高一生物细胞呼吸.docx

1、高一生物细 胞呼吸第3节ATP的主要来源细胞呼吸第1课时探究细胞呼吸的方式及有氧呼吸过程知识点一、细胞呼吸的理解1细胞呼吸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。【提醒】细胞呼吸的概念可从以下五个方面理解掌握(1)发生场所：生活状态的细胞内。(2)分解底物：生物体内的有机物(糖类、脂质和蛋白质等)。(3)呼吸产物：CO2和水或不彻底的氧化产物(因呼吸类型而异)。(4)反应类型：氧化分解(生物氧化)。(5)能量变化：有机物中化学能释放，生成ATP。2探究酵母菌细胞呼吸的方式(1)实验目的通过检测酵母菌细胞呼吸的产物情况(种类、多少)来判断其呼吸方

2、式。(2)实验原理反应过程酵母菌酒精二氧化碳酵母菌水二氧化碳产物验证灰绿色；变绿灰绿色；变绿变绿变黄(3)实验步骤酵母菌培养液的配制：取20 g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A和锥形瓶B中。分别向瓶中注入240 mL质量分数为5%的葡萄糖溶液。另取两只锥形瓶，各注入240 mL澄清石灰水。再取一只锥形瓶，注入质量分数为10%的NaOH溶液。检测CO2的产生，装置图如下所示：观察记录。当B瓶也连通澄清石灰水后，观察记录石灰水变浑浊情况。检测酒精的产生。在A、B中各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入1号、2号干净的试管中，在1号、2号试管中各滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾

3、的浓硫酸溶液，并轻轻振荡，观察试管中溶液的颜色变化。 (4)实验现象与结论实验现象结论A组澄清石灰水先变浑浊，A组溴麝香草酚蓝先由蓝变绿再变黄酵母菌有氧呼吸放出CO2多，且速度快1号试管还是橙色，2号试管由橙色变灰绿色酵母菌有氧呼吸不产生酒精；无氧呼吸时产生酒精【注意】有氧与无氧的控制(1)空气持续通入保证了O2的充分供应，而进入A瓶的空气先经过盛有NaOH的锥形瓶，洗除空气中的CO2，保证第三个瓶中澄清石灰水浑浊是由于酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。(2)B瓶封口后，锥形瓶内的空气中有氧，酵母菌开始进行有氧呼吸，两瓶开始产生的CO2速度和量基本相等。所以，要过一段时间，等B瓶中氧气消耗完以后

4、，再将产生的气体通入澄清石灰水，保证通入石灰水中的是无氧呼吸产生的CO2。知识点二、有氧呼吸1场所细胞质基质、线粒体(基质内膜)2线粒体结构示意图(1)图中的1是外膜，2是内膜，3是嵴，4是液态的基质。其中内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。(2)与有氧呼吸有关的酶分布于线粒体的内膜上和基质中。3有氧呼吸(1)有氧呼吸的总反应式及元素去向【提醒】有氧呼吸的反应式中箭头不能写成等号，能量不能写成ATP。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1O21CO2，但分解其他物质(如脂质)时不一定是此关系。(2)有氧呼吸三个阶段的比较 阶段项目第一阶段

5、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(C6H12O6)丙酮酸H2OHO2生成物丙酮酸HCO2HH2O产生ATP的数量少量少量大量与氧的关系不参与不参与参与【提醒】这里的H是一种十分简化的表示方式，这一过程实际上是氧化型辅酶I(NAD)转化成还原型辅酶(NADH)。【例1】用含18O的葡萄糖跟踪有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葡萄糖丙酮酸氧C氧氧水D丙酮酸丙酮酸二氧化碳解析本题考查有氧呼吸过程中的物质变化。在细胞质基质中，C6H12O6在酶的作用下分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体彻底分解成CO2。答案D同位素示踪法是利用放射性元素作为示踪

