必修一第五章细胞的能量供应和利用知识点复习总结.docx
《必修一第五章细胞的能量供应和利用知识点复习总结.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《必修一第五章细胞的能量供应和利用知识点复习总结.docx(28页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
必修一第五章细胞的能量供应和利用知识点复习总结
分子与细胞
第五章细胞的能量供应和利用
第一节降低化学反应活化能的酶
细胞代谢
(1)概念:
细胞中每时每刻都进行的化学反应统称为细胞代谢。
(2)特点:
①一般都需要酶催化,②在水环境中进行,③反应条件温和,④一般伴随着能量的释放和储存。
(3)地位:
是细胞生命活动的基础。
对细胞代谢的理解
(1)从性质上看,细胞代谢包括物质代谢和能量代谢两个方面。
细胞内每时每刻都在进行着化学反应,与此同时伴随着相应的能量变化。
物质是能量的载体,而能量是物质运输的动力。
物质代谢和能量代谢相伴而生,相互依存。
(2)从方向上看,细胞代谢包括同时进行、对立统一的同化作用和异化作用。
同化作用和异化作用相互依存,同化过程中有物质的分解、能量的释放,异化过程中有物质的合成、能量的储存。
同化作用为异化作用的进行提供物质和能量基础,而同化作用进行所需的能量又靠异化作用来提供。
(3)从实质上看,细胞代谢是生物体活细胞内所进行的有序的连锁的化学反应。
应特别注意只有活细胞内进行的化学反应才是有序的,死细胞内虽然也进行着化学反应,但是无序的,所以不属于细胞代谢的范畴。
(4)从意义上看,细胞代谢的过程完成了细胞成分的更新,而细胞成分的更新正是生化反应造成的物质转化和能量转变的结果。
在细胞代谢的基础上,生物体既进行新旧细胞的更替,又进行细胞内化学成分的更新,最终表现出生长、发育、生殖等生命活动。
酶的作用原理
(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
(2)酶是一种生物催化剂,能改变反应途径,其作用是降低化学反应的活化能。
(3)酶在代谢中仅起到催化作用,本身化学性质和质量均不发生变化。
酶在进行催化作用时,首先与底物(即反应物)结合,形成不稳定的中间产物,中间产物再分解成酶和产物,因此可反复起催化作用。
酶的本质
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。
化学本质
绝大多数是蛋白质
少数是RNA
合成原料
氨基酸
核糖核苷酸
合成场所
核糖体
细胞核(真核生物)
实验验证
实验组
待测酶液+双缩脲试剂→是否出现紫色反应
待测酶液+吡罗红染液→是否呈现红色
对照组
已知蛋白液+双缩脲试剂→出现紫色反应
已知RNA溶液+吡罗红染液→出现红色
生理功能
具有生物催化作用
作用原理
降低化学反应的活化能
酶与激素、蛋白质的关系
(1)凡是活细胞都可产生酶(哺乳动物的成熟红细胞等除外),只有内分泌细胞才可产生激素,所以能产生酶的细胞不一定能产生激素,但能产生激素的细胞一定能产生酶。
(2)绝大多数酶是蛋白质,但不是所有的蛋白质都是酶,只有具有催化作用的蛋白质才是酶。
酶的特性
①酶具有高效性
(1)含义:
酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍。
(2)意义:
保证细胞代谢顺利进行。
②酶具有专一性
(1)含义:
每一种酶只能催化一种或一类化学反应,这就像一把钥匙开一把锁一样。
酶对它所作用的底物有着严格的选择,它只能催化一定结构或者一些结构近似的化合物,使这些化合物发生生物化学反应。
(2)意义:
使细胞代谢有序进行。
③酶的作用条件温和
(1)酶在常温、常压、适宜的pH等温和条件下,具有很高的催化效率。
酶对化学反应的催化效率也称为酶的活性。
(2)在最适的温度和pH条件下,酶的活性最高。
(3)温度偏高或偏低,pH过酸或过碱,酶的活性都会明显降低。
胃蛋白酶较为特殊,能在强酸性条件下发挥作用。
(4)0℃左右的低温虽然使酶的活性明显降低,但酶的空间结构保持稳定,在适宜的温度下酶的活性可以恢复。
过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
④由于酶具有专一性,而细胞内的化学反应及其繁多,不同的反应需要不同的酶来催化,这说明酶具有多样性。
