8/8光合作用和呼吸作用知識點總結ATP的主要來源——細胞呼吸

細胞呼吸的概念：細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他產物，釋放能量并且生成ATP的過程。

一、實驗課題探究酵母菌細胞呼吸的方式

（一）實驗原理

1、酵母菌是單細胞真菌屬于兼性厭氧菌。

有氧呼吸產生水和CO2

無氧呼吸產生酒精和CO2。

2、CO2的檢測方法

（1）CO2使澄清石灰水變渾濁

（2）CO2使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃

3、酒精的檢測

橙色的重酪酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應，變成灰綠色。

二）實驗假設

1.酵母菌在有氧情況下進行有氧呼吸產生：CO2

2.無氧情況下進行無氧呼吸，產生：CO2+酒精

(三)實驗用具（略）

1、NaOH的作用是什么？

2、酵母菌進行什么呼吸？

3、澄清的石灰水有什么作用？

4、如何說明CO2產生的多少？

5、如何控制無氧的條件？

(四)實驗結果預測

1、酵母菌在有氧和無氧情況下均產生了CO2，能使澄清石灰

水變渾濁。

2、酵母菌在有氧情況下，沒有酒精生成，不能使重鉻酸鉀溶

液發(fā)生顯色反應；在無氧情況下，生成了酒精，使重鉻酸鉀溶

液發(fā)生灰綠色顯色反應。

3、酵母菌的有氧呼吸比無氧呼吸釋放的CO2要多

(五)實驗步驟

1、配制酵母菌培養(yǎng)液（等量原則）置于A、B錐形瓶

2、組裝有氧呼吸和無氧呼吸裝置圖，放置在25-35℃、環(huán)境下培養(yǎng)8-9小時。

3、檢測CO2的產生

4、檢測酒精的產生

（1）取2支試管編號（2）各取A、B錐形瓶酵母菌培養(yǎng)液的濾液2毫升注入試管

（3）分別滴加0.5毫升重酪酸鉀--濃硫酸溶液，輕輕震蕩、混勻.Ａ試管密封，Ｂ試管不密封．(六)觀測、記錄

酵母菌在有氧和無氧條件下均能進行細胞呼吸。

有氧條件下，產生大量的CO2，無氧條件下,產生酒精+少量的CO2二、細胞呼吸的方式（一）有氧呼吸1、過程、場所

①葡萄糖的初步分解場所：細胞質基質

C6H12O6

2、能量去向

1mol葡萄糖釋放能量2870KJ:一部分以熱能形式散失(約60%),1161KJ轉移至ATP（合成38molATP）

3、總反應式：

C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

4、概念

有氧呼吸是指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程（二）無氧呼吸1、過程、場所

②丙酮酸徹底分解

場所：線粒體基質2丙酮酸+6H2O酶

6CO2+20[H]+能量

（少量）[H]的氧化

場所：線粒體內膜

24[H]+6O2

酶

12H2O+能量（大量）

酶

2丙酮酸(C3H4O3)+4[H]+能量（少量）

③

酶

2、能量去向：

1mol葡萄糖分解為乳酸或酒精后，共放出196.65kJ的能量，

3、反應方程式

A.乳酸發(fā)酵

4、概念

無氧呼吸是指細胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產物，同時釋放出少量能量的過程。5、實例

a.高等植物在水淹的情況下，可以進行短時間的無氧呼吸。產生酒精和二氧化碳.

b.高等動物和人體在劇烈運動時，骨骼肌細胞內就會進行無氧呼吸。肌肉酸脹是由于產生了乳酸.