6、剂对研究对象进行标记的微量分析方法，用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、去向，进而了解化学物质的变化、反应机理等。用于放射性同位素示踪的元素一般是构成细胞化合物的重要元素，如3H、14C、32P、35S等。 【例2】在四支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细胞制备物。在适宜温度下，会产生CO2的试管有()葡萄糖细胞膜已破裂的细胞葡萄糖线粒体丙酮酸线粒体葡萄糖细胞质基质(无氧)A BC D易错点提示 葡萄糖在线粒体内不能被分解的原因是缺乏分解葡萄糖的酶。解析首先要明确试管中是细胞膜已破裂的细胞，即含有酵母菌全部细胞内容物，而、则分别含线粒体、线粒体、细胞质基质；其次，要明确酵母菌是兼性

7、厌氧型生物；第三，要明确各细胞结构所能直接利用的物质，如线粒体只能利用丙酮酸而不能利用葡萄糖。答案B1下列各试剂中最容易吸收CO2的是()ANaHCO3 BNaOHCCa(OH)2 DNa2CO3答案B2高等植物的呼吸作用只发生在()A活细胞B含有叶绿体的细胞C不含叶绿体的细胞D气孔周围的细胞答案A3有氧呼吸全过程中的物质变化可分为三个阶段：C6H12O6丙酮酸H；丙酮酸H2O丙酮酸H；丙酮酸H2OCO2H；HO2H2O。下列与此相关的叙述中，正确的是()A第阶段反应极易进行，无需酶的催化B第阶段无ATP生成，第阶段形成较多的ATPC第阶段的中间产物能为其他化合物的合成提供原料D第阶段与无氧呼

8、吸的第阶段不同答案C解析有氧呼吸的任何一个阶段都需要酶的催化，都有ATP产生；第三阶段产生ATP最多；第一、二阶段能产生多种中间产物，为合成其他化合物提供原料；无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段是完全相同的。4在有氧呼吸的下列反应阶段中，不在线粒体中进行的只有()AH传递给氧气生成水BC6H12O6分解为丙酮酸和HC丙酮酸分解为CO2和HDADP与磷酸结合生成ATP答案B5下图是测定植物细胞呼吸的装置。请据图回答问题：(1)A瓶内NaOH的作用是，B瓶内的石灰水的作用是；D瓶内石灰水的作用是。(2)为什么要用不透光的玻璃罩来罩住植物？_。(3)如果将植物换成萌发的种子，实验结果怎样？_。(4)如果将

9、D瓶内的石灰水换成饱和Na2CO3溶液也可起到相同的作用，为什么？_。答案(1)吸收空气中的CO2检验CO2是否被完全吸收检验呼吸作用是否产生CO2(2)防止植物进行光合作用消耗CO2(3)实验效果与绿色植物相同(4)呼吸作用产生的CO2被饱和的Na2CO3溶液吸收生成NaHCO3，因为NaHCO3溶解度小，故溶液同样出现浑浊一、探究酵母菌细胞呼吸的方式1细胞呼吸是指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。2细胞呼吸的理解发生场所：生活状态的细胞内。分解底物：生物体内的有机物(糖类、脂质和蛋白质等)。呼吸产物：CO2和水或不彻底的氧化产物(因呼

10、吸类型而异)。反应类型：氧化分解(生物氧化)。能量变化：有机物中化学能释放，生成ATP。3探究酵母菌细胞呼吸的方式(1)酵母菌的代谢特点：异养兼性厌氧型(2)实验原理：酵母菌酒精二氧化碳酵母菌水二氧化碳灰绿色；灰绿色；变绿变绿变黄(4)实验过程(5)实验现象与结论二、有氧呼吸1场所：细胞质基质线粒体(基质内膜)2总反应式：3有氧呼吸三个阶段的比较(1)场所(2)反应物和生成物(3)产生能量多少(4)与氧的关系 知识点一、细胞呼吸的理解1请据图回答：经数小时后，U形管A、B两处的液面会出现下列哪种情况。(实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响)(

