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    人教版高中生物必修1学案:5.3 ATP的主要来源—细胞呼吸 Word版含答案

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    高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第3节 ATP的主要来源──细胞呼吸导学案

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    这是一份高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第3节 ATP的主要来源──细胞呼吸导学案,共26页。学案主要包含了知识链接,能量的释放,预习自测,预习反馈,问题导学,典例导悟,迁移训练1,迁移训练2等内容,欢迎下载使用。
    目标导航
    1.说出线粒体的结构和功能。
    2.说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
    3.说明细胞呼吸的原理,并探讨其在生产和生活中的应用。
    4.进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。
    基础预习
    使用说明:①依据学习目标,认真预习课本至少15分钟,用红笔标重点和疑难点。②认真独立完成以下内容。
    【知识链接】
    知识点一 细胞呼吸的概念
    1.生物体内的有机物(糖类、脂肪、蛋白质,主要是葡萄糖)在细胞内经过一系列氧化分解,最终生成 或其他产物,释放出能量并生成 的过程。
    知识点二 探究细胞呼吸的方式
    1.酵母菌是一种单细胞 菌,在有氧和无氧条件下都能生存,属于 。
    2.检测酵母菌在细胞呼吸中是否产生CO2可用 和 。其中后者颜色变化过程为由 变 再变 。根据石灰水 或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的 ,可检测产生CO2的情况。
    3.检测酵母菌在细胞呼吸中是否产生酒精可使用 色的 溶液,其在 条件下与酒精发生反应,变成 色。
    4.设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫做 。
    知识点三 细胞呼吸的方式及过程
    1.有氧呼吸
    概念:有氧呼吸是指细胞在 的参与下,通过 的催化作用,把葡萄糖等有机物 氧化分解,产生出 和 ,释放能量,生成许多ATP的过程。
    场所:先在细胞质基质内,后在 内。
    总反应式: 。
    2.无氧呼吸
    概念:细胞在 条件下,通过酶的 ,把葡萄糖等有机物分解成
    ,同时释放 的过程。
    场所: 。
    反应式:
    过程:
    第一阶段:与有氧呼吸的第一阶段完全相同。
    第二阶段:丙酮酸在 的催化作用下,分解成 ,或者转化成 。
    【能量的释放】
    1ml葡萄糖彻底氧化分解后,可释放 KJ的能量,其中有 左右的能量储存在ATP当中,其余以 的形式散失了。
    3.细胞呼吸的意义:为生物体的生命活动提供 。
    知识点四 细胞呼吸原理的应用
    1.对有氧呼吸原理的应用
    (1)包扎伤口应选用 的敷料。
    (2)提倡慢跑等有氧运动使细胞进行 ,避免肌细胞产生大量
    (3)及时松土有利于 。
    (4)稻田定期排水有利于根系 ,防止幼根变黑、腐烂。
    2.对无氧呼吸原理的应用
    (1)利用粮食通过 发酵可以生产各种酒。
    (2)利用淀粉 或谷氨酸棒状杆菌以及发酵罐,可以生产食醋或味精。
    (3)破伤风芽抱杆菌可通过 进行大量繁殖,皮肤破损较深时需清理伤口、敷药并注射破伤风抗毒血清等。
    【预习自测】
    1、有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是 ( )
    ①都在线粒体中进行 ②都需要酶 ③都需要氧 ④都产生ATP ⑤都经过生成丙酮酸的反应
    A、①②⑤ B、②③④ C、②③⑤ D、②④⑤
    2、下列有关有氧呼吸的叙述中,正确的是 ( )
    A、此过程的第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸,产生少量[H]和ATP
    B、此过程的第二阶段是丙酮酸分解成CO2和H2O,产生少量的ATP
    C、此过程的第三阶段是葡萄糖氧化成CO2和H2O,产生大量的ATP
    D、此过程必须有氧分子参与,始终在线粒体中进行
    【预习反馈】
    合作探究
    使用说明:①将自学中遇到的问题同桌交流,用红笔做好标记,总结看法和观点,做好记录,以备展示②按照互动要求,及时思考,展示到位,认真点评。
    问题探讨一:探究细胞呼吸的方式
    【问题导学】
    (一)请同学们阅读“问题探讨”,回答下列问题;
    1.呼吸作用与物质的燃烧有什么共同点?
    2.呼吸作用能够像燃料在体外燃烧那么剧烈吗?
    3.在无氧的条件下,细胞还能够通过呼吸作用释放能量吗?
    (二)阅读第91页第一、二段回答以下问题
    1.呼吸作用又称作 。为什么?
    2.什么是细胞呼吸? ,它与ATP的形成有什么关系?
    【典例导悟】为探究酵母菌细胞呼吸的方式,某同学用有关材料设计如图所示的装置:A瓶注入煮沸的质量分数为0.1 g/mL的葡萄糖溶液1 L;B、C瓶注入未经煮沸的质量分数为O.l g/mL的葡萄糖溶液1L;向A、B瓶中加入等量的酵母菌培养液,C号瓶中不加入酵母菌培养液;向A号瓶中注入液体石蜡;3个瓶中放入温度计,并用棉团塞住瓶口,以固定温度计并保证保温瓶通气。下面有关说法错误的是 ( )
    A.A瓶中的溶液煮沸并注入液体石蜡油主要目的是杀死杂菌
    B.24 h后温度计的读数B>A>C,说明了酵母菌既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸
    C.倒掉石蜡油,闻一闻A瓶内有酒味,说明酵母菌无氧呼吸时能产生酒精
    D.C瓶是对照组,A、B瓶是实验组
    【解析】探究酵母菌细胞呼吸方式时也可以以释放能量多少、酒精的有无、CO2释放的多少为实验指标,为阻止外界环境变化对实验的影响,故设计了对照实验C,A、B瓶又形成了对比实验。溶液煮沸并注入石蜡的主要目的是保证无氧条件。
    答案:A
    【迁移训练1】
    酵母菌是一种单细胞真菌,属于兼性厌氧菌,因此可以用这种真菌来研究细胞呼吸的不同方式,如图是某研究性学习小组为了探究酵母菌的细胞呼吸类型二设计的实验装置,下列有关实验装置和结果的分析,不正确的是( )
    通过装置1液滴移动情况仅仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸。
    用水代替NaOH溶液设置装置2,通过装置2液滴的移动情况可以探究出酵母菌是否进行无氧呼吸。
    用水代替NaOH溶液设置装置2,如果装置1中液滴左移,装置2中液滴右移,说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。
    用水代替NaOH溶液设置装置2,装置2中液滴可能向右移。
    问题探讨二:细胞呼吸的方式及过程
    【问题导学】
    类型一:有氧呼吸
    1.写出有氧呼吸过程三个阶段的表达式及发生的场所。
    第一阶段: 场所:______________________
    第二阶段: 场所:______________________
    第三阶段: 场所:______________________
    思考:
    ①第一阶段与第二阶段共有的产物是 ,
    ②第二阶段与第三阶段共同点是 。
    ③第一阶段与第二阶段生成的氢哪个多?
    ④氧气的作用是
    ⑤把葡萄糖注入线粒体能生成什么物质?
    讨论回答
    1.写有氧呼吸过程的总反应式。并标明氧和碳元素的来源和去向。

