2022新人教版（2019）《高中生物》必修第一册5.3细胞呼吸的原理和应用（ppt课件） .pptx

1、第第3 3节节 细胞呼吸的原理和应用细胞呼吸的原理和应用第一课时第一课时1.1.都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？2.2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？3.3.在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义？在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义？问题探讨问题探讨 呼吸作用呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫放能量，因此也叫细胞呼吸。细胞呼吸。细胞呼吸是否都需要氧？生物在有氧和无氧条细胞呼吸是否都需要氧？

2、生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？件下是否都能进行细胞呼吸呢？实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌是一种酵母菌是一种 。在有氧气。在有氧气和无氧气的条件下都能生存，属于和无氧气的条件下都能生存，属于 型型生物。生物。单细胞真菌单细胞真菌兼性厌氧兼性厌氧电镜照片（放大4750倍）通过通过对比实验对比实验，分析有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的情况。，分析有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的情况。设置设置两个或两个以上的实验组两个或两个以上的实验组，通过，通过对结果的比较分析对结果的比较分析，来探究，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验某种因素对实验对象

3、的影响，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对叫作对比实验，也叫相互对照实验照实验。对比实验也是科学探究中常用的方法之一。对比实验也是科学探究中常用的方法之一。在探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，需要设置有氧和无氧两种条在探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，需要设置有氧和无氧两种条件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比看出有无氧气对细胞呼吸的影响。结果都是事先未知的，通过对比看出有无氧气对细胞呼吸的影响。对比实验对比实验 提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验 交流讨论交流讨论得出结论得出

4、结论进行实验进行实验 基本步骤：基本步骤：酵母菌是在有氧还是无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精酵母菌是在有氧还是无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精?酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生COCO2 2吗吗?酵母菌在不同条件下产生的酵母菌在不同条件下产生的COCO2 2是否一样多是否一样多?二、作出假设：二、作出假设：酵母菌在无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精酵母菌在无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生COCO2 2酵母菌有氧呼吸比无氧呼吸产生的酵母菌有氧呼吸比无氧呼吸产生的COCO2 2多多一、提出问题一、提出问题:思考思

5、考1.1.怎样控制有氧和无氧的条件怎样控制有氧和无氧的条件?2.2.怎样鉴定有无酒精产生怎样鉴定有无酒精产生?怎样鉴定有无怎样鉴定有无COCO2 2 产生产生?如何比较如何比较COCO2 2产生的多少产生的多少?3.3.怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活?分析变量分析变量自变量自变量:因变量因变量:无关变量无关变量:细胞呼吸的条件细胞呼吸的条件细胞呼吸的产物细胞呼吸的产物 有氧有氧无氧无氧影响实验结果的可变因素影响实验结果的可变因素 酒精、酒精、COCO2 21、分别给酵母菌提供、分别给酵母菌提供有氧和无氧有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否

6、含的条件，一段时间后检测其产物是否含酒酒精或二氧化碳精或二氧化碳三、设计实验三、设计实验质量分数为10%的NaOH溶液 酵母菌 培养液澄清的石灰水酵母菌培养液澄清的石灰水 有氧条件装置 无氧条件装置保证酵母菌有充足的氧气，以便进行有氧呼吸。NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2，以保证第三个锥形瓶中使得澄清石灰水变浑浊的CO2是由酵母菌有氧呼吸产生的。应该先封口放置一段时间，再通入澄清的石灰水中，Why?刚封口的时候，锥形瓶中有氧气，本实验探究的是无氧呼吸，所以应先把氧气消耗完氧气消耗完，确保通入澄清石灰水中的CO2是无氧呼吸产生的。怎么鉴定有无怎么鉴定有无COCO2 2的产生？的产生？可使可

