1、高 一 生 物 教 學 案必修1第5章：細胞的能量供應和利用第3節：ATP的主要來源細胞呼吸考綱要求1理解細胞呼吸的概念、方式。2掌握有氧呼吸的概念、過程及特點。3理解無氧呼吸的概念、過程及與有氧呼吸的異同點。4應用細胞呼吸的原理解決生產實踐中的具體問題。導學提綱 一、細胞呼吸的概念 生物體內的有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成 或其他產物，并且釋放出 并生成 的總過程。二、細胞呼吸的方式 1酵母菌在 和 的條件下都能進行細胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生大量的二氧化碳和 ；在無氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生二氧化碳和 。 2有氧呼吸： 場所： 和線粒體 如圖表示線粒體的亞

2、顯微結構示意圖。請據圖分析回答：(1)線粒體由4 和 包被形成。其中后者向內腔折疊形成 ，從而擴大了 的附著面積。 (2)線粒體是 的主要場所，其中有關的酶分布在3 和1 中。(3)線粒體廣泛存在于 細胞中。從數量來看， 的細胞中往往含量較多；從分布來看，細胞內部 的部位往往分布的較多。(4)并不是所有的細胞都具有線粒體。在下列細胞中，沒有線粒體的是 ，能夠進行有氧呼吸的是 A乳酸菌 B念珠藻 C衣藻 D變形蟲 E蛔蟲 F人的紅細胞概念：有氧呼吸是指細胞在 的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底 ，產生出二氧化碳和水，釋放能量，生成大量 的過程。反應式： 。能量釋放：1mol葡萄

3、糖徹底氧化分解后，共釋放出 kJ的能量，其中儲存在ATP中的大約有 kJ，其余的能量都以熱能的形式散失掉了。3無氧呼吸： 概念：無氧呼吸一般是指細胞在 的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成 不徹底的氧化產物，同時釋放出少量能量的過程。場所： 。反應式： ； 能量釋放：1mol的葡萄糖在分解成乳酸以后，共放出19665kJ的能量，其中儲存在ATP中的能量只有 kJ。4有氧呼吸和無氧呼吸的比較【教學重點剖析】一.探究酵母菌細胞呼吸的方式：1.實驗原理: (1)酵母菌細胞呼吸的方式及產物,有氧呼吸-產生CO2和H2O,無氧呼吸-產生酒精和CO2 (2)CO2的檢測,澄清的石灰水一變混濁

4、，溴麝香草酚藍溶液一一由藍變綠再變黃（3）酒精的檢測，重鉻酸鉀溶液一由橙色變為灰綠色 名師點睛 (1)酵母菌是一種單細胞真菌，易于培養。(2)澄清的石灰水或溴麝香草酚藍不僅可以檢測CO2的有無，還可以依據混濁程度或顏色變化所需時間長短檢測CO2的多少。2.實驗流程：1)酵母菌培養液的配制:取20 g新鮮的食用酵母菌，分成兩等份，分別放入錐形瓶A(500 mI，)和錐形瓶B(500 mL)中，再分別向瓶中注入240 mL質量分數為5的葡萄糖溶液。 2)檢測CO2的產生(1)將裝置(甲)連通橡皮球，讓空氣持續地依次通過3個錐形瓶，既保證O2的充分供應，又使進入A瓶的空氣先經過NaOH的錐形瓶，洗除

5、空氣中的CO2，保證第三個錐形瓶的澄清石灰水變渾濁是由于酵母菌有氧呼吸產生CO2所致。 (2)B瓶應封口放置一段時問后，待酵母菌將B瓶中的氧消耗完，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保是無氧呼吸產生的CO2通入澄清的石灰水。 3)檢測酒精的產生:在A、B中各取2 mI酵母菌培養液的濾液，分別注入1號、2號干凈的試管中，在1號、2號試管中各滴加05 mL溶有01 g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液，并輕輕振蕩，觀察試管中溶液的顏色變化。 4)實驗現象及分析(1)現象：甲、乙裝置石灰水都變渾濁，裝置甲渾濁快且程度高。2號試管由橙色變成灰綠色，1號試管不變色。(2)分析：酵母菌有氧和無氧條件下都產生CO2；酵母菌

6、有氧比無氧時放出的CO2多且快；無氧時酵母菌分解葡萄糖產生酒精。(3)實驗結論:酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生大量的二氧化碳和水；在無氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生酒精，還產生少量的二氧化碳。3、注意事項 1)配制酵母菌培養液時應選用新鮮的食用酵母菌，因為新鮮的酵母菌出芽生殖快，細胞呼吸旺盛，實驗效果明顯。2)該實驗應在250C350C下進行，此時酵母菌中酶的活性最高，生命活動旺盛，細胞呼吸顯著。二有氧呼吸1條件：必須有氧參與。2場所：細胞質基質、線粒體3反應式：4過程：三個階段比較。三、有氧呼吸與無氧呼吸的比較規律提升 細胞呼吸中吸收O2的量

