高中生物苏教版必修1教学案第四章 第三节 第1课时 细胞呼吸产生能量及细胞呼吸的过程 Word版含答案Word格式.docx

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(2)水既是细胞有氧呼吸的底物,又是有氧呼吸的产物(√)

(3)氧气的消耗和二氧化碳的生成发生在同一过程(×

(4)生物体内的细胞呼吸其能量是逐步释放的,这与有机燃料的燃烧有所不同(√)

(5)细胞呼吸是在温和条件下进行的,需要多种酶的催化(√)

2.葡萄糖在细胞中通过有氧呼吸生成的终产物有(  )

A.CO2     B.乙醇     C.乳酸

解析:

选A 细胞有氧呼吸过程中如果以葡萄糖为底物,最终产物是CO2和水。

3.细胞呼吸中,吸入的O2最终生成了(  )

A.CO2B.H2OC.ATP

选B 第三阶段O2与[H]结合生成H2O。

4.有氧呼吸的三个阶段中,二氧化碳产生于(  )

A.第一阶段B.第二阶段C.第三阶段

选B 有氧呼吸的第二阶段发生的变化是:

丙酮酸和水反应,生成二氧化碳和大量的[H],释放少量能量。

5.慢跑是一种健康的有氧运动。

在有氧呼吸的三个阶段中,消耗氧气的是(  )

选C 有氧呼吸的第三阶段是还原氢与氧气结合生成水,因此氧气消耗发生在有氧呼吸的第三阶段。

6.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都需要氧气

④都产生ATP ⑤都有丙酮酸的生成过程

A.①②⑤B.②③④C.②④⑤

选C 线粒体是有氧呼吸的主要场所,无氧呼吸的场所是细胞质基质;

有氧呼吸需要氧气,无氧呼吸不需要氧气。

7.有氧呼吸过程中,合成大量ATP的阶段发生在(  )

A.线粒体内膜上B.线粒体外膜上C.线粒体基质中

选A 有氧呼吸第三阶段是前两个阶段产生的还原氢与氧气反应生成水,合成大量ATP,发生在线粒体内膜上。

核心要点

(一)

有氧呼吸及无氧呼吸过程分析

1.细胞呼吸的过程

(1)有氧呼吸过程及场所(如下图):

(2)无氧呼吸的过程(如下图):

2.有氧呼吸与无氧呼吸的比较(以1mol葡萄糖为例)

项目

有氧呼吸

无氧呼吸

场所

细胞质基质和线粒体

细胞质基质

条件

O2、酶、适宜温度

酶、适宜温度

产物

6CO2、12H2O

2CO2+2乙醇或2乳酸

能量

释放大量能量,

合成ATP多

释放少量能量,

合成ATP少

特点

有机物彻底氧化分解为无机物

有机物氧化分解不彻底,产物中有含有能量的小分子有机产物

相同点

联系

葡萄糖分解为丙酮酸的过程完全相同

实质

分解有机物,释放能量,合成ATP

意义

为生命活动提供能量

[名师点拨] 对细胞呼吸的几点认识

(1)相同呼吸底物、不同呼吸类型的代谢产物不同的直接原因是催化反应的酶不同,根本原因是不同生物体内的DNA不同。

(2)厌氧型生物不能进行有氧呼吸(如蛔虫、乳酸菌等),但许多需氧型生物的某些细胞,仍可保留在缺氧条件下进行无氧呼吸的能力,如人在剧烈运动时骨骼肌细胞可进行无氧呼吸。

(3)动物细胞的有氧呼吸产物一定是水和二氧化碳,无氧呼吸的产物一定是乳酸。

(4)植物细胞无氧呼吸的产物一般是乙醇和二氧化碳,但马铃薯的块茎、甜菜的块根和玉米的胚芽进行无氧呼吸的产物是乳酸。

(5)兼性厌氧型的酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物都是CO2,有氧呼吸的特有产物是H2O,无氧呼吸的特有产物是乙醇。

[思考探究]

(1)没有线粒体的生物,能否进行有氧呼吸?

提示:

能,原核生物没有线粒体,但许多原核生物却能进行有氧呼吸。

(2)酵母菌通过细胞呼吸产生CO2的场所有哪些?

