高中生物 思维导图在生物中的应用 5细胞的能量供应和利用知识点.docx
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高中生物思维导图在生物中的应用5细胞的能量供应和利用知识点
5.细胞的能量供应和利用
5.1降低化学反应活化能的酶
1、实验设计原理
1.相关变量
(1)自变量(X):
定义:
在实验中人为改变的变量;曲线图中只有一条曲线时,横坐标为自变量;曲线图中有多条曲线时,多条曲线对应的图标为自变量,横坐标一般为实验条件。
实例:
温度(试管2);催化剂(试管3-无机催化剂;试管4-有机催化剂)
(2)因变量(Y):
定义:
随自变量变化而变化的量;曲线图的纵坐标。
实例:
反应速率
(3)无关变量(常数):
定义:
除自变量外,实验中对实验结果造成影响的变量。
实例:
反应物的性质和浓度,肝脏的新鲜程度,添加的量,反应时间等
2.对照实验
(1)定义:
除一个因素外,其余因素都保持不变的实验
(2)原则:
除要研究的变量外,其他变量都应当始终保持相同;控制、减少无关变量,以减少误差
(3)分类
1空白对照:
不做任何处理;过氧化氢分解实验的试管1
2自身对照:
实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照组。
植物细胞质壁分离和复原
3条件对照:
给对象施以某种实验处理,但这种处理是作为对照意义的,或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。
实例,动物激素饲喂小动物。
A组喂激素-实验组;B组不喂激素-条件对照;C组不喂东西-空白对照
4相互对照:
不另设对照组,而是几个实验组相互对比对照。
实例,各种梯度实验;“植物的向性”的等组实验中,5个实验组所采用的都是相互对照
(4)实验设计
1对照原则:
排除无关变量的影响,增加可信度和说服力
2单一变量原则:
其他无关变量相等且适宜的情况下,设置对照组和实验组作比较(等量对照)
3平行重复原则:
在同样条件下重复实验,以消除偶然误差
4科学性原则:
实验方案严谨,选材合适,实验原理科学
2、酶在细胞代谢中的作用
1.细胞代谢
(1)场所:
细胞内(细胞质基质为主要场所,生物膜、细胞器和细胞核次要)
(2)实质:
细胞中各种化学反应的统称
(3)功能:
细胞代谢是细胞生命活动的基础
2.实验
(1)标题:
比较过氧化氢在不同条件下的分解
(2)实验原理:
水浴加热、FeCl3以及肝脏研磨液中的过氧化氢酶均可影响H2O2分解速率
(3)实验设计:
试管号
变量
检测
无关变量
自变量
因变量
3%H2O2
处理
气泡量
点燃的卫生香
对照组
1
2mL
常温
极少
不亮
实验组
2
2mL
90℃
很少
不亮
3
2mL
2滴3.5%FeCl3
较多
发亮
4
2mL
2滴20%新鲜肝脏研磨液
很多
复燃
5
2mLH2O
2滴20%新鲜肝脏研磨液
无
不亮
(4)实验结论
1处理方式的不同为实验组,不处理为对照组。
若实验目的改为“证明酶具有催化作用”,则实验组为4,其他均为对照组;即实验目的所对应的为实验组,其他为对照组
2自变量为处理方式,包括温度和催化剂种类;因变量为气泡量
3对比时,必须是只有一个自变量发生改变,∴不能进行2和3、4的对比(温度和催化剂2个变量)