場所：細胞質基質

C6H12O6

酶

2丙酮酸+4[H]+能量（少量）

☆與有氧呼吸第一階段相

同

②丙酮酸不徹底分解

場所：細胞質基質

2丙酮酸

酶

2C3H6O3（乳酸）

2C2H5OH（酒精）+2CO

2

2、其余的能量以熱能的形式散失,

3、未釋放的能量儲存在何處？

2C3H6O3（乳酸）酶

+少量能量

例：高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官

（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等）C6H12O

6

酶

2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量

例：大多數植物、酵母菌,

葡萄糖的初步分解①1、其中有61.08KJ的能量儲存在ATP中，產生2molATP,

C6H12O6

B.酒精發(fā)酵

c.酵母菌在缺氧的條件下，可以將有機物分解成酒精和二氧化碳有氧呼吸與無氧呼吸的比較

51015202530

例題：下圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下O2吸收量和CO2釋放量的變化。請據下圖回答下列問題：

O2吸收量=0只進行無氧呼吸O2吸收量=CO2釋放量只進行有氧呼吸

O2

CO2

的釋放速

(1)外界氧濃度在10％以下時，該器官的呼吸作用方式是________________。(2)該器官的CO2釋放與O2的吸收兩條曲線在P點相交后則重合為一條線，此時該器官的呼吸作用方式是____________，進行此種呼吸方式所用的底物是____________。(3)當外界氧濃度為4～5％時，該器官CO2釋放量的相對值為0.6，而O2吸收量的相對值為0.4。此時，無氧呼吸消耗葡萄糖的相對值約相當于有氧呼吸的____倍關于呼吸作用的計算:

C6H12O6酶

2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

酶

三、影響呼吸速率的外界因素：

1、溫度：溫度通過影響細胞內與呼吸作用有關的酶的活性來影響細胞的呼吸作用。

溫度過低或過高都會影響細胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內，溫度越低，細胞呼吸越弱；溫度越高，細胞呼吸越強。

2、氧氣：氧氣充足，則無氧呼吸將受抑制；氧氣不足，則有氧呼吸將會減弱或受抑制。

3、水分：一般來說，細胞水分充足，呼吸作用將增強。但陸生植物根部如長時間受水

浸沒，根部缺氧，進行無氧呼吸，產生過多酒精，可使根部細胞壞死。

4、CO2：環(huán)境CO2濃度提高，將抑制細胞呼吸，可用此原理來貯藏水果和蔬菜。

四、呼吸作用在生產上的應用：

1．作物栽培時，疏松土壤促進根部有氧呼吸，吸收無機鹽。

2．糧油種子貯藏時，要風干、降溫，降低氧氣含量，則能抑制呼吸作用，減少有機物消耗。

3．水果、蔬菜保鮮時，要低溫或降低氧氣含量及增加二氧化碳濃度，抑制呼吸作用。4．包扎傷口，選用透氣消毒紗布，抑制細菌無氧呼吸

5．酵母菌釀酒：先通氣，后密封。先讓酵田菌有氧呼吸，大量繁殖，再無氧呼吸產生酒精。

6．稻田定期排水：抑制無氧呼吸產生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡7．提倡慢跑：防止劇烈運動，肌細胞無氧呼吸產生乳酸8．破傷風桿菌感染傷口：須及時清洗傷口，以防無氧呼吸

?消耗等量的C6

H12

O時，無氧呼吸與有氧呼吸產生的ATP的比例為：1：19?產生相同量的ATP，用于無氧呼吸和有氧呼吸的C6

H12

O6

比例為：19：1

◆消耗等量的C6

H12O時，無氧呼吸與有氧呼吸產生的CO2的比例為：1：3

◆產生相同量的CO2，用于無氧呼吸和有氧呼吸的C6

H12

O6比例為：3：1

五、意義：

1為生物各種生命活動提供ATP2為體內其他化合物的合成提供原料光合作用知識點：

一、光合作用的的探究歷程

1、海爾蒙特實驗：植物生長所需的原料來自于水

2、普里斯特利實驗：綠色植物可以更新空氣

3、薩克斯實驗：光合作用需要光，光合作用能產生淀粉。實驗注意事項：置于暗處48小時——使葉子里的淀粉消耗完，避免影響實驗的準確性；用酒精脫色——使葉子中的葉綠素溶解，避免遮擋反應的顏色，葉綠素只溶解在有機溶劑中，如酒精，丙酮等；分別用碘蒸汽處理葉片，發(fā)現(xiàn)遮光的沒有變成藍色，曝光的則呈現(xiàn)深藍色。