11、)AA处上升，B处下降BA、B两处都下降CA处下降，B处上升DA、B两处都不变答案C解析小白鼠有氧呼吸消耗同摩尔的氧气呼出同摩尔的二氧化碳，由于二氧化碳被NaOH溶液吸收，导致瓶内气体的量减少，气压降低，使U形管内的液面A处下降，B处上升。2交警为检测司机是否存在酒后驾驶的违章行为，应用检测司机呼出的气体的试剂是()A斐林试剂B双缩脲试剂C重铬酸钾的浓硫酸溶液D苏丹溶液答案C解析橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精生成灰绿色的硫酸铬，利用此原理可检测酒精的存在。3向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中加入甲、乙、丙、丁四种抑制剂，下列说法正确的是()A若甲能抑制丙酮酸分解，则会使丙酮酸的消耗增加B若

12、乙能抑制葡萄糖分解，则会使丙酮酸增加C若丙能抑制ATP的形成，则会使ADP的消耗增加D若丁能抑制H被氧化成水，则会使O2的消耗减少答案D解析识记有氧呼吸三阶段发生的物质变化。葡萄糖初步分解是在第一阶段，产物为丙酮酸；丙酮酸的消耗在第二阶段，分解产生二氧化碳；H的氧化在第三阶段，与O2结合生成水；三个阶段都有能量释放，能量转移给ADP生成ATP。4在有氧呼吸过程中，进入细胞的氧将()与氢结合生成水与碳结合生成二氧化碳在线粒体中被消耗在线粒体与细胞质中被消耗A B C D答案A解析本题是考查有氧呼吸中O2的代谢及代谢场所。在有氧呼吸过程中，进入细胞的氧用于有氧呼吸的第三阶段，氧化有氧呼吸第一、二阶

13、段生成的H，这一步是在线粒体内进行的。一、选择题1如图所示，质量分数为10%的NaOH溶液的作用是()A吸收O2 B吸收CO2C检验酒精的产生 D检验CO2的产生答案B解析NaOH与空气中CO2反应生成Na2CO3和H2O，保证了通入酵母菌培养液的气体不含CO2，避免对实验结果的干扰。2让一只白鼠吸入放射性的18O2，该白鼠体内最先出现含18O的化合物是()A二氧化碳 B水C丙酮酸 D乳酸答案B解析O2在有氧呼吸的第三阶段与前两个阶段产生的H经过一系列反应生成H2O。3细胞呼吸实质是()A分解有机物，储存能量B合成有机物，储存能量C分解有机物，释放能量D合成有机物，释放能量答案C解析细胞呼吸的

14、实质是指：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，释放出能量并生成ATP的过程。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()A标准实验 B对比实验C模拟实验 D演示实验答案B解析对比实验是实验类型的一种。5有氧呼吸的反应底物有葡萄糖、O2和水，这三种物质参与有氧呼吸反应过程的阶段分别是()A第一阶段、第一阶段、第一阶段B第一阶段、第二阶段、第二阶段C第一阶段、第二阶段、第三阶段D第一阶段、第三阶段、第二阶段答案D解析第一阶段是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸和H，第二阶段是丙酮酸进入线粒体与水在酶的作用下分解生成二氧化碳和H，第三阶段是与前两个阶

15、段产生的H经过一系列反应生成H2O。6有氧呼吸的主要场所是()线粒体叶绿体细胞质基质A B C D答案D解析有氧呼吸的主要场所是线粒体。71个葡萄糖分子有氧呼吸释放能量为m，其中40%用于ADP转化为ATP，若1个高能磷酸键所含能量为n，则1个葡萄糖分子在有氧呼吸中产生ATP分子数为()A2n/5m B2m/5n Cn/5m Dm/5n答案B解析1个葡萄糖分子在有氧呼吸中产生的ATP分子数为40%mn2m/5n。8人体内C6H12O6彻底氧化分解释放出的能量中，大部分的去向是()A以热能形式散失B储存于ATP中C存在于线粒体中D供生命活动利用答案A解析在细胞内，1 mol的葡萄糖彻底氧化分解以