    2.线粒体的分布规律:
    ※有氧呼吸的三个阶段的比较
    类型二:无氧呼吸
    阅读课本p94-95,”无氧呼吸的过程”,回答下面问题:
    1.除了酵母菌以外,还有许多细菌和真菌也进行无氧呼吸,此外 、 等植物器官的细胞以及动物 等,在缺氧的条件下能够进行无氧呼吸。
    2.写出无氧呼吸过程中的两个阶段的反应式及反应场所。
    第一阶段: 场所_______ __
    第二阶段: 场所___
    3.酵母菌无氧呼吸的总反应式?

    4.乳酸菌无氧呼吸的总反应式?

    5.酵母菌只在 阶段释放能量,生成少量ATP。
    6.无氧呼吸释放能量较少,大部分储存在哪里? 。
    计算:1ml葡萄糖在分解成乳酸后,只释放出196.65KJ的能量,其中有 左右的能量储存在ATP中,其他的以 形式散失。
    总结:有氧呼吸和无氧呼吸的区别和联系
    【典例导悟】如图表示有氧呼吸过程,下列有关说法正确的是( )
    A.①②④中数值最大的是①
    B.③代表的物质名称是氧气
    C.产生①②的场所是线粒体
    D.某些原核生物能完成图示全过程
    【解析】图中①②④分别是有氧呼吸第一、二、三阶段产生的ATP,其中第三阶段产生的ATP最多;第二阶段是丙酮酸和H20反应生成CO2和[H],因此③是H20;第一、二、三阶段的场所分别是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜;原核生物也可以进行有氧呼吸。
    答案:D
    【迁移训练2】
    在a、b、c、d条件下,测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如表所示。若底物是葡萄糖,则下列叙述中正确的是 ( )
    A. a条件下,呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸
    B.b条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
    C.c条件下,无氧呼吸最弱
    D.d条件下,产生的CO2全部来自线粒体
    问题探讨三:细胞呼吸原理的应用
    【问题导学】
    阅读95-96页的内容,分析人们在生产和生活中应用了细胞呼吸原理的哪些方面?
    自我评价
    知识归纳
    【思维导图】
    【相关概念】
    一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
    1.实验原理
    (1)酵母菌是兼性厌氧菌,在有氧和无氧条件下均能生存,有氧呼吸产生H20和CO2,无氧呼吸产生酒精和CO2。
    (2)呼吸产物CO2和酒精的检测
    ①澄清石灰水+CO2变混浊,且混浊程度与CO2产量有关;
    ②蓝色的溴麝香草酚蓝水溶液 + CO2变绿再变黄,且变黄时间长短与CO2产量有关;
    ③橙色重铬酸钾溶液+酒精(酸性)变灰绿色。
    2.实验分
    二、有氧呼吸和无氧呼吸的分析及比较
    1.有氧呼吸的主要场所:线粒体(如图所示)。