与酶有关的曲线解读
1.表示酶高效性的曲线
(1)催化剂可加快化学反应速率,与无极催化剂相比,酶的催化效率更高。
(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。
(3)酶只能催化已存在的化学反应。
2.表示酶的专一性曲线
(1)酶的专一性
①酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。
②反应前后酶的结构与性质不变
(2)表示酶专一性的曲线
①在反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快,说明酶A催化底物参加反应。
②在反应物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明酶B不催化底物参加反应。
3.酶活性的影响因素曲线
(1)在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围酶催化作用逐渐减弱。
(2)在最适温度(pH)时,酶的催化作用最强,高于或低于最适温度(pH),酶的催化作用都将减弱。
(3)过酸、过碱、高温都会使酶失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。
(4)反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。
4.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线
(1)在其他条件适宜、酶量一定的条件下,酶促反应速率随底物浓度增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。
(2)在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
温度、pH、底物浓度和酶浓度可影响酶促反应速率。
不同的是温度和pH是通过影响酶活性而影响酶促反应的,而底物浓度和酶浓度不影响酶活性。
第二节细胞的能量“通货”——ATP
ATP的结构
全称:
三磷酸腺苷
结构简式
ATP分子的结构简式可以写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,T代表3个,P代表磷酸基团,“~”代表高能磷酸键。
“—”表示一般的共价键。
可见,在1分子ATP中,含有1个腺苷、2个高能磷酸键、3个磷酸基团。
(1)在ATP中,A代表腺苷,在碱基中,A代表腺嘌呤。
(2)ATP是一种物质,不是能量,当ATP的高能磷酸键断裂时,会释放出能量。
ATP是细胞内的一中高能磷酸化合物。
在动物细胞内除了ATP为高能磷酸化合物之外,还含有一种高能磷酸化合物,即磷酸肌酸。
ATP的分子组成
(1)腺苷是腺嘌呤和核糖结合而成的,所以ATP去掉两个磷酸基团后,剩余的部分为腺嘌呤核糖核苷酸,它是RNA的基本组成单位之一。
(2)ATP的结构特点可用“一、二、三”来记忆:
一个腺苷,二个高能磷酸键,三个磷酸基团。
ATP与ADP相互转化的反应式
结构基础
ATP水解酶
ATP中远离A的那个高能磷酸键易断裂也易形成。
①反应式ATPADP+Pi+能量
②能量的来源和去路:
能量来源于ATP中高能磷酸键的断裂,产生的能量用于各种需能的生命活动。
③ATP的水解一般是远离腺苷的那个高能磷酸键断裂,生成的ADP中含有两个磷酸基,叫做二磷酸腺苷。
(3)
ATP合成酶
ATP的合成储存能量
①反应式:
ADP+Pi+能量ATP
②ATP的形成途径
色素吸收、传递、转化
植物→光合作用:
光能ATP
热能→散失
氧化分解,有氧或无氧
动物
ATP
细菌→呼吸作用:
有机物能量
真菌
ATP与ADP的相互转化过程的比较
反应式
ATP→ADP+Pi+能量
ADP+Pi+能量→ATP
类型
水解反应
合成反应
条件
水解酶
合成酶
场所
细胞膜、叶绿体基质、细胞核等
细胞质基质、线粒体、叶绿体
能量转化
放能
储能
能量去向
各种生命活动消耗
储存于ATP中
磷酸肌酸与ATP的关系
磷酸肌酸也是高等动物细胞内的高能化合物,在动物和人体的肌细胞内存在且储存量比ATP多,但不能作为生命活动的直接能源,只是能量的一种储存形式。
(1)