7、使澄清的石灰水澄清的石灰水变变混浊混浊；可可使使溴麝香草酚蓝水溶液溴麝香草酚蓝水溶液由由蓝蓝变变绿绿再变再变黄黄2 2、产物检测、产物检测比较比较COCO2 2 产生的多少产生的多少：根据石灰水根据石灰水混浊程度混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色变成黄色的时间长短的时间长短，可以检测酵母菌培养液中，可以检测酵母菌培养液中COCO2 2的产生情况。的产生情况。怎么鉴定有无怎么鉴定有无酒精酒精的产生？的产生？橙色的重铬酸钾橙色的重铬酸钾(K(K2 2CrCr2 2O O7 7)溶液，在溶液，在酸性酸性条件下与酒精发生条件下与酒精发生化学反应，变成化学反应，变成灰绿色灰绿色。2 2

8、、产物检测、产物检测3 3、怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？尽量在酵母菌生长的尽量在酵母菌生长的最适温度最适温度下进行实验以保证下进行实验以保证酵母菌的高活性。酵母菌的高活性。四、进行实验四、进行实验为什么将葡萄糖溶液先煮沸再冷却后再加入酵母菌？为什么将葡萄糖溶液先煮沸再冷却后再加入酵母菌？1 1、加热煮沸可以杀死葡萄糖溶液中的细菌，排除其、加热煮沸可以杀死葡萄糖溶液中的细菌，排除其他微生物对实验结果的影响。他微生物对实验结果的影响。2 2、冷却段原因：防止温度过高将酵母菌杀死。、冷却段原因：防止温度过高将酵母菌杀死。注意事项注意事项 葡萄糖也

9、能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长。应将酵母菌的培养时间适当延长。五、得出结论五、得出结论观察项目有氧条件装置无氧条件装置澄清石灰水混浊程度溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化酸性重铬酸钾检验颜色变化探究酵母菌细胞的呼吸方式观察比较表探究酵母菌细胞的呼吸方式观察比较表实验结论产生大量CO2产生少量CO2产生酒精未变色变色不明显橙色变为灰绿色由蓝变绿再变黄混浊程度高混浊程度低无氧呼吸酵母菌酒精、二氧化碳二氧化碳、水有氧呼吸有氧有氧条件条件无氧无氧条件条件1.1.都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？都是培养酵母

10、菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？2.2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？3.3.在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义？在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义？通气提供氧气，利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂；密封通气提供氧气，利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂；密封便于酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精。便于酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精。在有氧的情况下，酵母菌分解营养物质释放的能量多。在有氧的情况下，酵母菌分解营养物质释放的能量多。能为自己的生命活力提供少量能量。能为自己的生命活力提供少量能量。问题探讨问题探讨一、有氧

11、一、有氧呼吸呼吸有氧呼吸有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须有氧有氧的参与。有氧呼吸的的参与。有氧呼吸的主要场所是线粒体主要场所是线粒体。线粒体的内膜内膜上和基质基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶第二课时第二课时有氧呼吸最常利用的有机物为有氧呼吸最常利用的有机物为葡萄糖葡萄糖，其其化学方程式为：化学方程式为：葡萄糖少量能量少量能量丙酮酸H丙酮酸H与o2结合H少量能量少量能量CO2大量能量大量能量O2H2OH2OP A R T O N EP A R T O N E0 30 3有氧有氧呼吸的三个阶段呼吸的三个阶段第一阶段：细胞质基质第一阶段：细胞质基质第二阶

12、段：线粒体基质第二阶段：线粒体基质第三阶段：线粒体内膜第三阶段：线粒体内膜 这里的这里的HH是一种十分是一种十分简化的表示方式。这一产生简化的表示方式。这一产生HH的过程实际上是指氧化的过程实际上是指氧化型辅酶型辅酶(NADNAD+)转化成还原转化成还原型辅酶型辅酶I(I(NADHNADH)。概括概括的说，有氧呼吸是指细胞在的说，有氧呼吸是指细胞在氧氧的参与下，通过的参与下，通过多种多种酶酶的催化作用，把的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生产生二氧化碳和水二氧化碳和水，释放能量，产生大量，释放能量，产生大量ATP ATP 的过程。的过程。C6H12O6+6