41和2对比:
加热提高反应速率
51和3、4对比:
催化剂提高反应速率;新鲜肝脏研磨液起催化剂的功能
63和4对比:
有机催化剂效率高
74和5对比:
实验5是为了排除肝脏研磨液中其他物质对结果的影响
(5)注意事项
1肝脏:
新鲜-保证活性;研磨-增加反应接触面积,充分反应;
2滴管:
不能混合使用,以免防止试剂污染
3实验现象及检测的描述,要用表示程度类的词,体现反应速率的快慢
3.酶作用机理
(1)酶在细胞代谢中的作用:
使细胞(场所)代谢(前提)能在温和条件下快速(高效性)进行
(2)酶能降低化学反应的活化能
1活化能:
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
终态对应产物,常态对应反应物,终态含有的能量比常态低,终态更稳定
2活化能与化学反应速率:
反应物具有的能量达到活跃状态,反应才能进行。
途径,加热是提供活化能;催化剂是降低反应的活化能
3、酶的本质
1.酶的概念
(1)活细胞产生的。
活细胞不都产生酶,如哺乳动物成熟的红细胞;能产生ATP的细胞不一定能产生酶,如哺乳动物成熟的红细胞;产生激素的细胞一定能产生酶:
激素的合成需要相应的酶、能量的供应;产生酶的细胞不一定能产生激素:
分泌细胞能产生激素和酶
(2)本质:
有机物。
1绝大多数是蛋白质:
单体:
氨基酸;合成部位:
核糖体;合成过程:
先转录后翻译
2少数是RNA:
单体:
核糖核苷酸;合成部位:
真核生物的细胞核;合成过程:
只转录
3∴肯定有CHON元素,不一定有P(RNA类酶或由氨基酸的R基携带),可能有其他元素(R基携带)
(3)功能:
催化作用:
∴催化反应前后,化学性质和结构不变,不会被立即降解(信号分子会被立即降解或回收)
2.作用场所
(1)细胞内:
呼吸酶、DNA聚合酶。
细胞在不同时期,可能发生基因的选择性表达,∴酶的数量和种类会发生变化
(2)细胞外:
消化酶,如胃蛋白酶
(3)体外:
酵母菌的发酵酶
3.作用原理:
降低化学反应的活化能
4.意义:
使化学反应在温和的条件(常温、常压、适宜pH,液体环境)下高效进行
5.影响因素:
温度和pH
6.与无机催化剂的比较
(1)共同点
1改变化学反应速率,本身不被消耗(数量、质量、种类、性质不变)
2只能催化已存在的化学反应
3降低活化能,提高反应速率,缩短反应时间
4但不改变平衡点:
平衡点,可简单认为反应结束点;达到平衡点,即反应结束;不改变平衡点,即不改变产物的生成量
(2)异同点:
见酶特性
4、酶的特性
1.高效性:
无机催化剂的107-13。
意义:
保证细胞代谢顺利进行
2.专一性:
每一种酶只能催化一种或一类化学反应:
锁钥学说。
意义:
保证细胞代谢有序进行
3.作用条件较温和
(1)过酸、过碱、高温都会破坏蛋白质空间结构而变性,引起酶失活
(2)曲线图:
具有一定的对称性,即不同pH、温度下,酶的活性可以相同,从而化学反应速率相同
(3)温度
1在一定范围内,随温度的升高,酶的催化作用增强:
在最适温度前,抑制活性;酶活性随温度变化而变化;空间结构不改变,不涉及变性
2超过这范围,酶的催化作用将急剧减弱:
开始失活;发生不可逆的变性;知识联想:
DNA高温变性,缓慢降温复性
3高温使酶失活
4低温只抑制活性,结构未破坏:
升温可恢复活性;低温用来保存酶
5解读
1)随着T升高
