第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第1課時(shí)細(xì)胞呼吸的方式和有氧呼吸過程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求核心素養(yǎng)對接學(xué)業(yè)質(zhì)量水平1.分析細(xì)胞呼吸和有機(jī)燃料燃燒產(chǎn)生能量過程的不同，理解細(xì)胞呼吸的本質(zhì)。1.生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀：線粒體結(jié)構(gòu)與細(xì)胞呼吸的關(guān)系。水平一2.概述有氧呼吸的三個(gè)階段，寫出有氧呼吸的反應(yīng)式。2.科學(xué)思維——分析與綜合：分析有氧呼吸的三個(gè)階段，理解細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)。水平二3.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式，學(xué)會(huì)控制和檢測實(shí)驗(yàn)變量。3.科學(xué)探究——根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)施方案，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出正確結(jié)論。水平二知識點(diǎn)1：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式知識梳理一、細(xì)胞呼吸的概念剖析與燃燒迅速釋放能量相比，細(xì)胞呼吸是分階段逐級釋放能量的1.發(fā)生場所細(xì)胞內(nèi)。2.實(shí)質(zhì)有機(jī)物的氧化分解。3.物質(zhì)變化有機(jī)物生成CO2或其他產(chǎn)物。4.能量變化釋放能量并生成ATP。二、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1.酵母菌的特點(diǎn)2.實(shí)驗(yàn)裝置(1)有氧條件下的裝置：如圖甲：(2)無氧條件下的裝置：如圖乙：3.產(chǎn)物檢測(連線)4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(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)生大量二氧化碳和水。(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)生少量的二氧化碳。科學(xué)探究——酵母菌細(xì)胞呼吸的方式下圖是探究酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)物裝置，據(jù)圖分析下列問題：1.實(shí)驗(yàn)裝置和操作分析(1)怎樣為1號試管中酵母菌提供氧氣？提示讓氯化鐵催化過氧化氫的分解。(2)2號試管中如何隔絕空氣制造無氧環(huán)境？提示①對葡萄糖溶液煮沸，排出溶解的氧氣②酵母菌培養(yǎng)液表面鋪一層石蠟油③先塞上橡皮塞消耗掉試管內(nèi)的氧氣，再插上導(dǎo)管2.實(shí)驗(yàn)變量控制討論實(shí)驗(yàn)裝置中的自變量、因變量、無關(guān)變量？(1)自變量：是否通氧氣。(2)因變量：產(chǎn)物CO2多少以及是否產(chǎn)生酒精等。(3)無關(guān)變量：葡萄糖溶液的濃度、培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)時(shí)間、其他微生物影響等。3.酵母菌細(xì)胞代謝產(chǎn)物的檢測(1)如何檢測CO2的產(chǎn)生速率：方法一：判斷依據(jù)：相同時(shí)間內(nèi)澄清石灰水變混濁的速度和程度。判斷方法：若變混濁的速度較快而且混濁程度較高，則說明產(chǎn)生的CO2較多。方法二：判斷依據(jù)：相同時(shí)間內(nèi)溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃的速度和變成黃色的程度。方法比較：溴麝香草酚藍(lán)水溶液檢測二氧化碳要比澄清石灰水更加靈敏，由于無氧呼吸釋放二氧化碳較少，所以通常用前者進(jìn)行檢測。判斷方法：若變色速度較快且顏色較深，則說明產(chǎn)生的CO2較多。(2)酒精的檢測：試管2變灰綠色，試管1不變色，說明酵母菌只有進(jìn)行無氧呼吸時(shí)，才能產(chǎn)生酒精。[典例1]利用如圖所示裝置探究酵母菌的無氧呼吸，正確的操作方法是()A.A瓶先敞口培養(yǎng)一段時(shí)間后，再連通B瓶B.A瓶密封后，應(yīng)該立即連通B瓶C.A瓶密封后，培養(yǎng)一段時(shí)間，再連通B瓶D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，在B瓶中加入重鉻酸鉀檢驗(yàn)酒精解析探究酵母菌的無氧呼吸時(shí)，A瓶應(yīng)先密封培養(yǎng)一段時(shí)間，目的是消耗完瓶中的氧氣，然后再連通B瓶，A、B錯(cuò)誤，C正確；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，在A瓶中加入酸性的重鉻酸鉀檢驗(yàn)酒精，顏色由橙色變成灰綠色，D錯(cuò)誤。