13、H2O+6 O2 6 CO2+12 H2O+能量酶三二三全氧原子的转移途径氧原子的转移途径二一1 1、O O2 2在哪个阶段参与反应？在哪个阶段参与反应？H H2 2O O和和COCO2 2分别在哪个阶段生成？分别在哪个阶段生成？2 2、产生、产生能量的阶段是？产生大量能量的阶段是？能量的阶段是？产生大量能量的阶段是？3 3、葡萄糖、葡萄糖彻底分解是在哪一阶段？彻底分解是在哪一阶段？4 4、写出、写出总反应方程式？总反应方程式？第三阶段；第三阶段；第三阶段和第二阶段；第三阶段和第二阶段；均能；均能；第三阶段第三阶段第二阶段彻底分解第二阶段彻底分解思考思考 在细胞在细胞内，内，1mol1mol的

14、葡萄糖彻底氧化分解可以释放的葡萄糖彻底氧化分解可以释放2870kj2870kj的的能量，可以使能量，可以使977.28kj977.28kj左右的能量储存在左右的能量储存在ATPATP中，其余的能量中，其余的能量都已热能的形式散失了，请你计算一下，有氧呼吸的能量转化都已热能的形式散失了，请你计算一下，有氧呼吸的能量转化效率是多少，这些能量大约能使多少效率是多少，这些能量大约能使多少ADPADP转化为转化为ATP?ATP?34%32mol热能热能（体温的来源）体温的来源）葡萄糖葡萄糖COCO2 2+H2O+H2O能量能量ADPADPPiPi用于各项用于各项生命活动生命活动2870kJ2870kJ约

15、约3434ATPATP例题：例题：用含用含1818O O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，1818O O转移的途径是转移的途径是()A A葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸水水B B葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸氧氧C C葡萄糖葡萄糖氧氧水水D D葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸二氧化碳二氧化碳D D二、无氧呼吸二、无氧呼吸一般来说一般来说无氧呼吸最常利用的物质也是无氧呼吸最常利用的物质也是葡萄糖葡萄糖.无氧呼吸无氧呼吸的全过程可以概括的分为两个阶段，这的全过程可以概括的分为两个阶段，这两个阶段需要不同酶的催化，但是都在两个阶段需要不同酶的催化，但是都在细胞质基质细胞质基质中中进

16、行。进行。C C6 6H H1212O O6 6能量能量 2 2丙酮酸（丙酮酸（2C2C3 3H H4 4O O3 3 ）4H4H酶酶细胞质基质无氧呼吸第一阶段无氧呼吸第一阶段C C6 6H H1212O O6 6能量能量 2 2丙酮酸（丙酮酸（2C2C3 3H H4 4O O3 3 ）4H4H酶酶细胞质基质酶酶C C3 3H H6 6O O3 3乳酸乳酸C C2 2H H5 5OH+COOH+CO2 2酒精酒精酶酶无氧呼吸无氧呼吸第二阶段第二阶段+只有第一阶段释放出能量！只有第一阶段释放出能量！C6H12O62 C3H6O3+少量能量C6H12O62 C2H5OH+2CO2+少量能量酶例：高

17、等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等）块根、玉米胚细胞等）例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌微生物的无氧呼吸也叫作发酵酒精发酵乳酸发酵无氧呼吸总反应式：无氧呼吸总反应式：酶葡葡萄萄糖糖丙丙酮酮 酸酸 2C2C2 2H H5 5OHOH（酒精）酒精）+2CO+2CO2 22C2C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）乳酸）酶酶为什么释放的能量只有少量？为什么释放的能量只有少量？因为酒精和乳酸中还有大量能量没有释放出来因为酒精和乳酸中还有大量能量没有释放出来.能量（少量）能量（少量）+氢氢酶酶 在

18、在没有氧气参与没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解不完全分解，释放，释放少量能量少量能量的过程，就是的过程，就是无氧呼吸无氧呼吸。总结：有氧呼吸与无氧呼吸的异同总结：有氧呼吸与无氧呼吸的异同不同点不同点相同点相同点场所场所条件条件产物产物能量能量联系联系实质实质有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸细胞质基质和线粒体细胞质基质和线粒体细胞质基质细胞质基质氧气、酶氧气、酶酶酶COCO2 2、H H2 2O O酒精和酒精和COCO2 2或乳酸或乳酸大量大量 少量少量第一阶段相同，以后阶段不同第一阶段相同，以后阶段不同分解有机物，释放能量，合成分解有机物，释放能量