7、和放出CO2量的比值，常用來判斷細胞呼吸的種類：1細胞有氧呼吸該比值為1：1，無氧呼吸該比值為0：2。2若吸收O2和放出CO2的比為1，說明細胞只進行有氧呼吸；若吸收O2和放出CO2的比小于l，說明細胞既進行有氧呼吸，又進行無氧呼吸；若吸收O2和放出CO2的比值為0，說明細胞只進行無氧呼吸。3具體計算如下：規律一：消耗等量的葡萄糖時，無氧呼吸與有氧呼吸產生的CO2摩爾數之比為l：3。規律二：產生同樣數量的ATP時，無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖的摩爾數之比約為19：l。四、影響細胞呼吸的因素及應用 1溫度：溫度能影響呼吸作用，主要是影響呼吸酶的活性。一般而言，在一定的溫度范圍內，呼吸強度隨著溫

8、度的升高而增強，但超過一定的溫度，酶的活性就會下降，甚至會變性失活，而使呼吸作用停止。如下圖曲線所示。 根據溫度對呼吸強度的影響原理，在生產實踐上貯藏蔬菜和水果時應該降低溫度，以減少呼吸消耗，延長保鮮時間。溫度降低的幅度以不破壞植物組織為標準，否則細胞受損，對病原微生物的抵抗力大減，也易腐爛損壞。 2氧氣：氧氣是植物正常呼吸的重要因子，氧氣不僅直接影響呼吸速度，也影響到呼吸的性質。綠色植物在完全缺氧條件下就進行無氧呼吸，大多數陸生植物根尖細胞的無氧呼吸產物是酒精和CO2，酒精對細胞有毒害作用，所以大多數陸生植物不能長期忍受無氧呼吸。在低氧條件下通常無氧呼吸與有氧呼吸都能發生，氧氣的存在對無氧呼

9、吸起抑制作用。有氧呼吸強度隨氧濃度的增加而增強。關于無氧呼吸和有氧呼吸與氧濃度之間的關系可用圖示的曲線來表示。微生物的無氧呼吸稱為發酵，氧氣對發酵有抑制作用，圖示的曲線也適用于微生物的無氧呼吸和有氧呼吸的描述。 根據氧對呼吸作用影響的原理，在貯存蔬菜水果時就降低氧的濃度，一般降到無氧呼吸的消失點，如降得太低，植物組織就進行無氧呼吸，無氧呼吸的產物(如酒精等)往往對細胞有一定的毒害作用，而影響蔬菜水果的貯藏保鮮。如在長途運輸新鮮的蔬菜或花卉時，在裝箱時，在塑料袋中常充氮氣，就是要降低氧的濃度，降低呼吸消耗，延長保鮮時間。在農業生產施肥后要適時中耕松土，有利于提高肥效，因為疏松的土壤有利于通氣，促

10、進有氧呼吸，抑制無氧呼吸。在發酵工業上，如利用酵母菌釀酒時，先通氣培養，讓酵母菌進行出芽生殖以大量繁殖，然后必須在密封的條件下讓酵母菌進行無氧呼吸，即進行發酵。如果密封不好，漏氣，就會影響到酒精發酵的產量。因為氧的存在對發酵有抑制作用。 3CO2：增加CO2的濃度對呼吸作用有明顯的抑制效應。增加CO2的濃度也具有良好的保鮮效果。如在冬天，北方地區常用地窖來貯藏大白菜，在冬天地窖里的溫度比外界要高一些，一般不會結冰，地窖口基本是密封的，地窖中的大白菜在進行呼吸作用時消耗掉地窖中的大量的氧氣，地窖中氧氣的含量下降，CO2的含量上升，這兩個因素都會使呼吸作用下降，延長大白菜的保鮮時間。五細胞呼吸原理

11、的應用：1.選用創可貼等包扎傷口，為傷口創造疏松透氣的環境，避免厭氧菌的繁殖。2.對板結的土壤及時松土透氣，可以使根細胞進行充分的有氧呼吸，從而有利于根系的生長和對無機鹽的吸收。此外，松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長繁殖，這能夠促使這些微生物對土壤中有機物的分解，從而有利于植物對無機鹽的吸收。3.酵母菌是兼性厭氧型微生物，在適宜的通氣溫度PH等條件下，進行有氧呼吸并大量繁殖，在無氧條件下則進行酒精發酵。醋酸桿菌是一種好氧細菌，在氧氣充足和具有酒精底物的條件下，醋酸桿菌大量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒狀桿菌在有氧條件下能將葡萄糖和含氮物質（如尿素、硫酸銨、氨水）合成谷氨酸，谷氨酸經