    (1)双层膜 :
    外膜:使线粒体与周围的细胞质基质分开
    内膜:有多种与有氧呼吸有关的酶
    (2)嵴:由内膜的某些部位向内腔折叠形成。嵴使内膜的表面积大大增加,更有利于有氧呼吸的进行
    (3)基质:含有少量的DNA和RNA,含有许多与有氧呼吸有关的酶
    2.细胞呼吸的过程图解
    说明:(1)图中忽略细胞与线粒体大小比例。
    (2)有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同。从丙酮酸开始由于条件的不同,才分别沿着不同的途径形成不同的产物。
    3.有氧呼吸总反应方程式
    特别提醒:(1)有氧呼吸的反应式中箭头不能写成等号,能量不能写成ATP。
    (2)第二阶段有水参与,有CO2产出,O2只参与第三阶段,且氧原子全部进入生成物中的水,因此总反应式前后的H20不能约去。
    (3)葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物质,但不是唯一的物质,有氧呼吸时O2=CO2,但分解其他物质(如脂质)时不一定是此关系。
    4.有氧呼吸与无氧呼吸的比较
    ①无氧呼吸产生乳酸还是酒精,与细胞内的酶有关,最终是由细胞的遗传性决定的,一种生物的无氧呼吸方式只能是其中一种。
    ②无氧呼吸有机物分解不彻底,是指产物中仍有一些小分子有机物,如酒精和乳酸,仍有较多能量贮存在这些分子中未能释放出来。
    ③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
    三、影响细胞呼吸的环境因素及在生产中的应用
    1.温度:通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸强度。与温度影响酶催化效率的曲线特征一致。
    生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果,在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温,来降低细胞呼吸,减少有机物的消耗。
    2.氧气浓度
    以酵母菌(植物非绿色部分)产生CO2的速率与O2浓度的关系为例
    (1)对于有氧呼吸:氧是有氧呼吸的原料之一,在一定范围内,随着O2浓度增加,有氧呼吸强度也增加,但O2浓度达到一定值时有氧呼吸强度将不
    再随O2浓度增加而增加。
    (2)对于无氧呼吸:随O2浓度增加而受抑制,O2浓度越高,抑制作用越强,O2浓度达一定值时,被完全抑制。
    (3)应用
    ①作物栽培中,采取中耕松土,防止土壤板结等措施,都是尽量使O2浓度位于E点之上,保证根细胞的正常呼吸,有利于肥料的吸收。
    ②生产中利用低氧(A点的浓度)抑制细胞呼吸、减少对有机物的消耗来延长蔬菜、水果、粮食的保存时间。
    3.CO2增加CO2浓度对细胞呼吸有明显的抑制作用。
    4.水。水既是细胞呼吸的原料,也是产物,细胞呼吸过程必须在有水的环境中才能完成。一定范围内随水含量的增加细胞呼吸加强。
    应用:种子在贮藏时,必须降低含水量,使种子呈风干状态,降低细胞呼吸强度,减少有机物消耗;同时防止微生物大量繁殖而使种子变质。
    【自主构建】
    巩固提升
    使用说明:①课后利用自主时间对课堂内容进行回顾和反思,力求全面掌握知识内容。明确知识体系,并标注和记录疑难问题。 ②交流学习体会,就存在的困惑向其他同学请教,对仍然解决不了的问题通过问题卡请教老师。 ③独立完成作业
    【基础预习】
    1.有氧呼吸全过程的物质变化可分为三个阶段:①C6 H12O6→丙酮酸+[H];②丙酮酸+H20→CO2+[H];③[H]+O2→H20。下列与此相关的叙述中正确的是( )
    A.第③阶段反应极易进行,无需酶的催化
    B.第②阶段无ATP生成,第③阶段形成较多的ATP
    C.第①②阶段能为其他化合物的合成提供原料
    D.第①阶段与无氧呼吸的第①阶段不同
    2.用含180的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子,180转移的途径是 ( )
    A.葡萄糖—丙酮酸—水 B.葡萄糖—丙酮酸—氧
    C.葡萄糖—氧—水 D.葡萄糖—丙酮酸—二氧化碳
    3.在有氧呼吸的下列反应阶段中,不能在线粒体中进行的只有 ( )
    A [H]传给O2生成H20 B C6 H12O6分解为丙酮酸和[H]
    C丙酮酸分解为CO2和[H] D.ADP与磷酸反应生成ATP
    4.在无氧条件下,高等植物利用葡萄糖进行细胞呼吸,最后可生成 ( )
    A.H20 B.CO2和酒精 C.乳酸和CO2 D.丙酮酸和CO2
    5.把鼠的肝细胞磨碎后高速离心,细胞匀浆分成a.b、c、d四层。往c层加入葡萄糖,没有CO2和ATP产生,再加入丙酮酸后,马上就有CO2和ATP产生,则c层必定含有 ( )
    ①线粒体 ②核糖体 ③细胞质基质 ④ADP
    A.①和③ B.②和④ C.①和④ D.②和③
    6.高等植物有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2,它们分别形成于 ( )