16、后，释放出来的总能量是2 870 kJ，其中只有1 161 kJ转移至ATP的高能磷酸键上，其余部分(1 709 kJ)的能量就以热能的形式散失掉了。9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葡萄糖溶液1 L；B、C瓶注入未经煮沸的质量分数为0.1 g/mL葡萄糖溶液1 L；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()AA瓶中的溶液煮沸并注入液体石蜡油的主要目的是杀死杂菌B24 h后温度计的读数B

17、AC，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DC瓶是对照组，A、B瓶是实验组答案A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。10在检验酵母细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的颜色反应，下列描述不正确的是()ACO2可使澄清的石灰水变浑浊BCO2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

18、重铬酸钾溶液反应变成灰绿色答案C解析乙醇在酸性条件下(浓硫酸)能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色二、非选择题11下图表示线粒体的亚显微结构示意图。请据图分析回答：(1)线粒体由7和包被形成。其中后者向内腔折叠形成，从而扩大了的附着面积。(2)线粒体是的主要场所，其中有关的酶分布在6和1中。(3)线粒体广泛存在于细胞中。从数量来看，的细胞中往往含量较多；从分布来看，细胞内部的部位往往分布的较多。(4)在线粒体内，由于含有少量的和4，因而线粒体能够自己合成一些自身的蛋白质，具有一定的独立性。但是线粒体的增殖仍然受到的控制，所以线粒体是一种半自主性细胞器。(5)并不是所有的细胞都具有线粒体。在下列

19、细胞中，没有线粒体的是，能够进行有氧呼吸的是。A乳酸菌 B念珠藻C衣藻 D变形虫E蛔虫 F人的红细胞答案(1)外膜6内膜2嵴酶(2)有氧呼吸内膜基质(3)动、植物新陈代谢旺盛新陈代谢旺盛(4)3DNA核糖体细胞核(5)ABEFBCD12日常生活中人们常用安琪酵母发面蒸馒头。某学生计划探究酵母菌的细胞呼吸方式，并设计了下列对照实验。请你帮助他完成有关内容。(1)实验目的：探究酵母菌的细胞呼吸方式。(2)实验原理：细胞的不同呼吸方式释放的能量多少不同，但每种方式所释放的能量中都有一部分以_形式散失，从而导致细胞周围的环境温度_。(3)材料用具：酵母菌培养液、质量浓度为0.19 g/mL的葡萄糖溶液

20、、液体石蜡油、蒸馏水、保温瓶、温度计、棉花。(4)实验步骤将质量浓度为0.19 g/mL的葡萄糖溶液加热后冷却备用。取3个保温瓶，编号为A、B、C，并将C瓶设计为对照。在3个保温瓶中分别加入等量_。A瓶中再加入_，B瓶中再加入_，C瓶中再加入_。3个保温瓶中均放入温度计，用棉花轻轻塞上瓶口，并保证保温瓶通气。24小时后观察并记录3个保温瓶中温度的变化。(5)实验结果及分析A瓶温度_(填“大于“小于”或“等于”)B瓶温度，原因是_。(6)实验结论是：_。答案(2)热能升高(4)备用的葡萄糖溶液适量的酵母菌培养液和液体石蜡油与A瓶所加酵母菌培养液等量的酵母菌培养液与A瓶所加酵母菌培养液等量的蒸馏水

21、(5)小于酵母菌无氧呼吸放出的能量比有氧呼吸放出的能量少(6)酵母菌的细胞呼吸方式包括有氧呼吸和无氧呼吸两种(或兼性厌氧)解析本题的实验目的为探究酵母菌的细胞呼吸方式，故控制好单一变量(有氧或无氧环境)是关键；具体表达实验步骤时，要注意体现出等量原则，对于实验结果的分析，由于酵母菌有氧呼吸放出的能量比无氧呼吸放出的能量多，故A瓶温度小于B瓶温度。第2课时无氧呼吸及细胞呼吸原理的应用知识点一、无氧呼吸1有氧呼吸与无氧呼吸的关系【提醒】无氧呼吸产生能量少的原因是：酒精和乳酸还含有大量化学能没有释放出来(1 mol葡萄糖分解成乳酸时，只有61.8 kJ的能量储存在ATP中)。酒精对细胞有毒害作用，乳

