量大约能使多少ADP转化为ATP
思考·讨论
有氧呼吸的能量转化效率大约为34%。
1 mol ATP水解释放30.54 kJ的能量,
因此,1 mol葡萄糖能够使约32 mol ADP转化为ATP。
二、有氧呼吸
在细胞内,1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870KJ的能量,可以使977.28KJ左右的能量储存在ATP中,其余能量则以热能散失
请计算这些能量大量能使多少ADP转化为ATP?
32mol
ATP
葡萄糖
热能
二、有氧呼吸
细胞在 的参与下,通过酶的催化作用,把 等有机物彻底氧化分解,产生 ,同时释放 ,生成
的过程。
氧气
葡萄糖
二氧化碳和水
能量
大量ATP
4.有氧呼吸的定义
二、有氧呼吸
及时巩固
①
②
③
④
⑤
⑥
葡萄糖
丙酮酸
O2
少量能量
少量能量
大量能量
练一练
1.下列分别属于有氧呼吸的第几阶段:
①产生CO2的阶段( )
②产生H2O的阶段( )
③氧气参与的阶段( )
④产生ATP的阶段( )
⑤产生ATP最多的阶段( )
二
三
三
一、二、三
三
2.产物 H2O 和 CO2 中的O分别来自什么物质?
H2O的O来自氧气
CO2的O来自葡萄糖和水
练一练
酶
C6H12O6
+
6H2O
+ 6O2
6CO2
+12H2O
+ 能量
6CO2+20 [H] +能量(少量)
2丙酮酸
+6H2O
酶
酶
12H2O+能量(大量)
24[H]+6O2
C6H12O6
酶
2丙酮酸 +4 [H] + 能量(少量)
小结
(一)场所:细胞质基质
(二)无氧呼吸的过程
第一阶段
C6H12O6
酶
2丙酮酸(C3H4O3)+4[H]+能量(少量)
①
第二阶段
②
酶
2C3H6O3(乳酸)
2丙酮酸
+ 4 [H]
2C2H5OH(酒精) + 2CO2
酶
2丙酮酸
+ 4 [H]
与有氧呼吸第一阶段相同
不释放能量
三、无氧呼吸
C6H12O6
酶
2C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 能量(少)
C6H12O6
酶
2C3H6O3(乳酸) + 能量(少)
(1)产生酒精
(2)产生乳酸
高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等
大多数植物(苹果果实、水稻根)、酵母菌
总反应式
无氧呼吸的产物不同是由于酶不同
三、无氧呼吸
(三)无氧呼吸概念
在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过
不完全分解,释放少量能量的过程,就是无氧呼吸。
大部分能量存留在酒精或乳酸中
①物质转化:有机物 →
②能量转化:
(四)无氧呼吸的实质
有机物中稳定的化学能
不彻底的氧化产物中的化学能、ATP和热能。
三、无氧呼吸
不彻底的氧化产物
有氧呼吸与无氧呼吸的异同
有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所
条件
产物
能量释放
相同点 过程 实质 意义 细胞质基质、线粒体
线粒体
氧气、酶、适宜的温度
酶、适宜的温度
CO2、H2O
CO2、酒精或乳酸
大量
少量
第一阶段完全相同
分解有机物,释放能量,合成ATP
①为生物的各项生命活动提供能量;
②为体内其他化合物的合成提供原料
四、细胞呼吸原理的应用
为什么被锈钉扎伤或伤口很深时,需要注射破伤风疫苗,且用透气的创可贴或纱布包扎伤口?
1、避免破伤风杆菌无氧呼吸大量繁殖,引发破伤风。
2、抑制厌氧病原菌的繁殖,从而有利于伤口的痊愈
3、发酵
酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫发酵。
酒精发酵
乳酸发酵
三、无氧呼吸
四、细胞呼吸原理的应用
葡萄糖→二氧化碳+水+释放能量(ATP)
根吸收无机盐
为什么农业生产中要通过中耕松土,提高农作产量?
