1、第第3節(jié)節(jié)ATP的主要來源的主要來源細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸課程標(biāo)準(zhǔn)說明細(xì)胞呼吸過程，探討和其原理的應(yīng)用。活動(dòng)建議：探究酵母菌的呼吸方式。課標(biāo)解讀1.說出線粒體的結(jié)構(gòu)和功能。2.說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同。3.說明細(xì)胞呼吸的原理，并探討其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。4.進(jìn)行酵母菌細(xì)胞呼吸方式的探究。 細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸的方式 氧化分解氧化分解 能量能量 ATP 2探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(1)實(shí)驗(yàn)原理酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于 。通過定性測(cè)定酵母菌在有氧和無氧條件下細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，確定其細(xì)胞呼吸方式。二氧化碳可使 變混濁，也可使 水溶液由藍(lán)變綠再變黃；橙色的 溶液在酸性條件下，與乙醇發(fā)生

2、反應(yīng)，變成灰綠色。 兼性厭氧菌兼性厭氧菌澄清的石灰水澄清的石灰水溴麝香草酚藍(lán)溴麝香草酚藍(lán)重鉻酸鉀重鉻酸鉀(2)實(shí)驗(yàn)流程提出問題：根據(jù)細(xì)胞呼吸概念，細(xì)胞呼吸會(huì)產(chǎn)生CO2或其他產(chǎn)物。那么酵母菌在有氧和無氧條件下分別生成什么物質(zhì)呢？作出假設(shè)：根據(jù)自己已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)以上問題，作出合理假設(shè)。二氧化碳二氧化碳 酒精酒精 二氧化碳二氧化碳 3細(xì)胞呼吸類型細(xì)胞呼吸可分為 呼吸和 呼吸兩種類型。思維激活1 實(shí)驗(yàn)中NaOH溶液的作用是什么？提示除去空氣中CO2，以保證進(jìn)入A瓶中的氣體不含有CO2。思維激活2 實(shí)驗(yàn)中的自變量和因變量分別是什么？提示自變量是氧氣的有無，因變量是酵母菌的呼吸產(chǎn)物。有氧有氧無

3、氧無氧1有氧條件的控制甲組裝置的左端連接橡皮球，向NaOH溶液中緩緩而持續(xù)鼓入空氣，既保證了O2的充分供應(yīng)，又使進(jìn)入A瓶的空氣先經(jīng)過了NaOH溶液，吸收空氣中的CO2，保證了通入石灰水的CO2來自細(xì)胞呼吸而非大氣。2無氧條件的控制乙組裝置中B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間，將內(nèi)部殘留的O2消耗盡后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，保證了無氧環(huán)境。【鞏固1】 下圖為探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)裝置圖，請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問題。(1)A瓶加入的試劑是_，其目的是_。(2)C瓶和E瓶加入的試劑是_，其作用是_。( 3 ) D 瓶 應(yīng) 封 口 放 置 一 段 時(shí) 間 后 ， 再 連 通 E 瓶 ， 其 原 因 是_

4、。(4)圖中裝置有無錯(cuò)誤之處，如果有請(qǐng)?jiān)趫D中加以改正。(5)請(qǐng)寫出連通后D瓶中的反應(yīng)式：_。解析本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物二氧化碳，故實(shí)驗(yàn)前應(yīng)排除空氣中二氧化碳的干擾；檢驗(yàn)二氧化碳用澄清石灰水，乙裝置是驗(yàn)證無氧呼吸產(chǎn)物的，故實(shí)驗(yàn)前應(yīng)排除D中氧氣的干擾，然后酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳和酒精。答案(1)NaOH溶液使進(jìn)入B瓶的空氣先經(jīng)過NaOH溶液處理，排除空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾(2)澄清石灰水(或溴麝香草酚藍(lán)水溶液)檢測(cè)CO2的產(chǎn)生(3)D瓶封口放置一段時(shí)間后，酵母菌會(huì)將瓶中的氧氣消耗完。再連通E瓶，就可以確保通入澄清石灰水(或溴麝香草酚藍(lán)水溶液)的CO2是酵母菌的無氧