酵母菌细胞无论进行有氧呼吸还是无氧呼吸均可产生CO2,有氧呼吸只在线粒体中产生,无氧呼吸则在细胞质基质中产生。

[题组冲关]

1.右图表示生物体内的部分物质代谢过程,有关分析正确的是(  )

A.①过程生成丙酮酸的同时产生少量的[H]和水

B.在人的细胞质基质中含有③和④过程所需的酶

C.在酵母菌体内,当②过程加强时,④过程会减弱

D.在具有细胞结构的生物体内,②过程的发生离不开线粒体

选C ①过程为葡萄糖分解成丙酮酸,产生少量的[H]和少量能量,不产生水;

人的细胞质基质中能发生①和③过程,不能发生④过程;

酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸,无氧呼吸产生乙醇和CO2,当有氧呼吸(②过程)加强时,无氧呼吸(④过程)会减弱;

原核细胞无线粒体,也可以发生②过程。

2.人体剧烈运动时,肌肉细胞呼吸作用的产物有(  )

A.乙醇、二氧化碳、水、ATP

B.水、二氧化碳、乳酸、乙醇

C.二氧化碳、乙醇、ATP

D.水、二氧化碳、乳酸、ATP

选D 人体剧烈运动时,肌肉细胞消耗能量较多,既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸,有氧呼吸的产物有水、二氧化碳和ATP,无氧呼吸的产物有乳酸和ATP,故肌肉细胞呼吸作用的产物有水、二氧化碳、乳酸和ATP。

核心要点

(二)

呼吸类型的实验探究

1.常用实验装置(如下图)

在用以上装置测定发芽种子的呼吸类型时,假设呼吸底物只有葡萄糖。

2.三组装置的区别

(1)装置中的溶液种类不同,一是NaOH溶液,一是蒸馏水。

(2)种子是否具有活性:

甲、乙均具活性,丙不具活性。

3.实验材料的作用

(1)NaOH的作用:

NaOH溶液可以吸收装置中的CO2,装置中气体量的改变与CO2无关,只表示了是否消耗O2,即是否进行了有氧呼吸。

(2)蒸馏水的作用:

蒸馏水既不吸收气体也不释放气体,则乙装置中的气体总量改变与O2的消耗量和CO2的产生量有关。

(3)死种子的作用:

为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,将所测定的生物灭活(将种子煮熟),其他条件均不变。

4.实验条件说明

(1)若用绿色植物进行呼吸速率测定,则整个装置必须遮光处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。

(2)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应将装置及所测种子进行消毒处理。

5.现象与结论

现象

结论

甲装置

乙装置

液滴左移

液滴不动

只进行有氧呼吸

液滴右移

只进行无氧呼吸

既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸

  

[名师点拨] 呼吸类型的确认方法

(1)据是否消耗O2。

(2)据有无CO2生成。

(3)据是否产生H2O。

[题组冲关]

3.以下甲、乙两图都表示苹果组织细胞中CO2释放量和O2吸收量的变化。

下列相关叙述不正确的是(  )

A.甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点

B.甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的CD段

C.甲图的a、b、c、d四个浓度中c是最适合贮藏的氧浓度

D.甲图中氧浓度为d时没有乙醇产生

选B 甲图中氧浓度为a时,细胞只释放CO2不吸收O2,说明细胞只进行无氧呼吸,对应乙图中的A点;

甲图中氧浓度为b时CO2的释放量大于O2的吸收量,说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,且无氧呼吸强度较大,应对应乙图中AC段之间;

贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时(图甲中的c点)的氧浓度;

氧浓度为d时,CO2的释放量与O2的吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸,因此没有乙醇产生。

4.有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液,当通入不同浓度的O2时,其产生的乙醇和CO2的量(mol)如下表所示:

氧浓度(%)

a

b

c

d

产生CO2的量

30

9

12.5

15

产生乙醇的量

0

6.5

6

下列叙述错误的是(  )

A.氧浓度为a时,只进行有氧呼吸

B.b值对应的氧浓度为零

C.氧浓度为c时,经有氧呼吸产生的CO2为6mol

D.氧浓度为d时,有1/3的葡萄糖用于乙醇发酵

选D 根据表格信息,结合有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可判断:

在氧浓度为a时酵母菌只进行有氧呼吸,b时只进行无氧呼吸,c、d时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。

氧浓度为d时有氧呼吸产生CO2的量为15-6=9(mol),消耗葡萄糖1.5mol,无氧呼吸产生CO2的量为6mol,消耗葡萄糖3mol,故有2/3的葡萄糖用于乙醇发酵。

一、选择题

1.让实验动物小白鼠吸入混有18O2的空气,该小白鼠体内最先出现含18O的化合物是(  )

A.CO2        B.H2O

C.C2H5OHD.C3H6O3

选B 由有氧呼吸的过程可知,有氧呼吸过程中O2直接参与有氧呼吸的第三阶段,与还原氢结合形成H2O。

2.用含18O的葡萄糖跟踪需氧呼吸过程中的氧原子,18O转移的途径是(  )