12、進一步加工就成為谷氨酸鈉-味精。4.水稻的根系適于在水中生長，這是因為水稻的莖和根能夠把從外界吸收來的氧氣通過氣腔運送到根部各細胞，而且與旱生植物相比，水稻的根也比較適應無氧化學。但是，水稻根的細胞仍然需要進行有氧呼吸，所以稻田要定期排水。如果稻田中的氧氣不足，水稻根的細胞就會進行酒精發酵，時間長了，酒精就會對根細胞產生毒害作用，使根系變黑、腐爛。5.較深的傷口里缺少氧氣，破傷風桿菌適合在這種環境中生存并大量繁殖。所以，傷口較深或被銹釘扎傷后，應及時請醫生處理，并注射破傷風抗毒血清。6.有氧運動是指人體細胞充分獲得氧的情況下所進行的體育鍛煉。人體細胞通過有氧呼吸可以獲得較多的能量，相反百米沖刺

13、等無氧運動是人體細胞在缺氧條件下進行的高速運動，無氧運動中肌細胞因氧不足，進行無氧呼吸產生乳酸，乳酸大量積累會使人有肌肉酸脹乏力的感覺。【典型例題】1.如圖是探究酵母菌進行呼吸方式類型的裝置，下面敘述錯誤的是 A假設裝置一中的液滴左移，裝置二中的液滴不動，說明酵母菌只進行有氧呼吸B假設裝置一中的液滴不移動，裝置二中的液滴右移，說明酵母菌只進行無氧呼吸C假設裝置一中的液滴左移，裝置二中的液滴右移。說明酵母菌既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸D假設裝置一、二中的液滴均不移動，說明酵母菌只進行有氧呼吸或只進行無氧呼吸2. 下列有關有氧呼吸與無氧呼吸的敘述中不正確的是 A都從葡萄糖開始，產生丙酮酸 B都產生

14、CO2和H2O C都是有機物的氧化分解 D都有能量釋放，并產生ATP3. 在有氧呼吸過程中，進入細胞中的氧將與氫結合生成水與碳結合形成二氧化碳在線粒體中被消耗在線粒體和細胞質基質中被消耗 A B C D班級 姓名 呼吸作用（一）1下列有關酵母菌的敘述，錯誤的是 ( ) A酵母菌是真核生物，具有核膜圍成的典型細胞核 B酵母菌既可以進行有氧呼吸，也可以進行無氧呼吸 C酵母菌只有在有氧條件下，才可釋放出CO2 D酵母菌只有在無氧條件下，才可產生酒精2檢測酵母菌細胞呼吸作用的產物，下列描述正確的是( ) A如果產生的氣體使澄清的石灰水變渾濁，則酵母菌只進行有氧呼吸 B如果產生的氣體使溴麝香草酚藍溶液變

15、黃色，則酵母菌只進行無氧呼吸 C無論進行有氧呼吸還是無氧呼吸，酵母菌都能產生CO2 D酵母菌無氧呼吸時不產生氣體，但其發酵液能使重鉻酸鉀變灰綠色3在檢驗酵母細胞呼吸產物時，常用到一些特殊的顏色反應，下列描述不正確的是 ( ) ACO2可使澄清的石灰水變渾濁 BCO2可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠冉變黃 C乙醇在堿性條件下能與灰綠色的重鉻酸鉀溶液反應變成橙色 D乙醇在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應變成灰綠色4.在適宜的溫度條件下，在下列裝置中都放入干酵母(內有活酵母)，其中適于產生酒精的裝置是 5.在一個普通的錐形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液， 如圖1，在圖2中的有關坐標圖中，不正確的

16、是 ( )6. 如圖所示，質量分數為l0的NaOH溶液的作用是( ) A吸收O2 B吸收CO2 C檢驗酒精的產生 D檢驗CO2的產生7下列關于呼吸作用產物的敘述中，只適用于有氧呼吸的是( )。 A產牛ATP B產生丙酮酸 C產生水 D產生二氧化碳8測得蘋果果實在一段時間內，CO2的釋放量比O2的吸收量大，由此推得果實( )。 A有氧呼吸占優勢 B有氧呼吸與無氧呼吸消耗的葡萄糖相等 C無氧呼吸占優勢 D既進行無氧呼吸又進行有氧呼吸9不論哪一種細胞呼吸，都存在的中間產物是A氨基酸 B乳酸C丙酮酸 D核苷酸10下列過程存在無氧呼吸的是 ( ) A植物葉片在光下放出O2 B動物細胞內的糖分解為H2O和