a.升至最适点期间:
活性增加至最高;产物积累,且反应速率越来越快至最高
b.从最适点升温:
活性降低至失活;产物积累,但反应速率从最高降至0
2)逆着T降低
a.从完全失活温度降低:
始终无活性,无产物
b.从较高温(部分失活)降至最适点期间:
活性不变;产物积累,反应速率不变
c.从最适点降低:
活性降低;产物积累,反应速率降低
6解题:
若某酶的最适温度为30℃,25和35℃的活性一样。
从20℃升至40℃过程中,酶活性先升高至最大活性;当超过30℃,酶活性降低。
从35℃降至20℃过程中,酶活性不变(变性不可逆);当温度低于25后,活性下降
7最适温度:
动物体内的酶最适温度在35-40℃;植物体内的酶最适温度在40-50℃;利用温度差,升温杀死害虫;细菌和真菌体内的酶最适温度差别大
8病症:
发烧时,食欲减退是因为温度不适使酶活性降低(不是失活)、各种神经细胞的兴奋性降低(即各种感觉减弱)
(4)pH
1在最适pH时,酶的催化作用最强
2低于或高于最适pH,酶的催化作用减弱:
开始失活,空间结构开始受影响;不可逆的变性
3过酸、过碱,使酶失活:
空间结构破坏
4解读
1)在最适点时:
活性最高
2)从最适点降低至强酸:
活性降低失活;产物积累,反应速率降低
3)从最适点升高至强碱:
活性降低失活;产物积累,反应速率降低
4)从强酸/碱至最适:
已经全部失活,无产物
5)酸/碱至最适:
活性不变;产物积累,反应速率不变
5解题:
若某酶的最适pH为7,pH=6、8时的活性一样。
若pH从8开始降低,酶的活性不变;当pH低于6后,活性降低。
若pH从6开始升高,酶的活性不变;当pH高于8后,活性降低
6最适pH:
动物体内的酶最适pH大多在6.5-8.0,如唾液淀粉酶中性,∴在胃里失活,成反应底物;胃蛋白酶1.5;小肠碱性,吸收葡萄糖、氨基酸、离子等;pH的不同,可以反应出酶的专一性和酶可作为反应物。
植物体内的酶最适pH大多在4.5-6.5
(5)温度与pH关系
1反应液pH的变化不影响酶作用的最适温度;即在不同的pH下,最适温度不变
2反应液温度的变化不影响酶作用的最适pH;即在不同的温度下,最适pH不变
5、酶的实验探究
1.探究原则
(1)必须符合实验的设计原则,特别是单一变量、对照原则
(2)注意试剂的量及浓度应相同且适宜
(3)注意时间的把控(酶的高效性→反应剧烈)(操作的时间、观察记录的时间间隔、试剂的有限期等)
(4)注意生物材料的要求,如新鲜、活细胞/个体、大小及生长状态相似、性别等
(5)注意实验的操作顺序,对照实验的操作顺序必须一致
(6)注意检测剂的操作要求→不同实验要求不同的指示剂
(7)注意排除试剂本身对实验的干扰,如过氧化氢实验的5组
2.酶是蛋白质或RNA
(1)试剂法
1试管1标准蛋白质样液,试管2待测酶液+双缩脲→紫色→蛋白质类酶
2试管1标准RNA样液,试管2待测酶液+吡罗红→红色→RNA类酶
(2)水解法
1思路:
酶可以作为反应的催化剂;在酶的水解反应中,作为反应的底物;酶样液+蒸馏水/蛋白酶/RNA水解酶+酶样液相应的底物+指示剂→现象及结论;酶被水解反应后无活性,∴检测反应后溶液的是否有催化作用;或检测反应后溶液中的物质
2实验设计
1)唾液淀粉酶样液+蒸馏水+淀粉+碘液→红棕色,空白对照
2)唾液淀粉酶样液+蛋白酶+淀粉+碘液→蓝色→蛋白质类酶
