資源簡介

第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用
第三節(jié) 細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用
一 細(xì)胞呼吸的方式與有氧呼吸
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.通過探究活動，掌握酵母菌細(xì)胞的呼吸方式，并在探究的過程中理解細(xì)胞呼吸的概念。
2.掌握有氧呼吸的過程
【基礎(chǔ)梳理】
一、細(xì)胞呼吸的方式
1.細(xì)胞呼吸的概念
(1)物質(zhì)變化：有機(jī)物氧化分解，生成 。
(2)能量變化：釋放出能量并生成 。
2.細(xì)胞呼吸的類型
根據(jù) ，可分為兩種類型： 和 。
3.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
（1）酵母菌的代謝類型：在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于 。
（2）細(xì)胞呼吸方式的判斷：在有氧和無氧條件下，細(xì)胞呼吸的 不同，以此來確定酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。
2.實(shí)驗(yàn)裝置
3.產(chǎn)物檢測
試劑 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
CO2 澄清石灰水 變 （根據(jù)石灰水的混濁程度，可檢測CO2的產(chǎn)生情況）
溴麝香草酚藍(lán)溶液 （根據(jù)溴麝香草酚藍(lán)溶液變成黃色的時間長短，可檢測CO2的產(chǎn)生情況）
酒精 重鉻酸鉀溶液（酸性條件）
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論
（1）酵母菌在 和 條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。
（2）在有氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量二氧化碳和 。
（3）在無氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的 。
二、有氧呼吸
1．有氧呼吸概念
(1)場所： 。
(2)條件： 參與、 催化。
(3)物質(zhì)變化
①反應(yīng)物： 等有機(jī)物。
②產(chǎn)物： 。
(4)能量變化：釋放能量并生成大量 。
2.線粒體的結(jié)構(gòu)和功能
（1）線粒體增大膜面積的方式和意義：內(nèi)膜的某些部位向內(nèi)腔折疊形成 ，增大有氧呼吸酶的 。
（2）有氧呼吸的酶分布在： 。
（3）線粒體的功能：進(jìn)行 的主要場所。
3.有氧呼吸過程
第一階段 第二階段 第三階段
場所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體內(nèi)膜
反應(yīng)物 葡萄糖 丙酮酸、水 [H]、O2
生成物 丙酮酸、[H]、ATP CO2、[H]、 H2O、ATP
能量 能量 能量 能量
4.反應(yīng)總式： 。
5.同有機(jī)物在生物體外的燃燒相比，有氧呼吸具有不同的特點(diǎn)：有氧呼吸過程 ；有機(jī)物中的能量經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)逐步釋放；這些能量有相當(dāng)一部分儲存在 中。
【拓展延伸】
有氧呼吸
1.有氧呼吸過程中各元素的去向和來源：
2.有氧呼吸能量釋放特點(diǎn)。
（1）有氧呼吸是在溫和條件下進(jìn)行的。
（2）有機(jī)物中的能量是逐步釋放的。
（3）1mol葡萄糖徹底氧化分解以后，只有1161kJ左右的能量轉(zhuǎn)移至ATP中，其余以熱能形式散失。
【課堂練習(xí)】
1.人體進(jìn)行有氧呼吸的場所是( )
A.肺泡 B.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) C.線粒體 D.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
2.將適量干酵母與蒸餾水混合使其活化，將活化的酵母菌細(xì)胞與適宜濃度的葡萄糖溶液混勻后均分，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，一段時候后觀察到有色液滴向左移動了。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)條件下酵母菌呼吸方式的判斷，正確的是( )
A.只進(jìn)行有氧呼吸 B.只進(jìn)行無氧呼吸
C.既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸 D.以上都有可能
3.如圖是真核細(xì)胞有氧呼吸的基本過程。下列說法正確的是( )
A.過程①和②發(fā)生的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) B.在氧氣充足的條件下才能進(jìn)行過程①
C.②過程產(chǎn)生的ATP比過程④多 D.圖中的[H]在線粒體內(nèi)膜被消耗
4.某小組欲探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式，提供的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A. 有氧條件下的裝置是③①②
B. 無氧條件下的裝置是④②