    ①细胞质基质②叶绿体③核糖体④线粒体
    A.②④ B.①④ C.③② D.④①
    7.有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是 ( )
    ①都在线粒体中进行 ②都需要酶 ③都需要氧 ④都产生ATP⑤都经过生成丙酮酸的反应
    A.①②⑤ B.②③④ C.②③⑤ D.②④⑤
    8.水果放在密封地窖中,可以保存较长时间,地窖中影响水果代谢的原因是 ( )
    A.温度恒定,水果抗病虫害能力强
    B.温度适宜,水果容易保存
    C.黑暗无光,不易引起早熟
    D.CO2浓度增加,抑制水果的呼吸作用
    9.如图表示大气中氧的浓度对植物非绿色器官内二氧化碳产生量的影响。试据图回答:
    CO2释放量
    (1)A点表示植物组织释放的二氧化碳较多,这些
    二氧化碳主要是 的产物。
    (2)由A到B,二氧化碳的释放量急剧减少,其原因是 ,
    (3)由B到C,二氧化碳的释放量又不断增加,其主要原因是
    (4)为了有利于贮藏蔬菜或水果,贮藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度? ,采取这一措施的理由是 。
    【能力提升】
    1.如图是验证细胞呼吸产生二氧化碳的实验装置,在透明的容器中放入湿润的种子,以下说法中正确的是 ( )
    A.在光照条件下,澄清石灰水不会变混浊
    B.种子不进行光合作用,检测到的CO2是种子有氧呼吸产生的
    C.若去除A装置,则澄清石灰水不会变混浊
    D.装置A的作用是除去空气中的O2,以确保种子进行无氧呼吸产生CO2
    2.酵母菌被广泛用于发酵,为研究酒精发酵的产物,某研究组设计了如图所示的装置。1号、2号试管中均加入3mL蒸馏水和少许0.1% BTB溶液至蓝绿色(若为较强酸性时,BTB溶液呈黄色)。下列有关评价合理的是( )
    A.1号试管可以去除或将1号试管中的BTB溶液换成澄清石灰水
    B.该装置无法检验CO2的生成,仍需再补充其他装置
    C.温度偏高,导致发酵管内O2少,酵母菌繁殖速度减慢,不利于发酵
    D.为使发酵管中尽量少的含有O2,应先将葡萄糖液煮沸,待冷却后加入鲜酵母,再加入少许石蜡油,使之浮于混合液表面
    3.雨水过多时,农作物发生烂根现象的原因是( )
    A.土壤中缺乏氧气,根进行无氧呼吸产生酒精,对根细胞有毒害作用
    B.土壤中水分充足,微生物繁殖而引起烂根
    C.土壤中有毒物质溶解到水中,使根遭到毒害
    D.土壤因水涝导致温度低,使根受低温损害
    4.下列对线粒体有关内容的叙述中,正确的是( )
    A.线粒体是单层膜的细胞器,被称为细胞内的能量转换站
    B.原核细胞无线粒体,故只能进行无氧呼吸
    C.生长代谢旺盛的细胞,线粒体数量多
    D.线粒体在细胞中的位置是固定的
    5.植物在有氧呼吸时,下列叙述正确的是 ( )
    A.全过程必须有氧参与,并且始终在线粒体中进行
    B.第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸,产生大量的[H]和ATP
    C.第二阶段是丙酮酸分解成CO2和H20,产生少量的[H]和ATP
    D.第三阶段是[H]和氧结合产生H20,同时生成大量的ATP
    6.在密闭容器内,酵母菌利用葡萄糖产生酒精,此过程不生成 ( )
    A.ATP B.乳酸 C.三碳化合物 D.CO2
    7.储藏苹果时既要保持其口感又要减少水分的消耗,下列最适宜的储藏条件是 ( )
    A.高CO2浓度、低氧浓度和零下低温
    B.低CO2浓度、高氧浓度和零下低温
    C.低氧浓度、高CO2浓度和零上低温
    D.完全无氧、高CO2浓度和零上低温
    8.有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是 ( )
    A.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率
    B.b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率
    C.c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
    D.d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸,未进行无氧呼吸
    9.酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧条件下都能够生存。有一位同学说知道酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精,但不清楚这一过程是在有氧条件下还是无氧条件下进行的;另一位同学说酵母菌的细胞呼吸会产坐CO2,但不知道在不同的条件下产生的CO2是否一样多。下图所示的两套装置就是用来探究酵母菌细胞呼吸方式的,放在25—35℃环境中培养8~10 h。回答下列问题:
    (1)若设计一个实验来探究酵母菌细胞呼吸的方式,依据这两位同学的说法,你所作出的假设是