3)唾液淀粉酶样液+RNA水解酶+淀粉+碘液→红棕色→非RNA类酶,即蛋白质类酶
4)也可用斐林试剂检测产物,若无砖红色沉淀,则为蛋白质类酶
5)因为有蛋白酶/RNA水解酶的存在,不可用双缩脲检测唾液淀粉酶是否被分解
3.酶的催化作用
(1)酶活性:
酶对化学反应的催化效率
(2)设计思路:
对比酶和蒸馏水催化底物的反应速率
(3)设计方案
1空白对照:
过氧化氢+蒸馏水→无气泡→带火星的木条无反应
2实验组:
过氧化氢+过氧化氢酶→大量气泡→带火星的木条复燃
3过氧化氢产物的检测:
测定单位时间内气泡释放的多少、反应剧烈程度、气泡大小。
必须限定相同的时间
4.酶的高效性
(1)设计思路:
对比酶与无机催化剂催化底物的反应速率
(2)设计方案
1过氧化氢+FeCl3→大量气泡→带火星的木条复燃→FeCl3有催化作用
2过氧化氢+过氧化氢酶→更多的大量气泡→带火星的木条复燃且燃烧剧烈
5.酶的专一性
(1)设计思路:
对比底物是否被分解
(2)方案I:
底物不同但酶相同
1蔗糖+唾液淀粉酶+斐林试剂→无砖红色沉淀→唾液淀粉酶不能水解蔗糖
2淀粉+唾液淀粉酶+斐林试剂→砖红色沉淀→唾液淀粉酶能水解淀粉
3∴酶具有专一性
4若用碘液,第一组实验现象均为红棕色,不能检测蔗糖是否被水解
(3)方案II:
底物相同但酶不同
1淀粉+胃蛋白酶+碘液→蓝色→胃蛋白酶不能水解淀粉
2淀粉+唾液淀粉酶+碘液→红棕色→唾液淀粉酶能水解淀粉
3若用斐林试剂,出现砖红色沉淀,说明淀粉酶水解淀粉,而蛋白酶不能水解淀粉
4但不能证明唾液淀粉酶不能水解其他物质
5验证酶的专一性,自变量应为不同底物,酶应为无关变量;∴此方案严格来说,不可行
6.酶的催化作用需要适宜条件
(1)设计方法
1梯度法:
温度、pH、浓度等最适范围的探究,常用梯度法;常用等差、差比进行梯度设计;各梯度间形成相互对照;为了增加实验精度,常进行预实验,得出较适范围,然后再把梯度细分重新实验,从而得出最适范围
2定量分析:
实现过程中,各种材料及试剂的量应相等且适宜,保证单一变量原则
(2)设计思路:
设置一系列不同温度/pH的实验组进行相互对照,观察底物分解速率、底物剩余量、产物生成量
(3)探究最适温度
1试管中分别装等量底物和等量酶→分别在不同的试管中保温(不同温度,且同一温度下有一组底物和酶)相同时间→将酶加入相同温度的底物中→保温并计时→加入指示剂→观察并记录
2淀粉在不同的试管中保温后,和淀粉酶的反应
3不宜用过氧化氢,其受热分解,影响实验结果
4不宜用蛋白质:
若用蛋白质在不同温度下与蛋白酶反应,不可用双缩脲检测底物(有酶的存在,无法判断实现现象是由蛋白质还是由酶决定的);而对产物氨基酸的检测高中不要求,∴一般不用蛋白质探究酶与温度的实验
5检测:
碘液:
是否出现蓝色→是否有活性;蓝色的深浅→活性的大小。
不用斐林:
需水浴加热,而本实验要严格控制温度
(4)探究最适pH
1多组过氧化氢酶溶液→分别加入不同pH的溶液→加入过氧化氢→振荡→观察并记录
2过氧化氢在pH不同的试管中与过氧化氢酶的反应→检测氧气产生的速率
3不宜用淀粉在不同pH下与淀粉酶反应,淀粉在酸性条件下水解;若用,只能用碘液检测底物,不能用斐林(要求碱性)检测产物
4不宜用蛋白质:
若用蛋白质在不同pH下与蛋白酶反应,不可用双缩脲检测底物(需碱性环境,且有其他蛋白质即酶的存在);只能检测产物,而氨基酸的检测高中不要求,∴一般不用蛋白质探究酶与pH关系