磷酸肌酸激酶
当细胞内的有机物被氧化分解释放出能量,合成ATP数量过多时,部分ATP把能量转移到磷酸肌酸中,转化关系如下:
ATP+肌酸ADP+磷酸肌酸
(2)
磷酸肌酸水解酶
细胞中的ATP大量减少时,磷酸肌酸与ADP反应生成ATP,维持细胞中ATP数量的相对稳定。
转化关系如下:
ADP+磷酸肌酸ATP+肌酸
ATP是细胞中的直接能源物质
糖类和脂肪分子中的能量很多而且很稳定,不能被细胞直接利用,这些稳定的化学能只能转化成ATP分子中活跃的化学能,才能被细胞直接利用。
ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键很容易水解,也很容易重新形成,因此,ATP是直接的能源物质。
ATP是细胞内的直接供能物质,但并非所有的生命活动所需的能量都是由ATP提供的,如植物对水分子的吸收和运输,其动力来自叶片蒸腾作用产生的拉力。
ATP中能量的转化
(1)渗透能:
细胞的主动运势是逆浓度梯度进行的,物质跨膜移动所做的功消耗了能量,这些能量叫做渗透能,渗透能来自ATP。
(2)机械能:
细胞各种结构的运动大都是机械运动,所消耗的是机械能。
例如,肌细胞的收缩、草履虫纤毛的摆动、精子鞭毛的摆动、有丝分裂期间染色体的运动、腺细胞对分泌物的分泌等。
(3)电能:
大脑的思考——神经冲动在神经纤维上的传导,以及电鳐、电鳗等动物体内产生的生物电等,它们所消耗的就是电能。
电能是由ATP提供的能量转化而来的。
(4)化学能:
细胞内物质的合成需要化学能,如小分子物质合成大分子物质时,必须有直接或间接的能量供应。
另外,细胞内的物质在分解的开始阶段,也需要化学能来活化,从而成为能量较高的物质(如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖)。
可以说在细胞内的物质代谢中,到处都需要由ATP水解释放的化学能。
(5)光能:
目前关于生物发光的生理机制还没有完全弄清楚,但是已经知道,生物体用于发光的能量直接来自ATP,如萤火虫的发光。
(6)热能:
有机物的氧化分解释放的能量小部分用于生成ATP,大部分转化为热能,通过各种途径向外界散发,其中一小部分热能用于维持体温。
通常情况下,热能的形成往往是在细胞能量转化和传递的过程中。
第三节ATP的主要来源——细胞呼吸
细胞呼吸
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,生成二氧化碳或者其他产物,释放能量并生成ATP的过程。
②细胞呼吸的本质
细胞内有机物氧化分解,并释放能量。
③细胞呼吸的类型
根据细胞氧化分解有机物时是否有氧气参与,把细胞呼吸分为两种,一种是需要氧气参与,为有氧呼吸;另一种是没有氧气参与,为无氧呼吸。
④对细胞呼吸的理解
(1)细胞呼吸发生的场所:
活细胞内;
(2)反应底物:
有机物;
(3)呼吸产物:
二氧化碳或其他产物;
(4)反应类型:
氧化分解反应;
(5)能量变化:
释放能量;
(6)物质变化:
分解有机物、生成ATP。
酵母菌的细胞呼吸方式
(1)
酵母菌
酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。
通过定性测序酵母菌在有氧和无氧的条件下细胞呼吸的产物,来确定酵母菌细胞呼吸的方式。
酵母菌
①有氧条件:
葡萄糖CO2+H2O+能量
②无氧条件:
葡萄糖CO2+H2O+能量
酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,完成细胞增殖,在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精,几乎不再增殖,因此,在酿酒的初期先通氧气,使酵母菌大量增殖,再密闭发酵产生酒精。
(2)CO2的检测
①使澄清的石灰水变混浊,混浊程度越高,产生的CO2越多。
②使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,变化所需时间越短,产生的CO2越多。
(3)酒精的检测:
在酸性条件下,橙色重铬酸钾溶液与酒精发生化学反应,变成灰绿色。
探究酵母菌呼吸方式的实验过程
提出问题:
酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧条件还是无氧条件下进行的?
酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么
作出假设:
针对上述问题,根据已有的知识和生活经验(如酵母菌可用于酿酒、发面等)作出合理的假设
设计并进行实验:
(1)配制酵母菌培养液,
(2)检测CO2的产生,装置如图所示,(3)检测酒精的产生:
自A、B瓶中各取2mL滤液,分别注入编号为1、2的两支试管中,分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液,振荡并观察溶液中颜色变化。
实验现象:
(1)甲、乙两装置中石灰水都变浑浊,但甲中浑浊程度高且速率快
(2)2号试管中溶液由橙色变成灰绿色,1号试管不变色
实验结论:
酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸,在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精,还产生少量的二氧化碳。
有氧呼吸的主要场所——线粒体
(1)线粒体的结构
外膜:
表面光滑
内膜:
有多种与有氧呼吸有关的酶
嵴:
由内膜向内腔折叠而成,以扩大膜面积,为酶附着提供位点
基质:
含有许多种与有氧呼吸有关的酶
(2)功能:
有氧呼吸的主要场所
(3)线粒体普遍存在于动植物细胞中,对于绝大多数生物来说,有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式。
线粒体时有氧呼吸的主要场所,因此,代谢越旺盛的细胞中含有的线粒体就越多。
有线粒体的生物一定能进行有氧呼吸,但必须在有氧的条件下;无线粒体的生物中,有的也可以在细胞质基质中进行有氧呼吸,如具有有氧呼吸酶的原核生物。
有氧呼吸的概念及实质
(1)概念:
细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
(2)对概念的理解
①细胞:
线粒体时有氧呼吸的主要场所,其次还有细胞质基质,所以细胞是有氧呼吸的场所。
②氧气:
指有氧呼吸的条件,没有氧气,有氧呼吸不能进行。
③多种酶:
有氧呼吸过程需要经过一系列复杂的化学反应,所以全过程有多种酶参与。
④有机物:
指有氧呼吸的底物,有氧呼吸的底物不是只有葡萄糖一种,还包括其他的有机物,教材是以葡萄糖为例来讲述呼吸作用过程的。
彻底:
指底物氧化的程度,复杂的有机物经过有氧呼吸完全分解为无机物,能量完全释放。
二氧化碳和水:
是有氧呼吸的产物。
(3)实质:
细胞在氧气的参与下氧化分解有机物,释放能量,供给生命活动的需要。
有氧呼吸的过程
氧气的来源和去路
酶
C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
有氧呼吸过程中物质和能量的变化
①各反应物参与的阶段:
葡萄糖在第一阶段参与,H2O在第二阶段参与,O2在第三阶段产生。
②各生成物产生的阶段:
[H]在第一、二阶段产生,CO2在第二阶段产生,H2O在第三阶段产生。
③能量变化的特点:
三个阶段都能产生能量,但大量的能量在第三阶段产生。
有氧呼吸的三个阶段进行的化学反应都需要不同的酶来催化,酶具有专一性,线粒体中的酶只能进行氧化分解丙酮酸,并且线粒体膜上也有运输葡萄糖的载体蛋白,因袭葡萄糖不会直接进入线粒体,只有转化成丙酮酸后,才能进入线粒体被氧化分解。
无氧呼吸的概念
细胞在无氧条件下,通过酶的作用,把糖类等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放少量能量的过程。
从无氧呼吸的的概念可以看出,无氧呼吸有以下几个特点:
(1)细胞的无氧呼吸是在缺氧的条件下进行的,以适应不利的环境条件。
(2)细胞在无氧呼吸过程中,把有机物不彻底氧化分解,形成不彻底的氧化产物。
所谓不彻底的氧化产物,是指有机物经过无氧呼吸分解后,仍然是一些小分子有机物,如酒精、乳酸等等。
(3)释放能量少。
因为这个过程没有氧参与,只依靠细胞内的酶来分解有机物,形成的不彻底的氧化产物中仍储存着大量能量,所以无氧呼吸释放的能量很少。
无氧呼吸的过程(以葡萄糖为底物)
酶
场所:
细胞质基质中
酶
(1)第一阶段:
C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(与有氧呼吸的第一阶段完全相同)
酶
4[H]
(2)第二阶段:
2C3H4O32C2H5OH(酒精)+2CO2
4[H]
或2C3H4O32C3H6O3(乳酸)
酶
(3)总反应式
酶