5、呼吸所產(chǎn)生的(4)如下圖1有氧呼吸(1)概念細(xì)胞在 的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物 ，產(chǎn)生二氧化碳和 ，釋放能量，生成許多ATP的過程。有氧呼吸和無氧呼吸有氧呼吸和無氧呼吸 氧氧徹底氧化分解徹底氧化分解水水(3)能量轉(zhuǎn)化1 mol葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出2 870 kJ的能量，其中1 161 kJ的能量?jī)?chǔ)存在ATP中，其余的以 形式散失掉。2無氧呼吸酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸也叫發(fā)酵，依據(jù)產(chǎn)物不同分為酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵。熱能熱能196.65kJ 61.08kJ 丙酮酸丙酮酸 酒精酒精CO2 思維激活3 相對(duì)于有氧呼吸，無氧呼吸為什么產(chǎn)生的能量少？提示無氧呼吸生成的乳

6、酸或酒精中儲(chǔ)存部分能量。1細(xì)胞呼吸的過程圖解2有氧呼吸與無氧呼吸的比較特別提醒大多數(shù)植物、酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物為酒精和二氧化碳；有些高等植物的某些器官如玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等進(jìn)行無氧呼吸時(shí)產(chǎn)生乳酸；高等動(dòng)物、人及乳酸菌的無氧呼吸只產(chǎn)生乳酸。【鞏固2】 有氧呼吸與無氧呼吸的相同點(diǎn)是()。都在線粒體中進(jìn)行都需要酶都需要氧都產(chǎn)生ATP都經(jīng)過生成丙酮酸的反應(yīng)A B C D解析生物體內(nèi)的任何化學(xué)反應(yīng)都需要酶的催化；有氧呼吸與無氧呼吸的第一步都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行且都產(chǎn)生丙酮酸；有氧呼吸與無氧呼吸的實(shí)質(zhì)相同，都是分解有機(jī)物，釋放能量，形成ATP的過程。答案D1對(duì)有氧呼吸原理的應(yīng)用(1)包扎傷口應(yīng)選用

7、 的敷料。(2)提倡慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)使細(xì)胞進(jìn)行 ，避免肌細(xì)胞產(chǎn)生大量 。(3)及時(shí)松土有利于 。(4)稻田定期排水有利于根系 ，防止幼根變黑、腐爛。(5)利用淀粉、 或谷氨酸棒狀桿菌可以生產(chǎn)食醋或味精。細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 透氣透氣有氧呼吸有氧呼吸乳酸乳酸根的有氧呼吸根的有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸醋酸桿菌醋酸桿菌2對(duì)無氧呼吸原理的應(yīng)用(1)利用糧食通過 發(fā)酵可以生產(chǎn)各種酒。(2)破傷風(fēng)芽孢桿菌可通過 獲得能量并進(jìn)行大量繁殖，較深的傷口需清理傷口、注射破傷風(fēng)抗毒血清等。酒精酒精無氧呼吸無氧呼吸1溫度溫度能影響細(xì)胞呼吸，主要是影響呼吸酶的活性。與溫度影響酶催化效率的曲線特征一致。(如右

8、圖)2氧氣(1)對(duì)無氧呼吸：隨O2濃度增加而受抑制，O2濃度越高，抑制作用越強(qiáng)，O2濃度達(dá)到一定值時(shí)，被完全抑制(如圖a)。(2)對(duì)有氧呼吸：在一定范圍內(nèi)，隨O2濃度增加，有氧呼吸強(qiáng)度也增加，但O2濃度達(dá)到一定值時(shí)將不再隨O2濃度增加而增加(如圖b)。(3)絕大多數(shù)植物的非綠色器官或酵母菌的呼吸強(qiáng)度受氧氣濃度影響情況如圖所示：3CO2增加CO2的濃度對(duì)呼吸作用有明顯的抑制效應(yīng)。這可以從化學(xué)平衡的角度得到解釋。4水水既是呼吸作用的原料，也是呼吸作用的產(chǎn)物，呼吸作用的過程也必須在細(xì)胞內(nèi)的水環(huán)境中才能完成，一定范圍內(nèi)隨水含量的增加細(xì)胞呼吸加強(qiáng)。【鞏固3】 植物的非綠色器官在不同的氧濃度下O2吸收量和