19、，合成ATPATP 有有氧呼吸和无氧呼吸都属于细胞呼吸，细胞呼吸是指氧呼吸和无氧呼吸都属于细胞呼吸，细胞呼吸是指有有机物机物在细胞内经过一系列的在细胞内经过一系列的氧化分解氧化分解生成生成二氧化碳和其他二氧化碳和其他产产物，物，释放能量并生成释放能量并生成A AT TP P的过程，的过程，所有的生物的生存都离不所有的生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量。开细胞呼吸释放的能量。细胞细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽的枢纽。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。吸过程联系起来

20、。例题例题 ：现有甲酵母菌进行有氧呼吸：现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发酵乙酵母菌进行发酵,若若它们消耗等量的葡萄糖它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出则它们放出COCO2 2和吸收的和吸收的O O2 2之比是之比是()()A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3 A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3C C不消耗不消耗O O2 2，只释放，只释放COCO2 2：只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸O O2 2的消耗量等于的消耗量等于COCO2 2的释放量：的释放量：只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸COCO2 2的释放量大于的释放量大于O O2 2的吸收量：的吸收量：有氧呼吸和无氧呼吸同

21、时进行有氧呼吸和无氧呼吸同时进行COCO2 2的释放的释放量小于量小于O O2 2的吸收量：的吸收量：有脂肪氧化分解，因为脂肪含有脂肪氧化分解，因为脂肪含H H高，氧化分解耗氧高。高，氧化分解耗氧高。思考思考1 1、温度：、温度：通过影响通过影响呼吸酶的活性呼吸酶的活性来影响呼吸速率来影响呼吸速率温度温度呼呼吸吸速速率率最适温度最适温度:细胞呼吸最强。细胞呼吸最强。超过最适温度超过最适温度:呼吸酶活性降低，呼吸酶活性降低，甚至变性失活，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。细胞呼吸受抑制。低于最适温度低于最适温度:呼吸酶活性下降，呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。细胞呼吸受抑制。三、影响三、影响呼吸作用

22、的呼吸作用的因素因素2 2、O O2 2浓度：浓度：直接影响直接影响呼吸速率呼吸速率和和呼吸性质呼吸性质。对无氧呼吸有。对无氧呼吸有抑制作用。抑制作用。A:A:在在O O2 2浓度为零时浓度为零时只进行无氧呼吸；只进行无氧呼吸；A-B:A-B:随随O O2 2浓度的升高，浓度的升高，无氧呼吸无氧呼吸逐渐逐渐受受 到抑制到抑制，而，而有氧呼吸还很弱有氧呼吸还很弱，使得，使得COCO2 2释释放总量减少。放总量减少。B B：呼吸作用最低点：呼吸作用最低点B-CB-C：主要与：主要与有氧呼吸加强有氧呼吸加强有关。有关。O O2 2浓度浓度COCO2 2释放量释放量有氧呼吸有氧呼吸COCO2 2释放量

23、释放量无氧呼吸无氧呼吸COCO2 2释放量释放量ABCDCOCO2 2总释放量总释放量0 5 10 15 20 25A A点：点：只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸C C点（点（D D点）及以后：点）及以后：只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸ACAC点之间：点之间：有氧呼吸和无氧呼吸同有氧呼吸和无氧呼吸同时进行时进行B B点：点：细胞呼吸释放细胞呼吸释放COCO2 2最少，有机物最少，有机物消耗最少，最有利于种子、水果、蔬消耗最少，最有利于种子、水果、蔬菜的储存。菜的储存。O O2 2浓度影响呼吸作用的曲线浓度影响呼吸作用的曲线A A点：只进行点：只进行无氧呼吸无氧呼吸B B点：无氧呼吸点：无氧呼吸消失点

