细胞呼吸实验

一、实验设计

‌实验材料选择‌

‌酵母菌‌：兼性厌氧菌，便于观察有氧呼吸（乙瓶开放充氧）与无氧呼吸（甲瓶覆盖石蜡油隔绝氧气）的对比‌。

‌发芽种子或动物组织‌：用于呼吸速率测定，需注意消毒处理以减少微生物干扰‌。

‌装置设计‌

‌呼吸类型测定装置‌：

‌装置一‌（有氧呼吸检测）：含NaOH溶液吸收CO₂，液滴左移反映O₂消耗量‌。

‌装置二‌（无氧呼吸检测）：无NaOH，液滴右移反映CO₂释放量＞O₂消耗量（如产酒精无氧呼吸）‌28。

‌酵母菌呼吸实验‌：

甲瓶（无氧组）：酵母菌+葡萄糖+石蜡油密封→检测酒精（重铬酸钾变灰绿色）及CO₂（石灰水浑浊）‌。

乙瓶（有氧组）：酵母菌+葡萄糖+充氧→检测大量CO₂及温度显著上升（能量释放多）‌。

二、检测指标与方法

‌气体产物检测‌

‌CO₂‌：

澄清石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄的时间差异‌。

‌酒精‌：取培养液离心后加入酸性重铬酸钾，灰绿色表明无氧呼吸‌。

‌能量转化验证‌

插入温度计监测反应体系温度变化，有氧呼吸产热显著（乙瓶温度上升明显）‌。

‌呼吸速率测定‌

‌液滴移动法‌：单位时间内液滴移动距离反映O₂消耗或CO₂释放速率‌。

三、呼吸类型判断标准

‌实验现象‌                  ‌呼吸类型‌             ‌说明‌

装置一液滴左移，装置二不动 仅进行有氧呼吸   O₂消耗量=CO₂释放量（如葡萄糖彻底分解）‌

装置一不动，装置二液滴右移 仅进行无氧呼吸（产酒精） CO₂释放量＞O₂消耗量‌

两装置液滴均右移 有氧+无氧呼吸共存         总CO₂释放量＞O₂消耗量‌

四、关键注意事项

‌干扰排除‌

绿色植物实验需遮光，避免光合作用干扰呼吸速率测定‌。

灭活对照组（如煮沸种子）用于校正温度、气压等物理因素‌。

‌操作规范‌

酵母菌培养时间需延长至葡萄糖耗尽，避免残留底物干扰酒精检测‌。

检测酒精时需离心去除细胞碎片，避免细胞残留物与试剂反应‌。

五、应用案例

‌酵母菌呼吸实验‌：乙瓶澄清石灰水快速浑浊（CO₂产量大）、气球膨胀明显，验证有氧呼吸高效产能‌。

‌肿瘤细胞研究‌：通过抑制葡萄糖转运（如根皮素）限制无氧呼吸，验证瓦氏效应与能量代谢关系‌。