17、CO2 C酵母細胞不產生酒精的呼吸過程 D蘋果貯藏期間果肉積累酒精11酵母菌經過研磨，把得到的上清液(含細胞質基質)、沉淀物(含細胞器)和未離心的勻漿分別取等量放入甲、乙、丙三支試管，向試管內滴加等量的葡萄糖，最終產物是CO2和水的試管是( )。 A甲 B乙 C丙 D乙和丙12.足球賽中，運動員所消耗的能量主要來自( )。 A有氧呼吸 B高能化合物的轉移 C無氧呼吸 D脂肪的氧化13酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產生ATP和( )。ACO2 BH2O C酒精 D乳酸14關于葡萄糖在細胞質基質內分解成丙酮酸的過程的正確敘述是( )。 A必定在有氧條件下進行 B反應速度不受溫度的影響 C該過程不產生

18、CO2 D在細胞質的線粒體內進行15用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，18O轉移的途徑是( )。 A葡萄糖一丙酮酸一水 B葡萄糖一丙酮酸一氧 C葡萄糖一氧一水 D葡萄糖一丙酮酸一二氧化碳16生物體在一定時間內，細胞呼吸產生的CO2摩爾數與消耗的O2摩爾數的比值，常被用來判斷呼吸分解有機物的種類，根據葡萄糖徹底氧化分解反應式計算，此比值是( )。 A05 B10 C15 D2.017在自然條件下，有關植物呼吸作用的敘述中，正確的是( )。 A有氧呼吸過程中，中間產物丙酮酸必須進入線粒體B高等植物只能進行有氧呼吸，不能進行無氧呼吸 C有氧呼吸產生二氧化碳，無氧呼吸不產生二氧化碳 D有氧

19、呼吸的強度晚上比白天強18在細胞呼吸過程中，有CO2放出時，則可判斷此過程( ) A一定是無氧呼吸 B一定不是植物水淹時無氧呼吸 C一定是有氧呼吸 D一定不是馬鈴薯塊莖無氧呼吸19請據圖回答，經數小時后，u形管A、B兩處的液面會出現下列哪種情況(實驗裝置足以維持實驗過程中小白鼠的生命活動，瓶口密封，忽略水蒸氣和溫度變化對實驗結果的影響) AA處上升，B處下降BA、B兩處都下降CA處下降，B處上升 DA、B兩處都不變20. 將剛萌發的且用消毒劑清洗過(不影響種子的生命活力)的小麥種子(以淀粉為主)放入下列裝置(如圖)在溫度不變，壓力為一個大氣壓的情況下進行實驗：請根據圖示回答下列問題：(1)請簡

20、要解釋形成該實驗結果的原因： (2)為了防止實驗過程中所造成的誤差，必須要有對照，并對實驗結果進行驗證，那么對照組錐形瓶內應放置 。如果裝置甲1小時內液滴左移17單位h，同時對照實驗中液滴右移02單位h，則萌發種子的實際呼吸速率是 單位/h。(3)如果要以此裝置甲為基礎，研究種子萌發時的呼吸作用類型，則應該同時設計另一個實驗，請指出另一個實驗裝置乙應如何設計? (4)設計一個表格記錄研究呼吸作用類型，可能出現的現象及結論。(5)如果將小麥種子換成等質量的油菜種子(主要成分是硬脂酸，C、H比例高于葡萄糖)，其他條件不變，重復上圖所示實驗，預計有色液滴移動的距離 (填大于、小于或等于)圖示實驗結果

21、。(5)一段時間后，有色液滴停止移動，是否意味著種子停止呼吸?說明原因。 (6)若圖中實驗用小麥種子不經消毒處理，則測得的數據與種子實際呼吸強度相比是偏大了還是變小?簡述原因： 呼吸作用（二）1.新鮮蔬菜放在冰箱的冷藏室中，能適當延長保鮮時間的原因是 A呼吸作用減弱 B呼吸作用加強 C光合作用減弱 D促進了物質分解2在釀酒時，應采取的措施是A保持空氣流通 B保持缺氧環境 C只通氣、不攪拌 D一階段通氣，另一階段密封3人紅細胞無線粒體但能攜帶氧。紅細胞所需能量的來源主要是利用 A葡萄糖，進行有氧呼吸 B葡萄糖，進行無氧呼吸C乳酸，進行有氧呼吸 D乳酸，進行無氧呼吸4.下列生物中，呼吸作用只在細胞