24、消失点计算：计算：氧气浓度为氧气浓度为1010时无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖之比？时无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖之比？3:13:13 3、COCO2 2浓度：作为呼吸产物，根据浓度：作为呼吸产物，根据化学平衡化学平衡，CO2CO2浓度高会浓度高会抑制细胞抑制细胞呼吸呼吸的进行。的进行。4 4、水：自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。水：自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。原理原理：由于装置中含有的由于装置中含有的NaOHNaOH溶液可吸收溶液可吸收COCO2 2,刻度管中液滴的移动量可表刻度管中液滴的移动量可表示实验材料进行示实验材料进行细胞呼吸消耗的细胞呼吸消耗的O O2 2

25、量量,所以可用所以可用单位时间内液滴左移的体积单位时间内液滴左移的体积代表有氧呼吸速率。代表有氧呼吸速率。经典题型：液滴移动问题经典题型：液滴移动问题结果预测和结论：结果预测和结论：a a.若装置一中的液滴若装置一中的液滴 ，装置二中的液滴，装置二中的液滴 ，则说明种子，则说明种子只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸；b b.若装置一中的液滴若装置一中的液滴 ，装置二中的液滴，装置二中的液滴 ，则说明种子，则说明种子只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸；c c.若装置一中的液滴若装置一中的液滴 ，装置二中的液滴，装置二中的液滴 ，则说明种子，则说明种子既进行有氧呼吸既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸又进行无氧呼吸。

26、左移左移不动不动不动不动右移右移左移左移右移右移物理误差的校正：物理误差的校正：如果实验材料是如果实验材料是绿色植物绿色植物,整个装置应整个装置应遮光遮光处理处理,否则植物的光合作用会干扰呼否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。吸速率的测定。如果实验材料是如果实验材料是种子种子,为防止微生物呼吸对实验结果的干扰为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应对装置及所测种应对装置及所测种子进行消毒处理子进行消毒处理。物理误差的校正：物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应应设置对照实验设置对照实验,将所测的生物材将所测的生物材料灭活料灭活(如将种子

27、煮熟如将种子煮熟),),其他条件均不变。其他条件均不变。装置三装置三煮沸的煮沸的种子种子四、细胞四、细胞呼吸原理的应用呼吸原理的应用1 1、包扎伤口，选用透气消毒纱布，其目的是、包扎伤口，选用透气消毒纱布，其目的是 _创造透气环境，避免厌氧菌的繁殖创造透气环境，避免厌氧菌的繁殖2 2、破伤风杆菌（厌氧菌）感染伤口，须及时清洗伤、破伤风杆菌（厌氧菌）感染伤口，须及时清洗伤口，以防口，以防_呼吸呼吸无氧无氧3 3、酵母菌酿酒，先通气，后密封，其原理是先让酵母、酵母菌酿酒，先通气，后密封，其原理是先让酵母_ _ ，再，再_有氧呼吸，大量繁殖有氧呼吸，大量繁殖无氧呼吸，产生酒精无氧呼吸，产生酒精4 4

28、、花盆经常松土，能促进根部的、花盆经常松土，能促进根部的_，有利于吸收有利于吸收_等。等。有氧呼吸有氧呼吸矿物质离子矿物质离子5 5、提倡慢跑等有氧运动，防止剧烈运动，使肌肉细胞、提倡慢跑等有氧运动，防止剧烈运动，使肌肉细胞无氧呼吸产生大量无氧呼吸产生大量_，从而使肌肉酸胀乏力。，从而使肌肉酸胀乏力。乳酸乳酸6 6、稻田定期排水，能抑制、稻田定期排水，能抑制_产生酒精，防止酒精中产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡。毒，烂根死亡。无氧呼吸无氧呼吸7 7、低温储藏的原理：、低温储藏的原理：减弱减弱水果、粮食的水果、粮食的 ，以延长，以延长保质期。保质期。呼吸作用呼吸作用农产品的贮存和保鲜有哪些方法？