A.葡萄糖→丙酮酸→水

B.葡萄糖→丙酮酸→O2

C.葡萄糖→O2→水

D.葡萄糖→丙酮酸→CO2

选D 根据有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],含18O的葡萄糖中的18O到了丙酮酸中;

再根据第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H],含18O的丙酮酸中的18O到了CO2中。

3.如图为线粒体的结构示意图,其中不可能发生的反应是(  )

A.②处产生CO2

B.①处产生ATP

C.②处产生[H]

D.③处发生[H]与O2的结合

选B ①为线粒体内外膜的间隙,不产生ATP。

②为线粒体基质,完成有氧呼吸第二阶段,产生CO2和[H]。

③为线粒体内膜,完成有氧呼吸第三阶段,[H]与O2结合生成水,释放大量能量。

4.有氧呼吸第二阶段的产物是(  )

A.水、ATPB.丙酮酸、[H]和ATP

C.水、[H]和ATPD.CO2、[H]和ATP

选D CO2、[H]、ATP都是有氧呼吸第二阶段的产物。

5.在叶肉细胞的有氧呼吸过程中,产生ATP最多的阶段是(  )

A.葡萄糖分解为丙酮酸B.丙酮酸分解成CO2

C.氢与O2结合生成水D.丙酮酸转变成乳酸

选C 有氧呼吸的三个阶段中,第三阶段还原氢与O2结合时,产生的ATP数量最多。

6.关于细胞呼吸的以下叙述,正确的是(  )

A.有氧呼吸过程中产生的能量全部储存在ATP中

B.有氧呼吸时,生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解

C.人体在剧烈运动时所需要的能量是由乳酸分解提供的

D.细胞呼吸过程中,葡萄糖分解为丙酮酸和[H]只发生在细胞质基质中

选D 由于细胞进行有氧与无氧呼吸的第一阶段只发生在细胞质基质中,所以细胞呼吸过程中,葡萄糖分解为丙酮酸和[H]只发生在细胞质基质中。

7.如图表示细胞呼吸过程中葡萄糖分解的三个途径,有关叙述正确的是(  )

A.催化过程②③④的酶均分布于细胞质基质

B.过程①②③④中均有ATP生成

C.过程①②③均能发生在酵母菌细胞中

D.过程③中的二氧化碳产生于线粒体内膜上

选C 酵母菌为兼性厌氧菌,既能进行有氧呼吸,也能进行乙醇发酵,故过程①②③均能发生在酵母菌细胞中。

8.现有一瓶含有酵母菌的葡萄糖液,吸进氧气的体积与放出二氧化碳的体积之比是3∶5,这是因为(  )

A.有1/2的葡萄糖用于有氧呼吸

B.有2/3的葡萄糖用于有氧呼吸

C.有1/3的葡萄糖用于有氧呼吸

D.有1/4的葡萄糖用于有氧呼吸

选C 设酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖为X,无氧呼吸消耗的葡萄糖为Y,由题意可得关系式:

6X∶(6X+2Y)=3∶5,解得X∶Y=1∶2,因此有1/3的葡萄糖用于有氧呼吸。

9.酵母菌是一种单细胞兼性厌氧真菌,在有氧和无氧的条件下都能正常生存,下列相关叙述不正确的是(  )

A.有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段的场所和反应完全相同

B.有氧呼吸的第三阶段释放的能量最多

C.酵母菌无氧呼吸的终产物是乳酸

D.消耗等量葡萄糖时有氧呼吸与无氧呼吸释放CO2的比为3∶1

选C 酵母菌无氧呼吸的终产物是乙醇和CO2。

10.有甲乙两组等量的酵母菌,甲组酵母菌进行有氧呼吸,乙组酵母菌进行发酵,若它们消耗了等量的葡萄糖,则它们消耗的氧气总量与释放的二氧化碳总量的比为(  )

A.1∶1B.1∶2

C.3∶1D.3∶4

选D 由题意知酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖相等,设为a,则有氧呼吸消耗的氧气是6a,释放的二氧化碳是6a,无氧呼吸产生的二氧化碳是2a,因此消耗的氧气总量与释放的二氧化碳总量的比为6a∶(6a+2a)=3∶4。

二、非选择题

11.下面是有氧呼吸过程图解,请据图回答:

(1)在长方框内依次写出1、2、3所代表的物质名称。

(2)在椭圆框内依次填出4、5、6所代表能量的多少。

(3)有氧呼吸的主要场所是____________,进入该场所的呼吸底物是____________(填“葡萄糖”或“丙酮酸”)。

(4)人体内血红蛋白携带的O2进入组织细胞的线粒体内至少要通过________层生物膜。

(5)如果O2供应不足,则人体内C6H12O6的分解产物是__________,释放的能量______,反应场所是________________。

据图解分析1、2、3分别为丙酮酸、H2O和CO2;

4、5为有氧呼吸的第一、二阶段产生的能量(少量),6为第三阶段产生的能量(大量);

线粒体是丙酮酸彻底分解的场所;

O2从红细胞出来(1层),穿过毛细血管壁细胞(2层),进入组织细胞(1层),再进入线粒体(2层),至少要通过6层生物膜。

如果O2供应不足,则人体部分组织细胞进行无氧呼吸产生乳酸,释放少量能量。

答案:

(1)丙酮酸 H2O CO2 

(2)少量能量 少量能量 大量能量 (3)线粒体 丙酮酸 (4)6 (5)乳酸 少 细胞质基质

12.右图表示某种植物非绿色器官在不同氧浓度下CO2释放量和O2吸收量的变化,请据图回答下面的问题:

(1)在外界氧浓度10%以下时,该器官的细胞呼吸方式是_____________________________________ 。

实线和虚线相交于C点,C点的细胞呼吸方式是______________________。

(2)无氧呼吸强度与O2浓度之间的关系是,随着氧浓度增加无氧呼吸强度____________。

(3)AB段表示CO2释放量减少,其原因是____________________________________

________________________________________________________________________。

(4)从图中分析外界O2浓度应保持在      时,是贮存苹果较好条件。

(1)图中A点没有O2,只进行无氧呼吸;

C点及之后O2充足,只进行有氧呼吸;

AC之间同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。

所以在外界氧浓度10%以下时,该器官的细胞呼吸方式是有氧呼吸和无氧呼吸,C点的细胞呼吸方式是有氧呼吸。

(2)O2抑制无氧呼吸,随着氧浓度增加无氧呼吸强度减弱。

(3)AB段表示CO2释放量减少,其原因是无氧呼吸被抑制,而O2不足有氧呼吸强度较弱。

(4)B点对应的氧浓度5%左右时,总呼吸作用最弱,消耗有机物最少,是贮存的适宜条件。

(1)有氧呼吸和无氧呼吸 有氧呼吸 

(2)减弱 (3)有氧呼吸弱,无氧呼吸被抑制(或细胞呼吸减弱)

(4)5%左右

1.下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是(  )

A.无氧呼吸的终产物有[H]

B.有氧呼吸一定要有O2参与

C.无氧呼吸的产物都是有机物

D.有氧呼吸和无氧呼吸是两个完全不同的过程

选B 无氧呼吸的终产物有乙醇和CO2或乳酸;

有氧呼吸一定要有O2参与;

无氧呼吸的产物不都是有机物,如产生乙醇时还会产生CO2;

无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。

2.将酵母菌处理获得细胞质基质和线粒体,用超声波将线粒体破碎,线粒体内膜可自然反卷成小的膜泡,原来内膜的内侧面位于膜泡的外表面。

下列四支试管在适宜温度下不会产生CO2的是(  )

A.葡萄糖+细胞质基质   B.丙酮酸+细胞质基质

C.葡萄糖+小膜泡D.丙酮酸+线粒体基质

选C 酵母菌在细胞质基质中可以利用葡萄糖进行无氧呼吸产生CO2;

酵母菌在细胞质基质中可以利用丙酮酸进行无氧呼吸的第二阶段,产生CO2;

虽然是小膜泡是由线粒体内膜反卷而成,可以进行有氧呼吸的第三阶段,但是不能利用葡萄糖进行有氧呼吸产生CO2;

酵母菌可以利用丙酮酸在线粒体基质中进行有氧呼吸的第二阶段,产生CO2。

3.如图表示细胞呼吸的过程,其中①~③代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质。

下列相关叙述正确的是(  )

A.①和③都具有双层生物膜

B.①和②所含酶的种类相同

C.②和③都能产生大量ATP

D.甲、乙分别代表丙酮酸、[H]

选D 分析题图可知,①是细胞质基质,是液态部分,没有膜结构,③是线粒体内膜,具有一层生物膜;

①是细胞质基质,进行有氧呼吸的第一阶段,②是线粒体基质,进行有氧呼吸的第二阶段,反应不同,酶不同;

产生大量ATP的是③线粒体内膜。

4.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下表。

若底物是葡萄糖,则下列叙述正确的是(  )