5、 稻田需要定期排水,否则水稻幼根因缺氧而变黑、腐烂。
长时间不排水导致水稻根的细胞进行无氧呼吸产生酒精,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。
四、细胞呼吸原理的应用
四、细胞呼吸原理的应用
储藏水果、粮食的仓库,往往通过降低温度、降低氧气含量含量等措施,延长保质期。
减弱其呼吸作用,减少有机物的消耗以延长保质期
四、细胞呼吸原理的应用
提倡慢跑等有氧运动
有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力
(1)用透气纱布或“创可贴”包扎伤口:
(2)酿
酒
(3)食醋、味精、酸奶、泡菜制作:
增加通气量,抑制厌氧菌无氧呼吸
早期通气:
后期密封发酵罐:
促进酵母菌有氧呼吸,利于酵母菌繁殖
促进酵母菌无氧呼吸,利于产生酒精
①向发酵罐中通入无菌空气,促进醋酸杆菌(食醋)、谷氨酸棒状杆菌(味精)进行有氧呼吸。
②乳酸菌无氧呼吸制作酸奶、泡菜。
四、细胞呼吸原理的应用
(4)中耕松土、排水:
(5)稻田定期排水:
促进根细胞呼吸作用,有利于主动运输,为矿质元素吸收供应能量
(6)提倡慢跑:
促进水稻根细胞有氧呼吸
促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀
(7)破伤风:
破伤风芽孢杆菌,只能进行无氧呼吸
(8)储存水果蔬菜:
降低温度、降低氧气含量,从而减少呼吸作用
四、细胞呼吸原理的应用
五、影响细胞呼吸的因素
呼吸速率
又称呼吸强度。指在一定温度下,单位时间内细胞吸收氧气或释放二氧化碳的量,呼吸速率的大小可反映某生物体代谢活动的强弱。
呼吸速率 = 释放的CO2量或吸收的O2量(单位时间)
测定绿色植物的呼吸速率必须在黑暗条件下进行,以排除光合作用的影响。
写出下列的细胞呼吸方式:
以植物为例:
①不消耗O2,释放CO2→
②CO2释放量=O2吸收量→
③CO2释放量>O2吸收量→
④O2吸收量>CO2释放量→
只进行无氧呼吸
只进行有氧呼吸
有氧呼吸+无氧呼吸
反应物中有脂肪
1.内部因素:酶的种类和数量。
2.外部因素主要有:氧气、温度、CO2和水分等。
2.外因
(1)温度:
应用:
温度贮存水果、蔬菜、粮食等。
大棚种植蔬菜,夜间适当降温,提高产量。
新疆哈密瓜
通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。
四、影响细胞呼吸的因素
(2)氧气浓度
A点:
B点:
C点:
D点:
F点:
只进行无氧呼吸,且无
氧呼吸速率最大
无氧呼吸消失点,O2浓度再增加,只进行有氧呼吸
该点之后(CE),随O2浓度增加,CO2全部由有氧呼吸产生
无氧呼吸和有氧呼吸产生的CO2量相同,消耗葡萄糖比例3:1
细胞呼吸产生的CO2量最少,消耗的有机物最少。
该点的O2浓度一般作为贮藏蔬菜、水果的最佳O2浓度
图中AF段CO2生成量急剧减少的主要原因: O2浓度增加,无氧呼吸受到抑制,而有氧呼吸很弱。
作业
四、影响细胞呼吸的因素
(3)外部因素——CO2浓度
5
CO2(%)
1.0
0.5
C
10
15
20
O
呼吸速率
① 地窖中CO2浓度高,有利于蔬菜水果的储存。
应
用
作为呼吸产物,根据化学平衡,CO2浓度高会抑制细胞呼吸的进行。
四、影响细胞呼吸的因素
在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而加强,随含水量的减少而减弱。
(5)水
应用:
种子风干,以减弱细胞呼吸,减少有机物的消耗,延长作物的储存时间。水果、蔬菜要求低湿度。
甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。
① 曲线a、b、c分别表示 、 和呼吸作用CO2释放量。
② 在O2浓度为0时,CO2的释放量为___,此时只进行 ;
当O2浓度 时, 只进行有氧呼吸,此时CO2释放量_____O2吸收量;
当0<O2浓度<D时,既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸。
无氧呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸
≥ D
A
等于
练习
甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。
③ 在保存蔬菜、水果时,应选择乙图中 点对应的O2浓度,因为此时 ;保存条件一般为 。