22、質基質中進行的是 A水螅 B變形蟲 C乳酸菌 D草履蟲5.關于有氧呼吸的敘述，錯誤的是 A主要在線粒體內進行 B與無氧呼吸的全過程不完全相同 C釋放出的能量較多 D產物為二氧化碳、酒精或乳酸6現有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培養液，通入不同濃度的氧氣，其產生的酒精和CO2的量如右圖所示。在氧氣濃度為a時 A酵母菌只進行發酵 B67的葡萄糖用于發酵C33的葡萄糖用于發酵 D酵母菌停止發酵7把青蛙和小白鼠從250C的室溫中移至50C的環境中，這兩種動物的需氧量的變化是 A兩種動物的耗氧量都減少 B兩種動物的耗氧量都增加 C青蛙的耗氧量減少，小白鼠的耗氧量增加 D青蛙的耗氧量增加，小白鼠的耗氧量減少8蔬

23、菜和水果長時間儲藏、保鮮所需要的條件應為 A低溫、干燥、低氧 B低溫、濕度適中、低氧C高溫、干燥、高氧 D高溫、溫度適中、高氧9.右圖中曲線a表示水稻根有氧呼吸和無氧呼吸所釋放的CO2總量的變化，曲線b表示有氧呼吸釋放的CO2量的變化，則表示無氧呼吸釋放的CO2量的變化是下圖中的（ ）10酵母菌被廣泛用于發酵，為研究酒精發酵的產物，某研究小組設計了如圖所示裝置。l號、2號試管中均加入3ml 蒸餾水和少許01BTB溶液至藍綠色(酸性較強時，BTB溶液變為黃色)。下列有關評價合理的是A1號試管可以去除或將1號試管中BTB溶液換成澄清石灰水 B該裝置無法檢驗CO2的生成，仍需再補充其他裝置 C溫度偏

24、高，導致發酵管內O2少，酵母菌繁殖速度減慢，不利于發酵D為使發酵管中盡量少的含有O2，應先將葡萄糖液煮沸，待冷卻后加入鮮酵母，再加入少許石蠟油，使之浮于混合液表面11把土豆依次放在空氣、氮氣和空氣中各貯藏一周。在實驗室中測定其CO2的釋放量，下圖所示的是實驗結果。下列敘述正確的是 A土豆的無氧呼吸不產生CO2 B在第一周只進行了有氧呼吸 C在第二周暫時沒有呼吸作用 D第三周的無氧呼吸先強后弱12如圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時，測得的CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關敘述正確的是 A氧濃度為a時，最適于貯藏該植物器官B氧濃度為b時，無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5

25、倍C氧濃度為c時，無氧呼吸最弱D氧濃度為d時，有氧呼吸強度與無氧呼吸強度相等13.如圖表示呼吸作用過程中葡萄糖分解的兩個途徑。酶1、酶2和酶3依次分別存在于A線粒體、線粒體和細胞質基質 B線粒體、細胞質基質和線粒體C細胞質基質、線粒體和細胞質基質D細胞質基質、細胞質基質和線粒體14.1個葡萄糖分子有氧呼吸釋放能量為m，其中40用于ADP轉化為ATP，若1個高能磷酸鍵所含能量為n，則1個葡萄糖分子在有氧呼吸中產生ATP分子數為 A2n5m B2m5n Cn5m Dm5n15.將等量且足量的蘋果果肉分別放在O2濃度不同的密閉容器中，1h后測定O2的吸收量和CO2的釋放量，如下表：下列有關敘述中正確

26、的是 A蘋果果肉細胞在O2濃度為O%3和525時，分別進行無氧呼吸和有氧呼吸B儲藏蘋果時，應選擇O2濃度為5的適宜環境條件 CO2濃度越高，蘋果果肉細胞有氧呼吸越旺盛，產生ATP越多D蘋果果肉細胞進行無氧呼吸時，產生乳酸和二氧化碳16.如圖表示某種植物的非綠色器官，在不同氧濃度下的CO2釋放和O2吸收量的變化，請據圖回答問題：(1)在外界氧濃度為10以下時，該器官的呼吸作用方式是 (2)無氧呼吸強度與氧氣濃度之間的關系是 。(3)AB段表示CO2釋放量減少，其原因是： (4)圖中陰影部分的面積代表： (5)當外界氧的濃度為45時器官CO2的釋放量相對值為0.6，而氧氣的吸收量為0.4此時無氧呼吸消耗葡萄糖的相對值約相當于有氧呼吸的 倍。由圖可見，保存水果蔬菜，最