    (2)装置I是探究酵母菌是否进行 呼吸的,进入A锥形瓶中的空气要经过质量分数10%的NaOH处理,原因是 。
    (3)装置Ⅱ的B锥形瓶在封口一段时间后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,这样做是为了 。
    (4)实验开始一段时间后,装置I中澄清的石灰水很快变混浊,而装置Ⅱ中澄清的石灰水变混浊则经过了较长的时间,此实验现象说明 。
    (5)引起两组实验结果差异的外界因素是_ 。
    10.回答下列问题:
    (1)有氧呼吸是从 的氧他分解开始的,全过程分为 个阶段。
    (2)有氧呼吸的主要场所是 ,进入该场所的呼吸底物是 ;释放的CO2是在第 阶段产生的;H20是在第 阶段形成的;产生ATP最多的是第 阶段。
    (3)有氧呼吸中氧的作用是 ,写出有氧呼吸的总反应式: 。
    (4)如果O2供应不足,则人体内C6 H12 06的分解产物是 ,释放的能量 ,反应场所是 ,试写出反应式: 。
    11.现有等量的A、B两个品种的小麦种子,将它们分别置于两个容积相同、密闭的棕色广口瓶内,各加入适量(等量)的水。在25℃条件下,瓶内O2含量变化如图所示。请回答:
    (1)在t1~t2期间,瓶内O2含量的降低主要是由种子的 引起的,A种子比B种子的呼吸速率 ,A、B种子释放CO2量的变化趋势是 。
    (2)在O~t1期间,广口瓶内的CO2有少量增加,主要原因可能是
    12.右图是一种可测定呼吸速率的密闭系统装置。
    (1)关闭活塞,在适宜温度下,30 min后,读取有色液滴向 (左/右)移动。
    (2)为了使测得的有色液滴移动数值更准确,必须进行对照。对照装置的容器和小瓶中应分别放人
    (3)生活中发现,受到机械损伤后的樱桃易烂。有人推测易烂与机械损伤引起樱桃呼吸速率升高有关。利用给定的呼吸速率的实验装置,设计实验探究机械损伤是否引起樱桃呼吸速率升高。
    ①窦验中的自变量是
    ②实验假设:
    ③实验步骤:
    第一步:按装置图中所示进行操作,30 min后,记录着色液滴移动距离为a。
    第二步: 。
    第三步: 。
    ④预期结果及结论:

    【拓展阅读】
    第5章 细胞的能量供应和利用
    第3节 ATP的主要来源—细胞呼吸
    【参考答案】
    【知识链接】
    一、二氧化碳 ATP
    二、1.真菌 兼性厌氧菌 2.澄清的石灰水 溴麝香草酚蓝水 蓝 绿 黄 浑浊程度 颜色的深度
    3.橙色 重铬酸钾 酸性 灰绿色 4. 对比试验
    三、1.氧 多种酶 彻底 二氧化碳 水 线粒体 见书上公式
    细胞质基质 C6H12O6———2丙酮酸+ [H] 较少
    线粒体基质 丙酮酸+ [H] ————[H] +CO2 较少
    线粒体内膜 [H]+O2————H2O+大量能量 大量
    2.无氧 催化作用 不彻底的氧化产物 少量能量 细胞质基质 2C2H5OH 2CO2 2C3H6O3 酶 酒精和二氧化碳 乳酸 2870 1161 热能 能量
    四、1 透气 有氧 乳酸 土壤透气,根部空气充足,进行有氧呼吸 有氧呼吸
    2 无氧条件下 酵母菌 醋酸杆菌 无氧条件
    【预习自测】
    1.D 2.A
    【合作探究】
    问题探讨一【问题导学】
    (一)1.都是物质的氧化分解过程,都能产生二氧化碳等产物并且都释放能量。 2.不能,如果剧烈燃烧会产生大量的能量破坏细胞结构。 3.无氧呼吸
    (二)1.细胞呼吸 呼吸作用是在细胞内进行 2.有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程 为ATP的形成提供能量
    【迁移训练1】 D
    问题探讨二
    【问题导学】
    类型一:
    1.C6H12O6 酶 2丙酮酸+ [H]+能量 细胞质基质
    丙酮酸+[H] 酶 [H] +CO2+能量 线粒体基质
    O2+[H] 酶 H2O +能量 线粒体内膜
    思考:[H] 都是在线粒体中进行 第二阶段 与[H]结合释放大量能量 不能进行反应
    讨论回答:1.C6H12O6+H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O+能量 产物中水的氧原子来自于氧气,葡萄糖中的碳原子进入到二氧化碳中。2.分布在能量消耗多的部位。
    ※有氧呼吸的三个阶段的比较
    类型二:
    1.马铃薯块茎 苹果果实 骨骼肌肌细胞
    2.C6H12O6 酶 2丙酮酸+ [H]+能量 2丙酮酸+ [H] 酶 2C2H5OH(酒精)+ 2CO2或2C3H6O3(乳酸) 都在细胞质基质
    3. C2H12O6 酶 2C2H5OH+2CO2+少量能量
    4.C2H12O6 酶 2C3H6O3+少量能量
    5.无氧呼吸第一阶段 6.有机物中
    【迁移训练2】
    解析:种子有氧呼吸吸收O2量与释放CO2量相等,无氧呼吸时不吸收O2但放出CO2,有氧呼吸与无氧呼吸同时存在时,吸收O2量小于放出CO2量,可知a条件下只进行无氧呼吸,植物无氧呼吸产物是酒精,很少产生乳酸,b条件和c条件下既有有氧呼吸,又有无氧呼吸;d条件下只进行有氧呼吸。
    答案:D
    【基础预习】
    1.选C 有氧呼吸的任何一个阶段都需要酶催化,都有ATP产生,第三阶段产生ATP最多;无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段是完全相同的;第一、二阶段产生多种中间产物,为合成其他化合物提供原料。
    2.选D 根据有氧呼吸的三个阶段反应过程来推理判断,生成物中CO2的氧来自葡萄糖,水中的氧来自氧气。
    3.选B B项中的葡萄糖分解为2分子丙酮酸和少量[H],是在细胞质基质中进行的。
    4.选B C大多数植物无氧呼吸产生CO2和酒精,少数植物无氧呼吸能产生乳酸。
    5.选C 因为c层可分解丙酮酸,而不能分解葡萄糖, 所以可确定该层匀浆中一定含有线粒体,且一定不 含有细胞质基质。另外ADP是合成ATP的原料。
    6.选D 有氧呼吸放出的CO2是在线粒体内进行的第二阶段产生的,无氧呼吸只在细胞质基质中进行。 7.选D 生物体内的任何化学反应都需要酶的催化;有氧呼吸与无氧呼吸的第一步都在细胞质基质中进行且都产生丙嗣酸;有氧呼吸与无氧呼吸的实质相同,都是分解有机物,释放能量,形成ATP的过程。8.选D 细胞呼吸受到温度、pH、CO2浓度等多种因素的影响。密封地窖透气性差,空气不流通,内储水果通过呼吸作用使CO2逐渐增加,O2逐渐减少,较高浓度CO2致使呼吸作用受到抑制,代谢速率降低,保存时间变长。