④甲图的a、b、c、d四种氧浓度中___是最适合蔬菜、水果的贮藏;
⑤甲图中氧浓度为a时的情况对应乙图中的_____点;
B
细胞呼吸最弱
零上低温、低氧
A
c
甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。
⑥甲图中氧浓度为b时的情况对应乙图中的_____段之间;
⑦ 甲图中氧浓度为____时没有酒精产生。
d
AC
五、测定组织细胞的呼吸速率
细胞呼吸速率
通常用___________速率或_______速率来表示
CO2的产生
O2消耗
常用测定装置
一、根据实验结果判断呼吸类型
(1)实验装置
一、根据实验结果判断呼吸类型
(2)实验结果预测和结论
实验现象 结 论
装置一液滴 装置二液滴 只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡
只进行产生酒精的无氧呼吸
左移 右移 进行
只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
不动
不动
不动
不动
右移
左移
装置三
煮沸的种子
一、根据实验结果判断呼吸类型
强化课:细胞呼吸相关应用
1、图为探究酵母菌无氧呼吸产物的装置,操作方法或实验现象错误的是( )
A.E瓶密封培养一段时间后,再连通F瓶
B.F瓶中的溶液可用溴麝香草酚蓝水溶液代替
C.实验进行一段时间后,F瓶中的溶液会变浑浊
D.实验结束后,用酸性重铬酸钾溶液检验F瓶中的酒精
D
即时练习
即时练习
2、下列生产措施或生活现象所涉及的细胞呼吸知识,解释不正确的是( )
C
A.提倡慢跑,可防止无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀
B.零度以上低温贮存果蔬,可降低呼吸酶活性,减少有机物的分解
C.马铃薯块茎腐烂的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用
D.作物种子贮藏前需要干燥,主要是通过减少水分以抑制细胞有氧呼吸
即时练习
3、细胞内糖分解代谢过程如图,下列叙述正确的是( )
A.动物细胞内能进行过程①②或过程①③
B.酵母菌的过程②只在线粒体中进行
C.过程①③释放的能量转移至ATP和酒精中
D.乳酸菌细胞内过程④不需要[H]参与
B
4、如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响,下列相关叙述正确的是( )(多选)
A.从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度
B.图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性
C.图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱,EF段有氧呼吸逐渐增强
D.和D、F点相比,图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜
ABD
即时练习
判断正误:
(1)有氧呼吸的三个阶段均有ATP产生,无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。( )
(2)有H2O生成的一定是有氧呼吸。( )
(3)有CO2生成的一定是有氧呼吸。( )
(4)人体细胞细胞呼吸产生CO2的场所只有线粒体。( )
(5)没有线粒体的生物一定不能进行有氧呼吸( )
(6)真核生物都能进行有氧呼吸。( )
(7)葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解生成CO2和H2O( )
√
√
有些原核生物,如蓝细菌能进行有氧呼吸(含有与有氧呼吸有关的酶)
哺乳动物成熟红细胞、蛔虫没有线粒体,只能进行无氧呼吸
葡萄糖只能在细胞质基质中分解,不能进入线粒体中。
√
X
X
X
人体细胞只能进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
√
问题探讨
第三节
酵母菌细胞富含蛋白质,可以用作饲料添加剂。
在培养酵母菌用作饲料添加剂时,要给培养装置通
气或进行振荡,以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵
母菌生产葡萄酒时,却需要密封发酵。
讨论:1.都是培养酵母菌,为什么有的需要通气,有的却需要密封?
