第3节 ATP的主要来源细胞呼吸.docx

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第3节ATP的主要来源细胞呼吸

达州新世纪学校校本课程导学练（GSP）案

第五章细胞的能量供应和利用

第3节ATP的主要来源——细胞呼吸

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H2O和C02，无氧呼吸产生酒精和C02。

（2）.呼吸产物C02和酒精的检测

2.结论

酵母菌细胞呼吸类型：

呼吸产物：

___________、H2O和酒精。

3．实验中的关键步骤

（1）.A瓶之前先用NaOH溶液的目的：

吸收C02，排除空气中C02对实验结果的干扰。

（2）.B瓶应封口放置一段时间，再连通装有澄清石灰水的锥形瓶目的：

是将B瓶中的氧气消耗掉，确保酵母菌只进行无氧呼吸。

（是将B瓶中的氧气消耗掉，确保C02只来自酵母菌无氧呼吸）。

特别提醒：

Q淞验酒精的化学反应在实践中的用途：

检测司机是否酒后驾车．

②培养液中葡萄糖的作用：

保证酵母菌的正常生活③上图甲装置中第一瓶加NaOH溶液是为了吸收空气中的c02，排除干扰；乙装置B瓶先封口放置一段时间再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，目的是先消耗掉B瓶内空气，确保是无氧呼吸产生的co通人澄清的石灰水中

④该实验是对比实验不是对照实验，因为有氧和无氧条件下的实验都是实验组

备注:

1.澄清石灰水与C02变混浊，且混浊程度与C02产量有关；

2.蓝色的溴麝香草酚蓝水溶液与C02:

变绿再变黄，且变黄时间长短与C02产量有关；

3.酸性环境下的橙色重铬酸钾溶液与酒精变灰绿色。

二、有氧呼吸

1．概念

细胞在的参与下，通过的催化作用，把葡萄糖等有机物，产生，释放，生成大量的过程。

3．过程（填图）

有氧呼吸归纳

4．有氧呼吸的总反应式：

5．特点

（1）必要条件：

参与，催化。

（2）过程特点（i）能量是；（ii）有机物

6．能量转化1mol葡萄糖彻底氧化分解后，释放出的能量，其中116IkJ的能量储存在中，其余的能量以形式散失掉。

三、无氧呼吸

酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫，根据产物不同可分为和。

（列表此较如下）

二、有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析及比较

1．细胞呼吸的过程图解

说明：

（l）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。

2．有氧呼吸与无氧呼吸的比较

有氧呼吸与无氧呼吸的比校

四、细胞呼吸原理的应用

1．对有氧呼吸原理的应用

（l）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。

二．自我检测

1下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方”的探究，说法不正确的是（）

A.酵母菌常被用作研究细胞呼吸的实验材料，其主要原因是酵母菌属于兼性厌氧生物

B．在有氧呼吸的装置中，可将空气直接通入酵母菌的培养液

C．酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄

D．酵母菌呼吸产生的酒精在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色

2细胞有氧呼吸中，水作为反应物参与的过程是（）

A．葡萄糖～丙酮酸B．丙酮酸～二氧化碳和氢

C．氢与氧结合生成水D.ADP和Pi形成ATP

3（2010·北京高一检测）下列关于细胞呼吸的说法中，不正确的是（）

A．细胞呼吸是重要的放能反应

B．细胞呼吸是细胞中有机物的一系列氧化分解过程

C．细胞呼吸是细胞内有机物“缓慢燃烧”的过程

D．细胞呼吸是细胞与环境间的气体交换

4．关于无氧呼吸的特点，下列表述中正确的是（）

A，需要多种酶参与B．一定释放CO2C．彻底分解有机物D．生成大量ATP

5．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都产生二氧化碳④都产生ATP⑤都经过生成丙酮酸的过程