    9.(1)无氧呼吸
    (2)随氧浓度增加,无氧呼吸受抑制而有氧呼吸较微弱
    (3)随氧浓度增加,有氧呼吸不断加强
    (4)B此时呼吸作用最弱,有机物分解量最少
    【能力提升】
    1.选B 装置A的作用是除去空气中的CO2,以排除空气中CO2对实验结果的干扰;种子在萌发初期不进行光合作用,只进行细胞呼吸,由于通入空气,种子进行有氧:呼吸仍产生CO2;若去除A装置,种子可进行无氧呼吸产生CO2,澄清石灰水仍会变混浊。
    2.选D 1号试管起对比作用;酵母菌产生的CO2会使2号试管中的BTB溶液由蓝绿色变成黄色,无需其他补充装置;80℃导致酵母菌死亡和发酵过程中酶变性失活;酵母菌在无氧条件下才发酵产生酒精,发酵前将葡萄糖溶液煮沸,排出葡萄糖液中的氧气,冷却后加酵母菌是防止高温杀死酵母菌,加石蜡油达到隔绝空气的目的。
    3.选A 土壤长期被水淹,导致土壤中缺少氧气,根不得不进行无氧呼吸,而根的无氧呼吸会产生酒精,对细胞有毒害作用而导致烂根,特别是育苗时期以及实验室中培养洋葱根时更要注意这一问题。
    4.选C 线粒体是双层膜的细胞器,是细胞内的“动力车间”。在活细胞中线粒体往往可以运动到代谢旺盛的部位。有些原核生物的细胞质基质中含有与有氧呼吸有关的酶,也可以进行有氧呼吸。
    5.选D O2的利用只在第三阶段;第一阶段,产生少量[H]和ATP;第二阶段丙酮酸分解成CO2产生大量的 [H]和少量的ATP。
    6.选B 在密闭容器内,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,产物是CO2、酒精和能量(ATP),中间产物有丙酮酸。
    7.选C 酶的活性在一定范围内随温度的升高而增强,故低温是储藏有效方法之一,但零下低温会引起冻伤,而失去苹果的口感;随着氧气浓度的不断增大,有氧呼吸不断增大而无氧呼吸逐渐受抑制,低氧时二者都很弱;CO2是呼吸产物,当CO2增加时会抑制正反应进行。
    8.D
    9. 解析:酵母菌的异化类型是兼性厌氧型,既可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼吸。(1)假设:酵母菌的细胞无氧呼吸产生酒精和CO2,但在有氧的条件下产生的CO2比无氧时多。(2)装置I通入到酵母菌培养瓶中的是氧气,因为氧气不能被NaOH吸收;而CO2正好可以被吸收。所以装置I使澄清的石灰水变混浊的只能是酵母菌呼吸作用产生的CO2引起的。(3)装置Ⅱ的B锥形瓶在封口一段时间后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的主要目的是在进行实验前,把装置中的氧气消耗完。(4)单位时间有氧呼吸产生的CO2比无氧时多。(5)对比装置I和装置Ⅱ,可以看出外界氧气可以进入装置I而不能进入装置Ⅱ。该实验的单一变量是氧气的有无,实验结果也是由单一变量引起的。
    答案:(1)酵母菌细胞无氧呼吸产生酒精和CO2,但在有氧的条件下产生的CO2比无氧时多 (2)有氧 清除CO2,以说明装置I使澄清的石灰水变混浊的只能是酵母菌呼吸作用产生的CO2引起的 (3)把装置中的氧气消耗完 (4)单位时间有氧呼吸产生的CO2比无氧呼吸产生的CO2多
    (5)氧气的有无
    10. (1)葡萄糖 三 (2)线粒体 丙酮酸 二 三 三 (3)与氢结合生成水,生成大量的ATP 见教材 (4)乳酸 较 少 细胞质基质 见教材
    11.解析:密闭环境中氧气浓度下降的原因是被种子有氧呼吸消耗掉了,所以下降的幅度应该表示呼吸速率。
    答案:(1)有氧呼吸 快 先递增后递减
    (2)种子的无氧呼吸产生了CO2
    12.解析:欲探究机械损伤能否引起樱桃呼吸速率升高,应设置对照实验,实验酌单一变量为樱桃是否受机械损伤,其他条件均应保持相同。
    答案:(1)左 (2)与实验组等量消毒的无活力(如加热后冷却)的樱桃、与实验组等量的20% NaOH
    (3)①机械损伤 ②机械损伤能引起樱桃呼吸速率升高(或机械损伤不能引起樱桃呼吸速率升高)
    ③第二步向容器内加入与实验组等量消毒的受到机械后的樱桃,其他处理及装置与实验组完全相同,记录相同时间内有色液滴移动距离为b第三步比较a、b数值的大小
    ④如果ab,则说明机械损伤能引起樱桃呼吸速率降低

