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第五章 第3節 細胞呼吸的原理和應用
1. 細胞呼吸：細胞內的有機物氧化分解，生成CO2或其他產物，釋放能量并生成ATP的過程，包括有氧呼吸和無氧呼吸兩種方式。
2. 有氧呼吸：在O2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CO2和水，釋放大量能量，生成大量ATP的過程。
3. 無氧呼吸：在沒有O2參與的情況下，葡萄糖等有機物經過不完全分解，釋放少量能量，生成少量ATP的過程。
注：無氧呼吸時，葡萄糖中的能量大部分儲存在酒精或乳酸中。
4. 發酵：特指酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸。產生酒精的叫做酒精發酵（如葡萄酒的釀造），產生乳酸的叫做乳酸發酵（如酸奶的制作）。
注：人體肌細胞進行無氧呼吸不屬于乳酸發酵！！！
5. 細胞呼吸兩種方式的比較：
6. 細胞呼吸時釋放的能量，大部分以熱能形式散失，只有少部分用于合成ATP。
（但有氧呼吸生成的ATP比無氧呼吸多）
7. 影響細胞呼吸的外部因素：
（1）溫度：通過影響呼吸酶的活性來影響呼吸速率
應用：① 低溫條件下貯存蔬菜、水果；
② 大棚蔬菜栽培中，增加晝夜溫差（夜間和陰天適當
降溫），減少有機物的消耗；
③ 溫水和面發酵更快。
（2）pH：通過影響呼吸酶的活性來影響呼吸速率
應用：微生物發酵時依據微生物的種類調整pH
（3）O2濃度：
曲線I：氧氣濃度對總呼吸速率的影響
（1）氧氣濃度為0時：只進行無氧呼吸；
氧氣濃度為0~b時：有氧呼吸+無氧呼吸；
氧氣濃度≥b時：只進行有氧呼吸。
（2）B點：此時，有氧呼吸速率=無氧呼吸速率；
A點： 總呼吸速率最小值，在其對應的氧氣濃度a下最適合貯存蔬菜水果；
C點：無氧呼吸消失點
M點：總呼吸速率最大值，M點之后的限制因素為酶濃度或底物濃度。
應用：① 中耕松土，增強根部的細胞呼吸，有利于植物對礦質元素的吸收；
② 在低氧條件下貯存蔬菜水果。
（4）CO2濃度：生成物濃度越高，反應速率越慢。
應用：較高CO2濃度的條件下貯存蔬菜水果。
（5）水含量：自由水含量多，新陳代謝加快，呼吸速率提升；但澆水過多會使植物細胞進行無氧呼吸，產生酒精使根部腐爛，進而降低呼吸速率。
應用：稻田需定期排水，防止水淹；
8. 貯存蔬菜水果的條件：低溫、低氧、高CO2、一定濕度
貯存種子的條件：低溫、低氧、高CO2、干燥
9. 細胞呼吸與生活健康：
① 包扎淺傷口選用透氣的創可貼：
防止厭氧細菌的滋生
② 皮膚破損較深或被銹釘扎傷需及時注射破傷風抗毒血清：
破傷風桿菌只能進行無氧呼吸，容易在深傷口內大量繁殖；
③ 提倡慢跑等有氧運動：
避免肌細胞無氧呼吸產生大量乳酸，使肌肉酸脹乏力。
第五章 第3節 細胞呼吸的原理和應用
探究酵母菌細胞呼吸的方式
1. 實驗原理：酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。
2. 探究實驗的一般步驟：
提出問題→作出假設→設計實驗→進行實驗→得出結論→表達與交流
3. 此實驗的自變量：氧氣的有無
因變量：細胞呼吸的產物
無關變量：溫度、葡萄糖濃度、酵母菌活性等（保證相同且適宜）
4. 檢測CO2的方法：
① 澄清石灰水：渾濁程度越高，CO2越多；
② 溴麝香草酚藍溶液：藍→綠→黃（變黃用時越短，CO2越多）
③ CO2傳感器：讀數（靈敏度更高）
5. 檢測酒精的方法：
① 酸性重鉻酸鉀（濃硫酸+重鉻酸鉀）：橙色→灰綠色
② 酒精檢測儀：讀數（靈敏度更高）
有氧呼吸與無氧呼吸的裝置示意圖
6. 甲組（有氧呼吸）中各錐形瓶的作用：
① 10% NaOH溶液：除去空氣中的CO2；
② A瓶（酵母菌+5%葡萄糖溶液）：葡萄糖濃度過低則抑制酵母菌細胞呼吸，濃度過高則使酵母菌失水死亡；
③ 澄清石灰水：檢測是否有CO2的產生（也可換為溴麝香草酚藍溶液）。
7. 乙組（無氧呼吸）中各錐形瓶的作用：
① B瓶（酵母菌+5%葡萄糖溶液）應封口放置一段時間后，再連通檢測CO2的裝置，原因：使酵母菌耗盡瓶內的氧氣，保證無氧條件；
② 澄清石灰水：檢測是否有CO2的產生（也可換為溴麝香草酚藍溶液）。
8. A、B瓶中應加入等量的經過加熱煮沸后冷卻的葡萄糖溶液，原因：加熱煮沸可除去葡萄糖溶液中的氧氣和雜菌，冷卻后再與酵母菌混合可以保證酵母菌的活性。
9. 若有氧組也產生一定的酒精使酸性重鉻酸鉀變色，可能的原因是：培養瓶中的葡萄糖還未消耗完，與酸性重鉻酸鉀發生反應使其變色。
（注：可將酵母菌的培養時間適當延長，以耗盡溶液中的葡萄糖，避免其對實驗結果的影響）
10. 實驗結論：
① 酵母菌在有氧和無氧條件下均能進行細胞呼吸；
② 在有氧的條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生大量的二氧化碳。
③ 在無氧的條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生少量的二氧化碳和酒精。
（注：此實驗沒有檢測到水的生成，所以實驗結論中不應該提到“水”。）
11. 對比實驗：是一種特殊的對照實驗
特點：沒有對照組，均為實驗組，實驗組之間互為對照
示例：探究酵母菌細胞呼吸的方式

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