CO2的释放量

10

8

6

7

O2的吸收量

3

4

A.a条件下,没有[H]和乳酸的产生

B.b条件下,有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多

C.c条件下,种子消耗的葡萄糖最少

D.d条件下,产生CO2的场所是线粒体基质

选D 由表格信息可知,a条件下细胞不吸收O2,释放CO2,产生CO2的无氧呼吸过程不产生乳酸,但会产生[H];

b条件下有氧呼吸吸收的O2是3,消耗的葡萄糖是0.5,无氧呼吸产生的CO2是5,消耗的葡萄糖是2.5,因此有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸的少;

c条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖是4÷

6=2/3,无氧呼吸消耗的葡萄糖是1,此时细胞呼吸消耗的总葡萄糖是5/3,d条件下消耗的葡萄糖是7/6,比c条件下少;

d条件下只进行有氧呼吸,产生的CO2来自线粒体基质。

5.如图表示有氧呼吸过程,下列有关叙述正确的是(  )

A.①②④中数值最大的是①

B.③代表的物质名称是O2

C.产生①②的场所是线粒体

D.有些原核生物也能完成图示全过程

选D ①②④中数值最大的是④;

③代表的物质名称是水;

产生①的场所是细胞质基质,产生②的场所是线粒体基质;

某些原核生物也能进行有氧呼吸。

6.如图为某同学构建的植物叶肉细胞内的有氧呼吸过程图,④、⑦均为水,下列分析正确的是(  )

A.催化②→③过程的酶存在于线粒体内膜上

B.产生的⑧主要用于合成ATP

C.③必定全部释放到大气中

D.⑥可来自叶绿体

选D ②→③过程是有氧呼吸的第二阶段,发生在线粒体基质中;

⑧是有氧呼吸过程中释放的能量,主要以热能的形式散失,少部分用于合成ATP;

③是有氧呼吸的第二阶段产生的CO2,植物细胞产生的CO2可以被叶绿体吸收用于进行光合作用;

⑥是参与有氧呼吸第三阶段的O2,叶绿体产生的O2可以用于有氧呼吸过程。

7.有氧呼吸和无氧呼吸的相同点是(  )

A.都需要氧气     B.都是在线粒体中进行

C.都能产生二氧化碳和水D.都能产生中间产物丙酮酸

选D 有氧呼吸需要氧气,无氧呼吸不需要氧气;

有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体;

水是有氧呼吸的产物。

8.若小白鼠有氧呼吸的产物为C18O2和H2O,则反应物中氧元素的情况为(  )

A.只有O2中含18O

B.只有C6H12O6和O2含18O

C.只有C6H12O6含18O

D.只有C6H12O6和H2O含18O

选D 有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H],所以CO2中的氧原子来自于丙酮酸和水,而丙酮酸是由葡萄糖氧化分解产生的,所以CO2中的氧原子来自于葡萄糖和水,即C6H12O6和H2O含18O,水产生于有氧呼吸的第三阶段:

O2和[H]反应生成水,所以反应物O2中的氧原子为普通氧原子。

9.细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸,两者进行的场所、过程等均存在差异。

如图表示细胞部分结构和功能,据图回答:

(1)图中A是__________,B的利用发生在有氧呼吸的第__________阶段,B的产生部位是_______________。

(2)在有氧呼吸的过程中,释放的CO2是在第________阶段产生的;

H2O是通过第________阶段形成的;

产生ATP最多的是第________阶段。

(3)该细胞产生CO2的场所是____________________,如果有氧呼吸和无氧呼吸产生了等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比是________。

(4)结合图示过程,写出有氧呼吸的总反应式__________________________________。

(1)该图表示的是细胞呼吸,据细胞呼吸过程知,A是丙酮酸,B是水,B的利用发生在有氧呼吸的第二阶段,B的产生部位是线粒体内膜。

(2)在有氧呼吸的过程中,释放的CO2是在第二阶段产生的,H2O是通过第三阶段产生的,产生ATP最多的是第三阶段。

(3)该细胞产生CO2的场所,在无氧呼吸中是细胞质基质,在有氧呼吸中是线粒体,据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知,如果两过程产生等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比是1∶3。

(4)见答案

(1)丙酮酸 二 线粒体内膜 

(2)二 三 三

(3)细胞质基质、线粒体 1∶3

(4)C6H12O6+6O2+6H2O

6CO2+12H2O+能量

10.如图是植物光合作用和细胞呼吸的物质变化示意图,其中①~⑤为生理过程,a~h为物质名称。

请据图回答下列问题:

(1)①~⑤过程中,能产生ATP的过程有____________(填图中数字),过程④发生的具体场所是___________。

(2)物质d的结构简式是__

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