    第一阶段
    第二阶段
    第三阶段
    场所
    反应物
    生成物
    产生ATP的数量
    与氧的关系
    呼吸类型
    有氧呼吸
    无氧呼吸


    场所
    在 、
    (主要)
    条件
    物质变化
    彻底氧化分解
    产生 和
    分解不彻底
    形成 或
    能量变化
    释放 能量
    形成大量
    释放 能量
    形成少量


    实质
    联系
    注意: = 1 \* GB3 ①葡萄糖是细胞内的呼吸作用经常利用的物质,细胞内的其他物质,脂肪、蛋白质等有机物,都可以作为能源物质被氧化分解。但轻易不做能源物质 。
    ②呼吸作用过程是生物细胞利用酶分解体内物质的过程,是一系列酶促反应,所以,除了缺乏氧气能影响生物的有氧呼吸外,影响呼吸作用最重要的环境因素是温度。
    第一阶段
    第二阶段
    第三阶段
    场所
    细胞质基质
    线粒体基质
    线粒体内膜
    反应物
    葡萄糖
    丙酮酸和水
    氧气和[H]
    生成物
    丙酮酸和[H]
    二氧化碳和[H]

    产生ATP的数量


    大量
    与氧的关系
    不需要
    不需要
    需要
    呼吸类型
    有氧呼吸
    无氧呼吸


    场所
    在 细胞质基质 、 线粒体 (主要)
    细胞质基质
    条件
    要氧参与
    不需要氧参与
    物质变化
    彻底氧化分解
    产生 二氧化碳 和 水
    分解不彻底
    形成 酒精 和二氧化碳 或 乳酸
    能量变化
    释放 大量 能量
    形成大量 ATP
    释放 少量 能量
    形成少量 ATP


    实质
    分解有机物释放能量
    联系
    两者反应第一阶段相同
    注意: = 1 \* GB3 ①葡萄糖是细胞内的呼吸作用经常利用的物质,细胞内的其他物质,脂肪、蛋白质等有机物,都可以作为能源物质被氧化分解。但轻易不做能源物质 。
    ②呼吸作用过程是生物细胞利用酶分解体内物质的过程,是一系列酶促反应,所以,除了缺乏氧气能影响生物的有氧呼吸外,影响呼吸作用最重要的环境因素是温度。

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