4、1880年（美國）恩格爾曼實驗：O2是由葉綠體釋放的

該實驗的巧妙之處：1．實驗材料選用：水綿和好氧性細菌。因為水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，用好氧性細菌可確定釋放氧氣的部位。2．環(huán)境：選用黑暗并且沒有空氣的，排除了氧氣和光的干擾。3．對比試驗：先用極細光束照射水綿，而后又讓水綿完全曝露在光下。先選極細光束，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當于一組對比實驗；用好氧細菌檢測，能準確判斷水綿細胞中釋放氧的部位。而后用完全曝光的水綿與之做對照，從而再一次證明實驗結果完全是光照引起的，并且氧是由葉綠體釋放出來的。5、美國魯賓和卡門實驗（同位素標記法）：光合作用產生的O2來自于H2O。

6：美國卡爾文：用14C標記14CO2，供小球藻進行光合作用，探明了CO2中的C的去向，稱為卡爾文循環(huán)。14CO2——14C3——14CH2O光合作用發(fā)現(xiàn)小結：

一、捕獲光能的色素和結構1、捕獲光能的色素

1664年，比利時海爾蒙特

1771年，英國普利斯特利

1864年，德國薩克斯

1880年，美國恩格爾曼

20世紀30年代，美國魯賓與卡門

原料:水

原料和產物:

更新空氣(二氧化碳和氧氣)

產物:淀粉條件:光場所:葉綠體條

件:光

氧來自于水。

實驗原則：

對照原則

單一變量原則

實驗方法：同位素標記法

實驗：綠葉中色素的提取和分離

實驗原理：提取(無水乙醇)、分離(層析液)

目的要求：綠葉中色素的提取和分離及色素的種類材料用具：新鮮的綠葉、定性濾紙等、無水乙醇等

方法步驟：1.提取綠葉中的色素2.制備濾紙條3.畫濾液細線4.分離綠葉中的色素5.觀察和記錄

方法與步驟：稱取5g左右的鮮葉，剪碎，放入研缽中。加少許的二氧化硅（充分研磨）和碳酸鈣(防止研磨中色素被破壞)與10ml無水乙醇。在研缽中快速研磨。將研磨液進行過濾。討論：

1.濾紙條上色帶的數目、排序、寬窄？

2.濾紙條上的濾液細線，為什么不能觸及層析液？

3、春夏葉片為什么是綠色？而秋天樹葉為什么會變黃？

四種色素對光的吸收:

葉綠素主要吸收_______類胡蘿卜素主要吸收________

一、光合作用強度

1、什么是光合作用強度？光合作用強度通常用光合速率表示，即單位葉面積葉片在單位時間內反應物的消耗量或產物的生成量。

總光合速率=凈光合速率+呼吸速率可以測出凈光合速率和呼吸速率，只能計算出總光合速率

類胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素

(占1/4)

葉綠素葉綠素a

葉綠素b

(占3/4)

胡蘿卜素：橙黃色葉黃素：黃色葉綠素a：藍綠色b：黃綠色

二、光合作用過程

:、光合作用的意義:

1、把光能轉化成化學能儲存在所制造的有機物中。2.對生物的進化具有重要作用。3、釋放氧氣,消耗大氣中二氧化碳，維持生物圈二氧化碳和氧氣的平衡。

4、制造的有機物一部分用來構建自身，為自身生命活動提供能量；大部分用來為生物圈中其他生物的生命活動提供營養(yǎng)和能量。

六.影響光合作用的因素有：

暗反應階段

條件

酶、ATP、[H]（有光、沒光都行）

場所

葉綠體基質

物質變化

CO2的固定：CO2+C5→2C3

C3的還原：C3+[H]→（CH2O）

能量變化ATP中的活躍化學能→（CH2O）中的穩(wěn)定化學能

酶

酶

ATP

（1）光：光照強弱直接影響光反應；

應根據植物的生活習性因地制宜地種植植物。光補償點、光飽和點：陽生植物>陰生植物

（2）溫度：溫度高低會影響酶的活性；

（3）CO2濃度：CO2是光合作用的原料，直接影響暗反應；

B

A

C

陽生植物陰生植物

光照強度

B：光補償點

C：光飽和點

吸收