29、农产品的贮存和保鲜有哪些方法？粮食储藏：粮食储藏：低温（零上低温）、低低温（零上低温）、低O O2 2、干燥、干燥果蔬保鲜果蔬保鲜:低温（零上低温）、低低温（零上低温）、低O O2 2、湿润、湿润例题：某生物研究小组为了验证酵母菌在无氧或缺氧条件下才能产生酒精例题：某生物研究小组为了验证酵母菌在无氧或缺氧条件下才能产生酒精,他们依据他们依据“酒精具有还原性酒精具有还原性,可使酸性重铬酸钾变为灰绿色可使酸性重铬酸钾变为灰绿色”的原理进行实验的原理进行实验,装置如图。分析装置如图。分析回答回答:(1)A(1)A装置中滴加石蜡油的目的是装置中滴加石蜡油的目的是。(2)A(2)A、D D装置中装置中“

30、注射器注射器”的作用是的作用是。隔绝空气隔绝空气,营造无氧环境营造无氧环境便于取等量样液用于检测便于取等量样液用于检测(3)(3)实验实验10 min10 min后后,从从A A、D D两装置中各抽取两装置中各抽取2 mL2 mL溶液溶液,加入酸性重铬酸钾溶液后摇匀加入酸性重铬酸钾溶液后摇匀,均出现了灰绿色。甲、乙两同学对于均出现了灰绿色。甲、乙两同学对于D D装置出现灰绿色提出了不同的解释装置出现灰绿色提出了不同的解释:甲同学认甲同学认为为D D装置也产生了酒精装置也产生了酒精;乙同学认为是由于乙同学认为是由于D D装置中的葡萄糖未消耗完导致的。装置中的葡萄糖未消耗完导致的。甲同学解释的依据

31、是甲同学解释的依据是。乙同学解释的依据是乙同学解释的依据是,若设计实验判断此依据是否正确若设计实验判断此依据是否正确,其基本思路是其基本思路是。供氧不足或局部缺氧可能导致酵母菌无氧呼吸产生酒精供氧不足或局部缺氧可能导致酵母菌无氧呼吸产生酒精葡萄糖具有还原性葡萄糖具有还原性,也可能使重铬酸溶液变灰绿色也可能使重铬酸溶液变灰绿色直接向直接向2 mL2 mL葡萄糖溶液中加入酸性重铬酸钾溶液葡萄糖溶液中加入酸性重铬酸钾溶液,观察颜色变化观察颜色变化(3)(3)实验实验10 min10 min后后,从从A A、D D两装置中各抽取两装置中各抽取2 mL2 mL溶液溶液,加入酸性重铬酸钾溶液后摇匀加入酸性

32、重铬酸钾溶液后摇匀,均均出现了灰绿色。甲、乙两同学对于出现了灰绿色。甲、乙两同学对于D D装置出现灰绿色提出了不同的解释装置出现灰绿色提出了不同的解释:甲同学认为甲同学认为D D装置也产生了酒精装置也产生了酒精;乙同学认为是由于乙同学认为是由于D D装置中的葡萄糖未消耗完导致的。装置中的葡萄糖未消耗完导致的。若实验结果是由乙同学分析的原因导致的若实验结果是由乙同学分析的原因导致的,则实验操作应如何改进则实验操作应如何改进 延长反应时间延长反应时间,等等A A、D D装置中的葡萄糖消耗完装置中的葡萄糖消耗完,再抽取溶液进行检测再抽取溶液进行检测例题：著名科学家奥托例题：著名科学家奥托瓦博格提出瓦

33、博格提出:“:“为什么癌细胞大量消耗葡萄糖却不能高效为什么癌细胞大量消耗葡萄糖却不能高效产能产能?”?”该疑问被称为该疑问被称为“瓦博格效应瓦博格效应”。为解决该疑问。为解决该疑问,科学家对大量癌细胞做了研科学家对大量癌细胞做了研究。请据此回答下列究。请据此回答下列问题问题：(1)1)由于无氧呼吸产能较少由于无氧呼吸产能较少,有科学家提出有科学家提出“瓦博格效应瓦博格效应”是由缺氧导致的。为验是由缺氧导致的。为验证该结论证该结论,科学家将癌细胞放入克服上述条件的情况下培养科学家将癌细胞放入克服上述条件的情况下培养,发现发现 ,因此因此,否定了该推论。否定了该推论。(2)(2)研究发现研究发现,