22、酸使肌肉酸胀无力。无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，而有氧呼吸的三个阶段都产生ATP。马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚、动物骨骼肌的肌细胞、乳酸菌等无氧呼吸产生乳酸，植物水淹后的根、苹果果实、酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳和酒精。2发酵高等动植物称无氧呼吸，微生物(酵母菌、乳酸菌等)的无氧呼吸称为发酵。发酵的特点是有氧时发酵作用受到抑制。【拓展提升】原核生物无线粒体，大多进行无氧呼吸，但也有些原核生物进行有氧呼吸，如醋酸菌，主要场所是在细胞膜上。绝大多数高等生物以有氧呼吸为主，体现生物呼吸方式的进化方向：无氧呼吸有氧呼吸。知识点二、影响呼吸作用的因素1内因(1)不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小

23、于水生植物，阴生植物小于阳生植物。(2)同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。2外因影响细胞呼吸的外界因素主要有温度、氧气及CO2的含量。(1)温度：温度影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强，但超过一定的温度，酶的活性会下降，甚至会变性失活，从而使呼吸作用停止。一般呼吸作用的最适温度为2535。温度对呼吸速率的影响如下图所示。(2)氧气：氧气直接影响呼吸速率和呼吸的性质。O2浓度为零时，只进行无氧呼吸；O2浓度在10%以下

24、，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；O2浓度在10%以上，只进行有氧呼吸。O2浓度对呼吸作用方式及速率的影响可用下图表示。(3)CO2：CO2是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用，实验证明，在CO2浓度升高到1%10%时。呼吸作用明显被抑制。知识点三、细胞呼吸原理的应用1“创可贴”选用透气的消毒纱布包扎伤口，为伤口创造透气的环境，避免厌氧病原菌的繁殖，利于伤口愈合。伤口过深或被锈钉扎伤后，若感染了破伤风杆菌，如不及时治疗，会导致破伤风芽孢杆菌在缺氧环境中进行大量繁殖，引发破伤风。2各种酒、味精是利用酵母菌、谷氨酸棒状杆菌等在控制通气条件下通过细胞呼吸，进一步加工形成的。3作物栽培时要及时松土透气

25、，利于根系的有氧呼吸，促进无机盐的吸收；稻田需定期排水，否则会因根进行无氧呼吸产生大量酒精，对细胞有毒害作用，使根腐烂。4有氧运动的优点之一是不致因剧烈运动时无氧呼吸积累过多的乳酸而使肌肉酸胀无力。 【例1】下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下的CO2的释放量与O2吸收量的变化，请据图解答以下问题：(1)O点时，该器官的呼吸作用类型是_。(2)在O2浓度为b%以下时(不包括O点)，该器官的呼吸类型是，原因是，写出其反应式：_。(3)该器官CO2释放与O2吸收两条曲线在Q点重合，该器官的呼吸类型是，原因是_。(4)由该曲线提示的原理，我们在进行水果储存时，应该取O2浓度值为，理由是_。易错

26、点提示本题主要考查不同氧浓度对植物细胞呼吸作用的影响，该植物器官既可进行有氧呼吸又可进行无氧呼吸，但有氧呼吸产生的CO2的量和消耗的O2的量相等，无氧呼吸则只放出CO2不消耗O2这是做此题的关键。解析在无氧的条件下(O点)，植物体只能进行无氧呼吸，且产物是酒精和CO2。Q点因产生的CO2和吸收的O2的量相等，联系有氧呼吸的知识可知Q点处进行的是有氧呼吸。P点处机体的无氧呼吸及有氧呼吸均较弱，分解有机物相对较少，有利于果实和种子的储藏。答案(1)无氧呼吸(2)无氧呼吸与有氧呼吸CO2的释放量大于O2的吸收量C6H12O6+6H2O+6O2_6CO2+12H2O+能量C6H12O6_2C2H5OH+2CO2+少量能量(3)