A．①②⑤B．②④⑤C．②③④D．②③⑤

6．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.C02浓度较高，抑制水果的细胞呼吸

7．农谚说：

“锄土出肥”，这一俗话的道理是（）

A．松土可以使根生得快，吸收更多的营养物质

B．松土可以改良土壤

C．松土可以促进根的有氧呼吸，吸收更多的矿质元素

D．松土可以提高土壤的含水量，有利于根的吸收作用

8如图为不同生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解，请根据图回答下面的问题：

（l）图中表示有氧呼吸的全过程是

，发生在释放能量最多的过程是。

（用图中标号表示）

（2）图中产生的H218O含有放射性，其放射性来自于反应物中的，图中过程①进行的场所为

（3）苹果储存久了，会闻到酒味，是因为苹果细胞进行了反应（用图中标号表示）；人在剧烈运动后感到肌肉酸疼，是因为人的骨骼肌细胞进行了反应（用图中标号表示）。

（4）细胞有氧呼吸的总反应式为

三．知识链接

一、探究酵母菌细胞呼吸的方式

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C02的速率与02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02浓度增加，有氧呼吸强度也增加，但02浓度达到一定值时有氧呼吸强度将不再随02浓度增加而增加。

（2）对于无氧呼吸：

随02浓度增加而受抑制，02浓度越高，抑制作用越强，02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02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.C02增加C02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：

粮油种子在贮藏时，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。

六.课后作业

1．在自然条件下，有关植物细胞呼吸的叙述中，不正确的是（）

A．有氧呼吸过程中葡萄糖中的氧原子的转移途径是：

葡萄糖～丙酮酸～H2O

B．无氧呼吸只在第一阶段生成少量ATP

C.CO2既是有氧呼吸的产物也是无氧呼吸的产物

D．葡萄糖是细胞呼吸最常利用的能源物质

2.“一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来。

”古人为了吃到鲜荔枝，需要动用大量的人力、物力。

而现在通过控制下列哪组条件便可轻松获得新鲜荔枝（）

A．低02、高CO2、零上低温、湿润B．低02、高CO2、零下低温、干燥

C．无02、高CO2、零上低温、湿润D．低02、低CO2、零下低温、干燥

3.（2010·济宁模拟）下列测定中可简便而且准确判断贮存的小麦种子细胞呼吸方式的是（）

A．有无酒精生成B．有无水生成

C．有无有机物消耗D02消耗量与CO2生成量的比值

4．如图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验过程图，以下说法正确的是（多选）（）

甲

A．实验前必须进行装置的气密性检验

B．实验前D瓶应封口放置一段时间后再与E瓶连接

C．实验前应做预试验以确定酵母菌的适宜用量

D．相同时间内C、E瓶中混浊程度相同

5.现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖溶液，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的酵母菌在进行有氧呼吸B．有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸

C．有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸D．有1/4的酵母菌在进行有氧呼吸

6.利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。

地窖中的CO2浓度较高，有利于（）

A．降低呼吸强度B．降低水分吸收C．促进果实成熟D．促进光合作用

7.（12分）如图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下02的吸收量和CO2的释放量的变化。

（1）在外界02浓度为10％时，该器官的细胞呼吸方式是

（2）该器官的C02释放量与02吸收量两条曲线在C点相交后重合为一条线，此时该器官的细胞呼吸方式是，进行此种细胞呼吸的底物是

（3）图中若XY=YZ，则有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的量之比为

2通过实验装置中红色液滴移动方向判断

实验结果结论判断：

例右图所示的是检测气压变化的密闭装置反应瓶和中心小杯中放置有关实验材料和试剂，关闭活栓后，U型管右管液面高度变化反映瓶中气体体

积变化实验开始时将右管液面高度调至参考点，实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化（忽略其他原因引起的容积变化）课题小组同学利用该装置探究某种异养型微生物的细胞呼吸方式

（l）取甲、乙两套该密闭装置设计实验，请补充下表有关内容：

（2）将甲、乙装置均置于28℃恒温条件下进行实验（实验过程中微生物保持活性），印min后读数请补充下表有关内容：

1.在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的颜色反应，下列描述不正确的是（）

A.二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊

B.二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄

C.乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色

D.乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色

2.在一个普通的锥形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如图所示，则下列有关坐标中，正确的是（）