9、CO2生成量的變化，請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問題。(1)圖中曲線QR區(qū)段CO2生成量急劇減少的主要原因是_。(2)_點(diǎn)的生物學(xué)含義是無氧呼吸消失點(diǎn)，由縱軸、CO2生成 量 和 O2吸 收 量 共 同 圍 成 的 面 積 所 代 表 的 生 物 學(xué) 含 義 是_。(3)在原圖中繪出無氧呼吸產(chǎn)生的CO2隨氧氣濃度變化而變化的曲線。(4)若圖中的AB段與BC段的距離等長(zhǎng)，說明此時(shí)有氧呼吸釋放的CO2與無氧呼吸釋放的CO2相比_(填“一樣多”或“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是無氧呼吸的_倍。(5)在長(zhǎng)途運(yùn)輸新鮮蔬菜時(shí)，常常向塑料袋中充入氮?dú)猓康氖莀。你認(rèn)為氧濃度應(yīng)調(diào)節(jié)到_點(diǎn)的對(duì)應(yīng)濃度，更有利于

10、蔬菜的運(yùn)輸，試說明理由：_。解析本題以細(xì)胞呼吸的兩種類型為核心命題點(diǎn)，考查了有氧呼吸、無氧呼吸隨O2濃度變化的特點(diǎn)，綜合考查了學(xué)生解讀曲線、根據(jù)已知曲線畫未知曲線的能力以及解決相關(guān)實(shí)際問題的能力。解題時(shí)應(yīng)注意：Q點(diǎn)只進(jìn)行無氧呼吸，P點(diǎn)只進(jìn)行有氧呼吸，B點(diǎn)有氧呼吸、無氧呼吸釋放的CO2量相等，R點(diǎn)釋放的CO2量最少，此時(shí)有利于蔬菜運(yùn)輸。細(xì)胞呼吸方式及強(qiáng)弱的判斷細(xì)胞呼吸方式及強(qiáng)弱的判斷 A.a濃度時(shí)酵母菌有氧呼吸速率等于無氧呼吸速率Bb濃度時(shí)酵母菌有氧呼吸速率大于無氧呼吸速率Cc濃度時(shí)有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精發(fā)酵Dd濃度時(shí)酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸，未進(jìn)行無氧呼吸思維導(dǎo)圖：有關(guān)細(xì)胞呼吸的計(jì)算有關(guān)

11、細(xì)胞呼吸的計(jì)算 思維導(dǎo)圖：規(guī)律方法有氧呼吸與無氧呼吸的計(jì)算規(guī)律(1)規(guī)律1：消耗等量的葡萄糖時(shí)，無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2摩爾數(shù)之比為1 3。(2)規(guī)律3：產(chǎn)生等量的CO2時(shí)，無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖摩爾數(shù)之比為3 1。(3)規(guī)律4：產(chǎn)生等量的CO2時(shí)，無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的ATP摩爾數(shù)之比為3 19。(4)規(guī)律5：消耗等量的葡萄糖時(shí)，無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的ATP摩爾數(shù)之比為1 19。【例3】 下列有關(guān)糧食、水果的保存正確的是()。A糧食、水果應(yīng)該在無氧條件下保存，以抑制有氧呼吸消耗有機(jī)物B低溫抑制酶的活性，從而抑制細(xì)胞呼吸，保存糧食、水果在零下低溫的效果應(yīng)該強(qiáng)于零上低溫C水分會(huì)

12、促進(jìn)細(xì)胞呼吸，糧食、水果應(yīng)該保存在干燥的環(huán)境中D糧食、水果釋放CO2最少時(shí)對(duì)應(yīng)的O2濃度是二者保存的最適O2濃度常見錯(cuò)誤錯(cuò)選A、B、C項(xiàng)。影響細(xì)胞呼吸的因素影響細(xì)胞呼吸的因素 錯(cuò)因分析錯(cuò)選三項(xiàng)的主要原因：(1)受思維定勢(shì)的影響，認(rèn)為保存糧食和水果時(shí)溫度越低越好。糧食保存在零下低溫較好，以抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗，但水果在零下低溫時(shí)容易凍傷，會(huì)破壞水果口味。(2)知識(shí)掌握不牢，沒有搞清保存糧食和水果需保留一部分O2的原因。完全無氧的環(huán)境，無氧呼吸旺盛，消耗的有機(jī)物較多。在低氧環(huán)境下，無氧呼吸和有氧呼吸都較弱，有機(jī)物消耗較少。(3)受思維定勢(shì)的影響，認(rèn)為水果和糧食都要保存在干燥的環(huán)境中。糧食