C. 可通過觀察澄清石灰水是否變渾濁來判斷呼吸方式
D. 本實(shí)驗(yàn)還可用溴麝香草酚藍(lán)水溶液作為檢測試劑
5.下列有關(guān)探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)敘述，不正確的是( )
A.實(shí)驗(yàn)中可將澄清石灰水溶液換成溴麝香草酚藍(lán)水溶液以檢測CO2產(chǎn)生情況
B.在探究有氧呼吸的實(shí)驗(yàn)過程中，泵入的空氣應(yīng)去除CO2
C.實(shí)驗(yàn)中需控制的無關(guān)變量有溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等
D.可通過觀察澄清石灰水是否變渾濁來判斷酵母菌的呼吸方式
6.下圖是探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)裝置，請分析回答下面的問題：
(1)甲組裝置中NaOH溶液的作用是______________，寫出A中的酵母菌呼吸方式的反應(yīng)式_____________。
(2)為了使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確，裝置乙中應(yīng)讓裝有石灰水的錐形瓶_________(填“立刻與B連接”或“先靜置一會再與B連接”)，裝置連接好一分鐘后才觀察到有氣泡冒出，此時酵母菌的呼吸方式可能為_________。
(3)將酵母菌培養(yǎng)液進(jìn)行離心處理，把沉淀的酵母菌破碎后，再次離心處理為只含有酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的上清液和只含有酵母菌細(xì)胞器的沉淀物兩部分，與未離心處理過的酵母菌培養(yǎng)液分別放入甲、乙、丙3支試管中，并向3支試管內(nèi)同時滴入等量、等濃度的葡萄糖溶液。在無氧條件下，甲試管內(nèi)的產(chǎn)物是_________；在有氧條件下，若使乙試管內(nèi)產(chǎn)生CO2和H2O，應(yīng)改變的條件是______________；在氧氣充足條件下，丙試管內(nèi)的產(chǎn)物是CO2和H2O。
【答案以及解析】
1.答案：D
解析：真核細(xì)胞中進(jìn)行有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,人體細(xì)胞為真核細(xì)胞;答案選D。
2.答案：D
解析：（1）若是方式為只進(jìn)行有氧呼吸，左側(cè)裝置內(nèi)由于氧氣減少，氣體總量減少，而右側(cè)裝置內(nèi)氣體總量基本不變，有色液滴向左移動；
（2）若是方式為只進(jìn)行無氧呼吸，左側(cè)裝置內(nèi)氣體總量基本不變，而右側(cè)裝置內(nèi)由于不斷產(chǎn)生二氧化碳，氣體總量在增加，有色液滴向左移動；
（3）若是方式為既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸，左側(cè)裝置內(nèi)由于氧氣減少，氣體總量減少，而右側(cè)裝置內(nèi)由于二氧化碳增多，氣體總量增多，有色液滴向左移動。
綜上所述，以上都有可能。故選：D。
3.答案：D
解析：本題考查有氧呼吸的過程。①為呼吸作用第一階段，反應(yīng)物為葡萄糖，生成物為丙酮酸和[H]，釋放少量能量；②為有氧呼吸第二階段，反應(yīng)物為丙酮酸和水，生成二氧化碳和[H]，釋放少量能量。①發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，②發(fā)生在線粒體基質(zhì)，A錯誤；有氧呼吸和無氧呼吸第一階段相同，故有氧、無氧均可進(jìn)行過程①，B錯誤；②為有氧呼吸第二階段，產(chǎn)生少量的ATP，④為有氧呼吸的第三階段，產(chǎn)生ATP最多，C錯誤；圖中的[H]在線粒體內(nèi)膜與O2結(jié)合生成H2O，D正確。
4.答案：C
解析：A、有氧條件下的裝置是③①②，通入酵母菌培養(yǎng)液中的空氣除去了二氧化碳，A正確；
B、無氧條件下的裝置是④②，④密封后一段時間再通入②，以消耗其中的氧氣，B正確；
C、酵母菌在有氧條件和無氧條件下均可以產(chǎn)生二氧化碳，不能通過觀察澄清石灰水是否變渾濁來判斷呼吸方式，C錯誤；
D、本實(shí)驗(yàn)還可用溴麝香草酚藍(lán)水溶液作為檢測試劑，根據(jù)溶液變色所需時間長短判斷產(chǎn)生二氧化碳的多少，D正確。
故選C。
5.答案：D
解析：澄清石灰水溶液和溴麝香草酚藍(lán)水溶液均可以檢測CO2產(chǎn)生情況；在探究有氧呼吸的實(shí)驗(yàn)過程中，泵入的空氣應(yīng)去除CO2，以免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；實(shí)驗(yàn)中需控制的無關(guān)變量有溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等；酵母菌無氧呼吸和有氧呼吸均產(chǎn)生CO2，應(yīng)通過澄清石灰水變渾濁的快慢來判斷酵母菌的呼吸方式，D項(xiàng)錯誤。
6.答案：(1) 吸收空氣中的二氧化碳,排除其對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾；C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O
(2) 能量先靜置一會再與B連接；有氧呼吸和無氧呼吸
(3)酒精和CO2；將葡萄糖溶液改成丙酮酸溶液
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