①C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量
②C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量
由于酶的不同决定了丙酮酸被还原的产物也是不同的:
大多数植物、酵母菌、苹果果实无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳;有些高等植物的某些植物的某些器官在进行无氧呼吸时产生乳酸,如玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等;高等动物、人及乳酸菌无氧呼吸只产生乳酸。
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
反应条件
需要O2、酶和适宜的温度
不需要O2,需要酶和适宜的温度
呼吸场所
第一阶段在细胞质基质,第二、三阶段在线粒体中
细胞质基质中
分解产物
CO2和H2O
CO2、酒精或乳酸
释放能量
1mol葡萄糖释放能量2870kJ,其中1161kJ转移至ATP中
1mol葡萄糖释放能量196.65kJ(生成乳酸)或225.94kJ(生成酒精和CO2),其中均只有61.08kJ转移至ATP中
特点
有机物彻底氧化分解,能量完全释放
有机物没有彻底氧化分解,能量没有完全释放
相同点
实质
分解有机物,释放能量,生成ATP为生物体的生命活动提供能量
意义
①细胞呼吸为生物体的生命活动提供能量;②细胞呼吸为生物体内其他化合物的合成提供原料
联系
第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同,之后在不同的条件下、不同的场所和不同酶的作用下沿不同的途径形成不同的产物。
影响细胞呼吸的因素
1.影响细胞呼吸的内因——遗传因素
遗传因素决定酶的种类和数量,进而影响呼吸的类型、速率等。
(1)生物的呼吸类型
需氧型——必须在氧气充足的条件下才能正常生活,如大多数动植物的细胞呼吸。
厌氧型——需要在无氧的条件下才能生活得好,有氧则呼吸作用受抑制,如常见的乳酸菌的呼吸。
兼性厌氧型——在有氧条件下进行有氧呼吸,无氧条件下则进行无氧呼吸,如酵母菌的呼吸类型。
(2)不同生理状态或生理期呼吸作用有差异(以植物为例)。
①不同种类的植物呼吸速率不同,如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。
②同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同,如幼苗期、开花期呼吸速率升高,成熟期呼吸速率下降。
2.影响细胞呼吸的外因——环境因素
(1)温度
①温度影响呼吸作用,主要是通过影响呼吸酶的活性来实现的。
呼吸速率与温度的关系如图所示。
②生产上常用这一原理在低温下储藏水果、蔬菜。
在大棚蔬菜的栽培过程章夜间适当降低温度,降低呼吸作用,减少有机物的消耗,提高产量。
(2)O2的浓度
①在O2浓度为零时只进行无氧呼吸,浓度为10%一下,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,浓度为10%以上,只进行有氧呼吸。
②生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用,减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。
(3)CO2浓度
CO2是呼吸作用的产物,对细胞呼吸有抑制作用,实验证明,在CO2浓度升高到1%-10%时,呼吸作用明显被抑制。
(4)含水量
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。
在作物种子储藏时,将种子风干,以减弱细胞呼吸,减少有机物的消耗。
细胞呼吸原理的应用
类型
应用
原理
有氧呼吸
提倡有氧运动
不会因剧烈运动时无氧呼吸积累过多的乳酸而使肌肉酸胀无力
作物栽培时及时松土透气
利用根的有氧呼吸,促进水和无机盐的吸收
稻田定期排水
水稻的根比较适应无氧呼吸,但也需要进行有氧呼吸,定期排水避免根无氧呼吸产生大量酒精对细胞产生毒害作用,使其腐烂
生产醋酸、味精等
利用醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌的有氧呼吸
利用酵母菌发面
在馒头、面包的制作过程中,利用酵母菌的有氧呼吸,使馒头、面包变得松软可口
无氧呼吸
选用“创可贴“、透气消毒纱布包扎伤口