通气可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气,利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂;密封则是避免空气进入,便于酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精。
2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖?
在有氧条件下,酵母菌分解营养物质释放的能量多,这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。
3.在密封发酵时,酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义?
密封发酵时,酵母菌将有机物转化为酒精的同时,能为自己的生命活动提供少量能量。
思维.训练
关于真核细胞线粒体的起源,科学家提出了一种解释:约十几亿年前,有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌,被吞噬的细菌不仅没有被消化分解,反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸,宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。在共同生存繁衍的过程中,需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。
以下哪些证据支持这一论点,哪些不支持这一论点
1.线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNA。2.线粒体内的蛋白质,有少数几种由线粒体DNA指导
合成,绝大多数由核DNA指导合成。3.真核细胞内的DNA有极高比例的核苷酸序列经常不
表现出遗传效应,线粒体DNA和细菌的却不是这样。4.线粒体能像细菌一样进行分裂增殖。
【提示】这一论点包含两个要点:线粒体原本是一种独立生存的细菌,后来与真核细胞共生变成细胞内的结构。由此可见,证据1、证据3和证据4,能够支持这一论点,而论据2不支持。
练习与应用
一、概念检测1.某超市有一批过保质期的酸奶出现涨袋现象。酸奶中可能含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等。据此分析涨袋现象的原因,判断以下解释是否合理。(1)是乳酸菌无氧呼吸产生气体造成的。( )(2)如果有酒味,可能是酵母菌无氧呼吸造成的。( )2.下图表示某种植株的非绿色器官在不同氧气浓度下,O2的吸收量和CO2的释放量的变化。下列叙述正确的是( )
A.氧气浓度为0时,该器官不进行呼吸作用B.氧气浓度在10%以下时,该器官只进行无氧呼吸C.氧气浓度在10%以上时,该器官只进行有氧呼吸D.保存该器官时,氧气浓度越低越好3.将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后,再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分,与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中,并向这3支试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在有氧条件下,最终能产生CO2和H2O的试管是 ( )A.甲 B.丙 C.甲和乙 D.丙和乙
×
√
C
B
二、拓展应用1.松土是许多农作物栽培中经常采取的一项措施。试分析农田松土给农作物的生长、当地的水土保持以及全球气候变暖等方面可能带来的影响,并指出如何尽量减少不利影响。
【提示】松土透气可以使根部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,促进作物生长,吸收更多的CO2,缓解全球气候变暖现象;增强根系的水土保持能力;避免根细胞由于无氧呼吸产生酒精对根系造成的伤害。此外,松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖,促使这些微生物对土壤有机物的分解,为植物生长提供更多的CO2,也有可能导致局部大气CO2。松土不当,可能伤害植物根系;要根据不同植物、植物不同的生长阶段等,采取不同的松土方法。
第三节
练习与应用
2.有氧呼吸过程是否含有无氧呼吸的步骤?结合地球早期大气中没有氧气以及原核细胞中没有线粒体等事实,想一想,地球早期的单细胞生物是否只能进行无氧呼吸?你体内的骨骼肌细胞仍保留着进行无氧呼吸的能力,这是否可以理解为漫长的生物进化史在你身上留下的印记?
【提示】有氧呼吸第一阶段与无氧呼吸第一阶段完全相同,都不需要氧气,都与线粒体无关。联想到地球的早期以及原核细胞的结构,可以大胆作出这样的推测:在生物进化史上先出现无氧呼吸,而后才出现有氧呼吸。继而推测,地球早期的单细胞生物只进行无氧呼吸,体内骨骼肌细胞保留进行无氧呼吸的能力,可以理解为漫长的生物进化史在人类身上留下的印记,同时也可以理解为人体在进行长跑等剧烈运动时,在供氧不足的情况下,骨骼肌细胞保留一定的无氧呼吸来供能,有一定的适应意义。
第三节
练习与应用