A.①②③B.①③④

C.②③④D.①②④

3.下列过程中存在无氧呼吸的是（）

A.植物叶片在光下放出O2B.动物细胞内的糖分解为H2O和CO2

C.酵母细胞不产生酒精的呼吸过程D.苹果贮藏期间果肉积累酒精

4.将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液（细胞质基质）和沉淀物（含线粒体），把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下下列叙述正确的是（）

A.甲试管中最终产物为CO2和H2OB.乙试管中不发生反应

C.丙试管中有大量的ATP产生D.丙试管中无CO2产生

5.如图为水果存放时，空气中的氧气浓度（y）与水果释放出的CO2气体量（x）的关系曲线根据图示，你认为保存水果应该选择哪个状态下的氧气浓度最合适（）

A.①B.②C.③D.④

6.右图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化下列相关叙述正确的是（）

A.氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官

B.氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍

C.氧浓度为c时，无氧呼吸最弱

D.氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等

7.若在酵母菌酒精发酵后期通入氧气，与不通氧气相比，酒精的产生量会（）

A.增加B.减少C.不变D.先增加后减少

8.下列关于真核细胞呼吸的说法，正确的是（）

A.无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应

B.水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度

C.无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体中

D.有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质中

9.下面关于细胞呼吸的叙述，正确的是（）

A.线粒体是有氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸

B.水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度

C.绿藻细胞中有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质

D.细胞呼吸中有机物的分解必须有水和氧气参与才能释放储存的能量

10.下列叙述中错误的是（）

A.乳酸菌可将葡萄糖分解成乳酸，属于厌氧型生物

B.蛔虫生活在人体肠道内进行无氧呼吸，属于厌氧型生物

C.水稻根生活在水中，能进行无氧呼吸，水稻属于厌氧型生物

D.酵母菌在缺氧条件下可将葡萄糖分解成酒精，此时酵母菌进行了无氧呼吸

11.如图表示植物细胞内的代谢过程，下列叙述不正确的（）

A.X、Y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸

B.①④过程可以产生［H］，②过程需要消耗［H］

C.①过程发生在线粒体基质中，②过程发生在叶绿体基质中

D.①②③④四个过程中既没有消耗氧气，也没有产生氧气

12.根据不同成分的植物种子在萌发时需氧量不同，下列种子在种植时埋土最浅的是（）

A.花生B.玉米C.小麦D.水稻

13.下列有关呼吸作用的叙述中，错误的是（）

A.蛔虫进行无氧呼吸B.哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸

C.长跑时，人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物D.发酵和无氧呼吸并不是同一概念

14.下列关于新陈代谢的叙述，正确的是（）

A.无氧呼吸不产生二氧化碳，而有氧呼吸必须在线粒体中产生二氧化碳

B.运动员在100m赛跑时，腿部肌肉的能量供应主要来自此时所进行的有氧呼吸

C.植物有氧呼吸的强度晚上比白天强，无氧呼吸的强度白天比晚上强

D.在夏季晴朗的白天，温度适宜的条件下，绿色植物光合速率大于呼吸速率

二、简答题

15.绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有着密切的联系下面物质代谢简图表示了两者之间的关系，请根据图示分析回答：

（1）①是在上进行的，所需要的外界条件是，发生的能量变化是

（2）③、④、⑤表示过程在这一过程中，所需要的外部条件主要有和

（3）上述①~⑤过程中，能产生ATP的过程是（写代号）

（4）请分析下列实验，并在横线处填写代号

将一盆在阳光下正常生长的植物迅速移入暗室，立刻停止的过程是，稍后，过程也随着停止一段时间后，将这一盆植物迅速移到阳光下，上述两个过程先开始进行的是而在这一实验中，始终不会停止的过程是