(5)注意
1在不同的试管中,先调节温度/pH后反应
2不可用对温度/pH有要求的试剂和材料
3探究温度/pH对酶活性的影响,应保持pH/温度适宜且相同
4必须在曲线或数据中,体现峰值,即最适范围
7.测定酶活力
(1)设计思路:
为酶提供最适的反应条件,包括温度和pH和酶对应的底物,通过实验现象对比酶的活性
(2)实验顺序:
试剂预保温(维持最适温度)→加入缓冲液(维持最适pH的稳定)→底物→酶→(针对不同的实验,可加入指示剂)保温并计时→一段时间后检测产物的量
6、酶促反应的影响因素:
除了酶的温度、pH影响因素外,还有其他因素
1.酶的种类
(1)专一性问题:
特定的酶必须催化特定的底物
(2)效率问题:
不同的酶可能有相同的催化功能,但最适条件及效率可能不一样,如胃蛋白酶、胰蛋白酶
2.底物浓度与酶促反应
(1)在其他条件适宜且酶量一定的条件下,酶促反应随底物浓度增加而加快
(2)饱和现象:
当底物浓度达到一定限度时,所有的酶与底物结合,反应速率达到最大,反应速率不再增加
3.酶浓度与酶促反应
(1)在底物充足且其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比
4.反应时间与酶促反应
(1)随着反应的进行,反应物因被消耗而减少,生成物因生成而增多
(2)前段,因反应物充足,所以反应速率较快,反应物消耗较快,生成物生成速度快
(3)后段,因反应物减少,所以反应速率降低,反应物消耗较慢,生成物生成速度慢
(4)结束,反应物消耗干净,生成物也不再增加,反应速率=0
5.离子种类及浓度
(1)有些酶需要某些离子作为激活剂,使反应速率更快
(2)相应的,有些离子起抑制作用,使反应速率变慢
6.激素与酶
(1)激素通过影响基因的表达,即酶的合成来影响细胞代谢:
促甲状腺激素促进甲状腺激素的分泌
(2)激素直接调节代谢:
生长激素促进代谢
7.酶与代谢产物
(1)代谢产物可反馈调节相关酶活性,进而调节代谢速率,或维持稳态防止产物过多
8.酶与能量
(1)酶催化的化学反应不一定消耗能量,即ATP,如消化道中的各种消化酶
(2)而消耗能量的催化反应,能量或氧气的量会影响酶促反应
7、酶的应用
1.多酶片:
含有多种消化酶,效果好;其他促消化物:
酵母片会在体内产生气体、打嗝;乳酸不会产生气体
2.加酶洗衣粉:
酶工程产品,更稳定;脂肪酶、蛋白酶等
3.果胶酶:
分解果肉细胞壁中的果胶,提高果汁产量,使果汁清亮
4.含酶牙膏:
分解细菌,使牙齿亮洁,口气清新
5.溶菌酶:
溶解细菌的细胞壁,抗菌消炎
8、酶的分类
1.根据化学本质:
蛋白质类酶;RNA类酶
2.根据作用场所:
胞内、胞外、体外
3.根据对象
(1)以底物命名:
如消化酶:
胃蛋白酶、唾液淀粉酶等;溶菌酶
(2)以产物命名:
DNA聚合酶:
使脱氧核苷酸通过磷酸二酯键聚合形成DNA
4.根据功能:
呼吸酶、消化酶、激素类酶
5.根据反应:
聚合酶(DNA聚合酶)、水解酶(消化酶、呼吸酶)、葡萄糖异构酶(改变结构)
5.2细胞的能量“通货”——ATP
1、ATP
1.ATP分子中具有高能磷酸键:
高能性;不稳定性
2.中文名称:
三磷酸腺苷
3.元素:
CHONP
4.结构式:
A-P~P~P
(1)A:
1个腺苷=1个腺嘌呤+1个核糖
(2)T:
Triple,代表具有3个P