13、保存需要干燥的環(huán)境，以降低細(xì)胞呼吸對(duì)有機(jī)物的消耗；水果應(yīng)該保存在濕潤(rùn)的環(huán)境下，避免因失水而破壞水果口味，正確解答正確解答選選D。 技法必備單一變量原則是指其他因素不變，只改變其中一個(gè)因素。(要研究的因素，即自變量)，然后觀察這個(gè)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)確定自變量后，應(yīng)控制其他無關(guān)變量相同且適宜。實(shí)驗(yàn)的單一變量原則及其控制實(shí)驗(yàn)的單一變量原則及其控制 能力展示甲圖是測(cè)量種子萌發(fā)時(shí)錐形瓶中氣體體積變化的實(shí)驗(yàn)裝置。錐形瓶中放的種子事先用水浸泡過并在稀釋的消毒劑中清洗過(不影響種子的生命力)。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)U形管左側(cè)與右側(cè)液面相平，每隔半小時(shí)利用標(biāo)尺量出右側(cè)管內(nèi)的液面高度變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見乙表。回答

14、下列問題。(1)此實(shí)驗(yàn)的目的是_。(2)03.5h內(nèi)氣體體積變化的原因是_，分析3.54 h內(nèi)標(biāo)尺讀數(shù)沒增加，最可能的原因是_。(3)請(qǐng)你設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)：_。(4)由于外界溫度、壓強(qiáng)的改變導(dǎo)致氣體體積改變，在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中氣體體積變化為在2 h內(nèi)0.2個(gè)單位，那么同等條件下萌發(fā)的種子此時(shí)實(shí)際呼吸速率是_(單位/h)。解析分析題干中的自變量可以推測(cè)出實(shí)驗(yàn)?zāi)康模谠O(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意單一變量原則，用“等量的死種子代替實(shí)驗(yàn)中的活種子”。2 h標(biāo)尺讀數(shù)為5.6，減去基數(shù)2.3，減去誤差0.2,1 h消耗氧氣(5.62.30.2)/21.55。答案(1)測(cè)定種子萌發(fā)時(shí)吸收氧氣的速率(2)種子有氧呼吸

15、吸收O2，放出的CO2被KOH溶液吸收，錐形瓶中氣體體積減小種子進(jìn)行無氧呼吸，不消耗O2(3)用等量的在消毒劑中清洗過的死種子代替實(shí)驗(yàn)中的活種子，其他裝置與實(shí)驗(yàn)組相同(4)1.55解析該題實(shí)際上是對(duì)酵母菌兩種不同條件下呼吸產(chǎn)物的探究。處產(chǎn)生的酒精無法進(jìn)入；裝置甲中的NaOH的作用是吸收空氣中的CO2；兩個(gè)裝置均不需在黑暗條件下進(jìn)行；讓先靜置一會(huì)的目的是耗盡其中的O2，以保證酵母菌進(jìn)行無氧呼吸。答案C2細(xì)胞呼吸過程中若有CO2放出，則可判斷此過程一定()。A是有氧呼吸 B是無氧呼吸C不是酒精發(fā)酵 D不是乳酸發(fā)酵解析有氧呼吸和酒精發(fā)酵的產(chǎn)物中均有CO2，而乳酸發(fā)酵的產(chǎn)物只有乳酸沒有CO2。答案D3

16、細(xì)胞內(nèi)糖分解代謝過程如下圖，下列敘述錯(cuò)誤的是()。A植物細(xì)胞能進(jìn)行過程和或過程和B真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行過程和C動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)，過程比過程釋放的能量多D乳酸菌細(xì)胞內(nèi)，過程產(chǎn)生H，過程消耗H解析真核細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的第一階段是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，第二、三階段是在線粒體中進(jìn)行。答案B4如圖所示：經(jīng)數(shù)小時(shí)后，U形管a、b兩處的液面會(huì)出現(xiàn)下列哪種情況。(實(shí)驗(yàn)裝置足以維持實(shí)驗(yàn)期間小白鼠的生命活動(dòng)，瓶口密封，忽略水蒸氣和溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)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兩處都不變解析小白鼠有氧呼吸消耗同體積的氧氣，呼出同體積的二氧化碳，由于二氧化碳被NaOH溶液吸收，導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)氣體的量減少，氣壓降低，使U形管內(nèi)的液面a處下降，b處上升。答案C5關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是()。A種子風(fēng)干脫水后呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)B土壤淹水可導(dǎo)致根系發(fā)生無氧呼吸C破傷風(fēng)桿菌在有氧條件下能大