探究酵母菌的呼吸方式
【素养达成】
1.阐明无氧呼吸的过程,列表比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。(社会责任)
2.联系日常生活中的实例,了解细胞呼吸原理的应用。(社会责任)
马拉松运动全程距离26英里385码,折合为42.195 1公里,这是一项考验运动员意志品质的运动,运动员在比赛中会产生强烈的肌肉酸疼的感觉;被水淹的农作物会出现烂根现象,最终导致植物死亡。这些情景都与细胞的无氧呼吸有关。
无氧呼吸和有氧呼吸有什么不同?怎样利用细胞呼吸的原理来解决生产生活中的实际问题呢?
探究点一 无氧呼吸
【师问导学】
1.无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸完全相同,也有[H]的产生,这部分[H]去向了哪里?
答案:参与了第二阶段还原丙酮酸、乳酸或者酒精的生成。
2.1 mol葡萄糖分解成乳酸时,只释放出196.65 kJ的能量,其中有61.08 kJ的能量储存在ATP中,其余的能量以热能的形式散失。那么,1 mol葡萄糖通过乳酸发酵可形成多少mol的ATP?其能量转换效率是多少?
答案:可形成2 mol的ATP。其能量转换效率是31.06%。
3.无氧呼吸是有机物不彻底的氧化分解,释放的能量比有氧呼吸少,为什么?
答案:还有很大一部分能量存在于不彻底的氧化产物乳酸或酒精中。
4.剧烈运动过后的肌肉酸疼是怎样造成的?
答案:剧烈运动,氧气供应不足,肌肉细胞无氧呼吸产生了乳酸。
【智涂笔记】
无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP,第二阶段不产生ATP;无氧呼吸在进化上比有氧呼吸出现得早,因此多数能进行有氧呼吸的生物,一般也能进行无氧呼吸。
①无氧呼吸产生乳酸还是酒精和二氧化碳,与细胞内的酶有关,一种细胞的无氧呼吸产物只能是其中一种。
②大多数植物、酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳;有些高等植物的某些器官如玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等进行无氧呼吸时产生乳酸;高等动物、人及乳酸菌的无氧呼吸只产生乳酸。
【师说核心】
1.条件:无氧条件下。
2.场所:细胞质基质。
3.过程:第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同,第二个阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。
4.类型
(1)乳酸发酵:C6H12O6\s\up7(酶(酶)2C3H6O3(乳酸)+少量能量。
(2)酒精发酵:C6H12O6\s\up7(酶(酶)2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量。
5.概念