(3)P:
磷酸基团,3个
(4)—:
普通磷酸键,1个,释放能量13.8KJ/mol
(5)~:
高能磷酸键,ATP的转换及能量供应的本质;2个,键的结构相同,能量不同。
1molATP形成ADP,释放能量30.54KJ/mol;形成AMP,+28.04KJ/mol;释放能量>20.92KJ/mol,称为高能
5.本质:
ATP的水解实际上是指ATP分子中高能磷酸键的水解;ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物
6.区别
2、ATP和ADP可以相互转化
1.反应式
(1)ATP⇌(酶1/酶2)ADP+Pi+能量;Pi游离的磷酸,不是化学方程式,不可逆;1molATP释放30.54KJ/mol的能量
2.ATP分解
(1)反应式:
ATP→(酶)ADP+Pi+能量,放出大量的能量
(2)酶:
ATP水解酶(消耗水)
(3)能量远离腺苷的高能磷酸键的断裂;细胞中已经存在的ATP分子水解提供的能量,让更多的ATP水解
(4)能量去路:
生命活动,见ATP利用。
并不是所有的ATP都能于用各项生命活动,光合作用的光反应产生的ATP只能用于暗反应,转化成有机物中的能量
(5)反应场所:
生物体的需能部位的活细胞
3.ATP合成
(1)反应式:
ADP+Pi+能量→(酶)ATP,吸收大量的能量
(2)酶:
ATP合成酶(产生水)
(3)能量来源
1主要来自有机物的氧化分解:
(有氧/无氧)呼吸作用
1)动物、植物、真菌、大多数细菌,即除病毒
2)有机物转化成无机物,释放能量
3)大部分能量以热的形式散失
4)ATP产生量与呼吸强度的关系:
零起点,饱和现象(酶量,反应物量等限制)
5)ATP产生量与氧气的关系:
非零起点,除病毒外的生物均可进行无氧呼吸。
能有氧呼吸的生物与氧气量呈饱和曲线;只能无氧呼吸的生物呈零起点的平行直线。
饱和现象,酶量,反应物量等限制
2光合作用:
绿色植物细胞、光合细菌;光能转化成化学能,提供能量;无机物转化成有机物,储存能量
3化能合成:
硝化细菌
4其他高能化合物:
动物特有的磷酸肌酸;三磷酸X苷(即腺嘌呤可替换为其他的碱基:
如CTP,三磷酸胞苷;核糖也可替换为脱氧核糖,如dATP,三磷酸脱氧腺苷)
(4)能量去路:
形成高能磷酸键
(5)反应场所
1叶绿体:
植物光合作用
2线粒体:
有氧呼吸作用二、三阶段
3细胞质基质:
呼吸作用第一阶段
4细胞质:
原核生物,无细胞器,但有反应相关的酶
4.特点:
(1)ATP化学性质不稳定
(2)物质可逆,能量不可逆:
转化不可逆(酶、能量来源和去向、反应场所不同);方程式只是代表物质循环过程
(3)正常细胞中,不停转化,动态平衡
(4)含量少,转化迅速:
使细胞内ATP含量保持相对稳定;酶的高效性;需要更多的能量时,转化加快但含量保持少量且稳定
(5)相互转化的能量供应机制是生物界的共性
3、ATP的利用
1.ATP是绝大多数生物体内的直接能源物质
(1)但不是所有的生命活动都需要ATP
(2)耗能生理活动:
主动运输,大分子合成,胞吞、胞吐,细胞分裂等
(3)不耗能生理活动:
消化道营养物质的水解,自由扩散,协助扩散,渗透作用,蒸腾作用
2.化学能转换成其他形式能量,用于生命活动
(1)电能:
生物发电、发光;大脑思考;神经传导
(2)化学能:
合成代谢,小分子→大分子;吸收分泌,胞吞、胞吐;植物生长
(3)机械能:
肌肉收缩
(4)渗透能:
主动运输
4、意义
1.能量通过ATP分子在生物体内的吸能反应(ATP水解)和放能反应(ATP合成)之间循环(并非真正的循环,来源和去路不一样)流通
2.形象地把ATP比喻成流通的能量“通货”——流通的货币
5、能源物质之间的关系
1.直接能源:
ATP。
水解释放的能量直接用于各项生命活动;流通的货币
2.主要能源:
糖类。
生命活动所利用的能量70%由糖提供。
活期存款。
1mol葡萄糖彻底分解释放2870kJ能量
3.储能物质
(1)脂肪:
细胞共有。
1g脂肪释放能量=2g糖。
5体积脂肪=1体积糖。
定期存款
(2)淀粉:
植物特有
(3)糖原:
动物特有:
肝糖原、肌糖原
4.最终能源:
太阳能。
地球上所有生命活动所需的能量几乎(除硝化细菌等)全来自光合作用固定的能量
6、细胞内产生与消耗ATP的生理过程
1.细胞膜:
消耗ATP:
主动运输、胞吞、胞吐
2.细胞质基质:
产生ATP:
细胞呼吸第一阶段
3.叶绿体
(1)产生ATP:
光反应
(2)消耗ATP:
利用光反应产生的ATP,进行暗反应;自身DNA复制、转录、翻译等
4.线粒体
(1)产生ATP:
有氧呼吸第二、三阶段
(2)消耗ATP:
自身DNA复制、转录、翻译等
5.核糖体:
消耗ATP:
翻译(蛋白质的合成)
6.细胞核:
消耗ATP:
DNA复制、转录等
’
5.3ATP的主要来源——细胞呼吸
1、细胞呼吸的方式
1.概念:
有机物(分解的底物,包括糖类,脂质,蛋白质等,能源物质利用的顺序)在细胞内(发生的场所,由细胞结构及各种酶的分布决定;病毒无细胞呼吸;真核生物,细胞器→线粒体,细胞质基质;原核生物,细胞质和细胞膜)经过一系列的氧化分解(反应类型,有氧、无氧呼吸均有氧化反应和分解反应;多种酶催化;反应物包括有机物,氧气,水)生成二氧化碳或其他产物(呼吸产物,即物质变化;产物包括二氧化碳,水,中间产物(丙酮酸、[H]),乳酸,酒精)释放出能量并生成ATP的过程(能量变化;有机物中化学能释放,只有30-40%生成ATP,大部分以热能散失。
散失途径皮肤的毛细血管的舒张、皮肤的汗腺的分泌、呼吸、排泄、排便)
2.本质:
细胞内有机物的氧化分解,并释放能量
3.类型:
依据是否需要氧气参与
(1)有氧呼吸
(2)无氧呼吸:
依据产物不同,分为:
产生乳酸的无氧呼吸,和产生酒精的无氧呼吸;某些微生物的无氧呼吸称为发酵,依据产物不同,分为:
乳酸发酵,和酒精发酵
4.概念区分
(1)呼吸:
通过呼吸运动吸入氧气,排出二氧化碳的过程
(2)细胞呼吸:
见概念
(3)呼吸运动:
胸廓有节律地扩大和缩小,从而完成吸气和呼气的活动
2、实验
1.标题:
探究酵母菌细胞呼吸的方式
2.实验原理
(1)酵母菌:
单细胞真菌,单细胞真核生物;兼性厌氧型微生物,有氧无氧均可生存。
应用:
酿酒,先有氧呼吸,让酵母菌繁殖→再无氧呼吸,发酵酒精;发面,有氧呼吸,放出大量二氧化碳,使馒头、面包松软
(2)以葡萄糖为底物时,通过酵母菌在有氧和无氧的条件下,测定细胞呼吸的产物,来确定酵母菌细胞呼吸方式
(3)反应式
1C6H12O6+6H2O+6O2→(酵母菌)6CO2+12H2O+
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