为伤口创造有氧的环境,避免厌氧病菌的繁殖,有利于伤口的愈合
伤口过深或被锈钉扎伤,需及时治疗
避免破伤风芽孢杆菌进行无氧呼吸而大量繁殖,引发破伤风
制作酸菜、酸奶、泡菜等
利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸菌的过程
呼吸作用的曲线分析
等于零时,只进行无氧呼吸
O2浓度大于等于D时,只进行有氧呼吸
在0-D之间时,两种呼吸方式都存在
当氧气浓度为B时,二氧化碳释放总量最少,即有机物的消耗最少,此时的氧气浓度有利于水果、蔬菜等的保存。
有氧呼吸与无氧呼吸的相关计算
(1)根据反应式计算
酶
①有氧呼吸
C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+大量能量
1mol6mol6mol38molATP
酶
②无氧呼吸(以产生酒精和CO2的无氧呼吸为例)
C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量
1mol2mol2molATP
(2)有氧呼吸与无氧呼吸中CO2产生量、葡萄糖的消耗量与ATP合成量的比较
①在消耗相同葡萄糖的情况下,有氧呼吸与无氧呼吸中CO2产生量的比例为3:
1,ATP合成量的比为19:
1.
②在产生相同CO2的情况下,有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为1:
3。
③在合成相同ATP的情况下,有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为1:
19.
④在一个有氧呼吸与无氧呼吸同时进行的过程中,O2的吸收量与CO2的产生量的比为3:
4时,说明此过程中有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等;若此比例小于3:
4,说明此过程中无氧呼吸占优势;若此比例大于3:
4,说明此过程中有氧呼吸占优势。
根据CO2的释放量和O2的消耗量判断细胞呼吸的状况(以葡萄糖为呼吸底物)
(1)无CO2释放时,细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,此种情况下,容器内气体体积不发生变化,如马铃薯块茎的无氧呼吸。
(2)不消耗O2,但产生CO2时细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。
此种情况下容器内气体体积可增大,如酵母菌的无氧呼吸。
(3)CO2释放量等于O2消耗量时,细胞只进行有氧呼吸,此种情况下,容器内气体体积不变化,但若将O2吸收,可引起气体体积减小。
(4)当CO2释放量大于O2消耗量时,细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式,如酵母菌在不同O2浓度下的细胞呼吸。
此种情况下,判断哪种呼吸方式占优势,可如下分析:
①若VCO2/VO2=4/3,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。
②若VCO2/VO2>4/3,无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸。
③若VCO2/VO2<4/3,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸。
第四节能量之源——光与光合作用
绿叶中色素的提取和分离实验
实验原理提取:
有机溶剂(如无水乙醇)能溶解色素分离:
因溶解度不同而扩散速度不同
实验步骤:
(1)提取色素:
将绿色叶片剪碎,加入少许二氧化硅、碳酸钙、10mL无水乙醇进行研磨,用纱布过滤,收集滤液。
(2)制备滤纸条:
长10cm、宽1cm,一端剪去两角,用铅笔画一条细的横线,等干燥后,重复一两次,将滤纸条轻轻插入层析液中,用培养皿盖住烧杯。
实验现象:
滤纸上呈现四条颜色宽度不同的色素带,从上到下分别是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)
实验中的主意事项及操作目的
过程
注意事项
操作目的
提取色素
(1)
选新鲜绿色的叶片
使滤液中色素含量高
(2)
研磨时加无水乙醇
溶解色素
(3)
加少量SiO2和CaCO3
研磨充分和保护色素
(4)
迅速、充分研磨
防止乙醇挥发,充分溶解色素
(5)
盛放滤液的试管管口加棉塞
防止乙醇挥发和色素氧化
分离