34、癌细胞会选择性地抑制线粒体上丙酮酸载体癌细胞会选择性地抑制线粒体上丙酮酸载体(MPC)(MPC)或使其部分缺失或使其部分缺失,从从而间接抑制而间接抑制,同时可推断癌细胞所需能量主要来同时可推断癌细胞所需能量主要来自自阶段。阶段。(氧气充足条件下氧气充足条件下)癌细胞依然不能高效产能癌细胞依然不能高效产能有氧呼吸第二、三阶段有氧呼吸第二、三阶段细胞呼吸第一细胞呼吸第一著名科学家奥托著名科学家奥托瓦博格提出瓦博格提出:“:“为什么癌细胞大量消耗葡萄糖却不能高效产能为什么癌细胞大量消耗葡萄糖却不能高效产能?”?”该疑问被称为该疑问被称为“瓦博格效应瓦博格效应”。为解决该疑问。为解决该疑问,科学家对大

35、量癌细胞做了研究。请科学家对大量癌细胞做了研究。请据此回答下列据此回答下列问题问题：(3)(3)进一步研究发现进一步研究发现,癌细胞线粒体上丙酮酸载体癌细胞线粒体上丙酮酸载体(MPC)(MPC)受抑制或部分缺失会激活癌受抑制或部分缺失会激活癌细胞无限增殖细胞无限增殖,为验证该结论为验证该结论,可将可将 重新引入癌细胞重新引入癌细胞,对该对该癌细胞进行培养癌细胞进行培养,若若 ,则符合该推论。则符合该推论。线粒体上丙酮酸线粒体上丙酮酸载体载体癌细胞增殖受抑制或者不增殖癌细胞增殖受抑制或者不增殖例题：一项发表在自然期刊上的最新研究发现例题：一项发表在自然期刊上的最新研究发现,乳酸并不仅仅是缺氧情况

36、下的代谢乳酸并不仅仅是缺氧情况下的代谢产物产物,它与葡萄糖、氨基酸等物质一样它与葡萄糖、氨基酸等物质一样,是关键的能量载体是关键的能量载体,甚至比这些主要功能更为重甚至比这些主要功能更为重要。回答下列要。回答下列问题问题：(1)1)人体肌细胞无氧呼吸时人体肌细胞无氧呼吸时,乳酸的产生场所是乳酸的产生场所是。无氧呼吸。无氧呼吸(填填“主要在第一阶段主要在第一阶段”“”“只在第一阶段只在第一阶段”或或“在第一阶段和第二阶段在第一阶段和第二阶段”)”)释放出少量的能释放出少量的能量量,生成少量的生成少量的ATPATP。(2)2)若要研究乳酸在能量供应中所占的比例若要研究乳酸在能量供应中所占的比例,可

37、采用可采用 法跟踪乳酸、葡萄糖、法跟踪乳酸、葡萄糖、氨基酸等物质在血液循环中的流量。氨基酸等物质在血液循环中的流量。同位素标记同位素标记细胞质基质细胞质基质只在第一阶段只在第一阶段(3)(3)研究人员发现小鼠在禁食状态下研究人员发现小鼠在禁食状态下,除大脑以葡萄糖作为主要能源物质以除大脑以葡萄糖作为主要能源物质以外外,其他组织细胞中参与细胞呼吸的葡萄糖几乎为零其他组织细胞中参与细胞呼吸的葡萄糖几乎为零,而乳酸等物质则约占而乳酸等物质则约占一半一半,由此说明由此说明。(4)4)在适宜的条件下在适宜的条件下,用等量的分别以葡萄糖和乳酸为能源物质的细胞培养用等量的分别以葡萄糖和乳酸为能源物质的细胞培养液分别培养等量的肺癌细胞液分别培养等量的肺癌细胞,一段时间后一段时间后,统计两组中统计两组中,以以探究葡萄糖或乳酸是肺癌细胞的主要营养来源。探究葡萄糖或乳酸是肺癌细胞的主要营养来源。肺癌细胞的数量肺癌细胞的数量禁食状态下大多数葡萄糖通过转化为乳酸的形式参与细胞呼吸禁食状态下大多数葡萄糖通过转化为乳酸的形式参与细胞呼吸