（5）根据实验测定，黄豆种子在萌发时放出的CO2量比消耗的O2量高出4倍，对这一现象的解释是：

16.请回答下列与生物呼吸作用相关的问题：

将水稻幼苗培养在不同氧气浓度的黑暗环境中，分别测得其无氧呼吸释放的二氧化碳量与有氧呼吸消耗的氧气量，结果如图所示

（1）请在图中添加水稻释放的二氧化碳总量曲线

（2）请写出水稻无氧呼吸的反应式：

（3）水稻在秧苗期通气组织还未建立，对氧的反应敏感，若长时间被水淹没，易发生烂秧现象，导致烂秧的主要原因是产物大量积累造成的

（4）高等动物和人在某些情况下，由于组织缺氧，它们所需要的能量可以通过无氧呼吸来补充，其无氧呼吸的产物是

17.生物呼吸作用的底物（有机物）种类及含量的差异，会导致呼吸作用释放的CO2与吸收的O2比发生差异，这可用呼吸熵表示：

呼吸熵（RQ）=呼吸作用释放的CO2/呼吸作用吸收的O2，为了测定种子萌发时的呼吸熵，现准备了3只锥形瓶、瓶塞、带刻度的玻璃管、发芽的小麦种子、10%的NaOH溶液、NaHCO3、清水等，并组装成下面的三套装置

其中甲实验装置设计如下：

锥形瓶内放入一盛有10%的NaOH溶液的小烧杯，杯中插入一根滤纸折叠条瓶底放入一些蒸馏水浸泡过的滤纸圆片，再将经消毒并充分吸胀的小麦种子若干平铺在滤纸圆片上，加入适量蒸馏水整个装置密封，并放置到20℃恒温环境中培养

（1）小烧杯中插入一根滤纸折叠条的作用是

（2）由于发芽小麦种子（已消毒）的呼吸作用，甲装置内的气体发生了变化，使得墨滴向右移动，显然瓶内气体减少了，减少的气体是

（3）甲装置内的气体变化还不足以求出发芽小麦的呼吸熵，由此还要利用乙装置来测定发芽小麦呼吸作用过程中的某一种气体的变化测定单位质量小麦种子呼吸时CO2释放量与O2消耗量的比值，请将下面主要的方法步骤补充完整：

①；

②用同质量的小麦种子在相同环境下进行与上述实验相同的操作；

③测出；

④再计算出CO2释放量

（4）若甲装置测出的实验数据（墨滴移动量）为X，乙装置测得的实验数据（墨滴移动量）为Y，则呼吸熵计算式为：

如果呼吸熵小于1时，说明据此可判断出干重相同的油菜和小麦种子在萌发时有氧呼吸CO2释放量与O2消耗量的比值为油菜种子（大、等、小）于小麦种子

（5）为了纠正环境因素引起的实验测量误差，必须另设丙装置进行校正则应对丙装置作相应处理：

锥形瓶中加入，小烧杯内加入，其他处理与实验组完全相同，同时记录相同时间内的读数变化如果丙装置的墨滴在实验后向左移动量为Z，则氧气实际消耗量应为

参考答案：

CBDBBBBDCCCACD

15.

（1）叶绿体的类囊体薄膜一定强度的光照光能转变为（活跃的）化学能

（2）有氧呼吸氧气适宜的温度（3）①③④⑤（4）①②①③④⑤

（5）黄豆种子在萌发时，除了进行有氧呼吸外，还进行旺盛的无氧呼吸，在无氧呼吸过程中放出大量CO2

16.Ⅰ.

（1）见图

（2）C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量

（3）无氧呼吸

（4）乳酸

17．（１）增大吸收CO2的能力

（2）氧气（3）①锥形瓶的小烧杯中不加入NaOH溶液，以等量的清水代之③相同时间内密闭系统的气体体积净变化量（4）（X-Y）/X呼吸底物中含脂肪小（5）与实验组等量的死种子与实验组等量的清水X+Z