答案C[變式訓(xùn)練]下列關(guān)于“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)中將葡萄糖溶液煮沸的目的是滅菌和去除溶液中的O2B.在探究有氧呼吸的實(shí)驗(yàn)過程中，泵入的空氣應(yīng)去除CO2C.實(shí)驗(yàn)中需控制的無關(guān)變量有溫度、培養(yǎng)液濃度等D.可通過觀察澄清石灰水是否變混濁來判斷酵母菌的呼吸方式解析由于酵母菌的有氧呼吸和無氧呼吸均可產(chǎn)生CO2，所以不能根據(jù)澄清石灰水是否變混濁來判斷酵母菌的呼吸方式。答案D聯(lián)想質(zhì)疑★面粉經(jīng)過酵母菌發(fā)酵，發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量的CO2，CO2遇熱膨月長導(dǎo)致面包又松又軟。★溴麝香草酚藍(lán)水溶液通入CO2的顏色變化：藍(lán)→綠→黃。★利用酒精檢測儀可以用來查酒駕注：檢測酒精原理：交警用經(jīng)硫酸化處理的三氧化鉻(CrO3)(與重鉻酸鉀檢測酒精的原理類似)硅膠檢查司機(jī)呼出的氣體，據(jù)硅膠顏色的變化可確認(rèn)司機(jī)是否為酒后駕車★酵母菌無氧呼吸的過程中產(chǎn)生酒精。為什么要將葡萄糖溶液先煮沸再冷卻后加入培養(yǎng)瓶中？提示加熱煮沸的目的是殺死溶液中的細(xì)菌，同時(shí)還能排出溶液中的O2。冷卻的原因是防止高溫將酵母菌殺死。知識點(diǎn)2：有氧呼吸知識梳理1.線粒體的結(jié)構(gòu)和功能沒有線粒體的真核生物(如蛔蟲)不能進(jìn)行有氧呼吸，但原核生物沒有線粒體，卻可以進(jìn)行有氧呼吸(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)腔折疊形成嵴，增大有氧呼吸酶的附著面積。(2)有氧呼吸的酶分布在：線粒體內(nèi)膜上和基質(zhì)中。(3)線粒體的功能：進(jìn)行有氧呼吸的主要場所。2.有氧呼吸過程3.概念細(xì)胞在O2參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生CO2和H2O，釋放能量，生成大量ATP的過程。4.反應(yīng)總式C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量生命觀念——有氧呼吸的過程1.下圖是有氧呼吸過程圖解，①、②、③是有氧呼吸的三個(gè)階段。據(jù)圖探討下列問題：(1)發(fā)生的場所：①細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，②線粒體基質(zhì)，③線粒體內(nèi)膜。(2)丙酮酸的分子式為C3H4O3，請寫出有氧呼吸每個(gè)階段的反應(yīng)式：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(第一階段：C6H12O6\o(→,\s\up7(酶))2C3H4O3＋4[H]＋少量能量。,第二階段：2C3H4O3＋6H2O\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋20[H]＋少量能量。,第三階段：24[H]＋6O2\o(→,\s\up7(酶))12H2O＋大量能量。))能量不可寫成ATP，有氧呼吸各個(gè)階段釋放的能量，均大部分以熱能形式散失，少部分轉(zhuǎn)移到ATP中以活躍的化學(xué)能形式存在，后者可以為多種生命活動(dòng)提供能量。(3)①②③三個(gè)階段中有[H]產(chǎn)生的是①②，[H]中的H來自葡萄糖和水，用于與O2反應(yīng)生產(chǎn)水。(4)①②③三個(gè)階段都產(chǎn)生能量，其中產(chǎn)生能量最多的是③。葡萄糖中的化學(xué)能被轉(zhuǎn)化成熱能和ATP中活躍的化學(xué)能。[典例2]如圖所示為某動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)部分物質(zhì)的代謝過程，下列相關(guān)敘述中正確的是()A.圖解過程中大部分能量以熱能形式散失B.圖解中(一)、(二)兩階段產(chǎn)生[H]的場所都是線粒體C.圖解中(三)階段產(chǎn)生的H2O中的氫最終都來自葡萄糖D.1分子丙酮酸在(二)、(三)階段產(chǎn)生的能量一樣多解析細(xì)胞呼吸過程釋放的能量只有少量儲存在ATP中，大部分能量以熱能形式散失，A正確；圖解中(一)階段產(chǎn)生[H]的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，(二)階段產(chǎn)生[H]的場所是線粒體基質(zhì)，B錯(cuò)誤；圖解中(三)階段產(chǎn)生的H2O中的氫最終來自葡萄糖和第二階段參與反應(yīng)的水，C錯(cuò)誤；細(xì)胞呼吸(二)階段釋放的能量少，(三)階段釋放的能量多，D錯(cuò)誤。答案A【一題多變】(1)水參與有氧呼吸哪個(gè)階段？又在哪個(gè)階段生成？提示水參與有氧呼吸第二階段，在有氧呼吸第三階段生成。(2)只有葡萄糖才能作為細(xì)胞呼吸的底物嗎？提示脂肪、蛋白質(zhì)也可以作為底物參與細(xì)胞呼吸。聯(lián)想質(zhì)疑★有氧呼吸過程有氧呼吸過程中各種元素的來源和去路：有氧呼吸與體外燃燒的區(qū)別：同有機(jī)物在生物體外的燃燒相比，有氧呼吸是在溫和條件下進(jìn)行的，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；釋放的能量一部分儲存在ATP中。課堂小結(jié)隨堂檢測1.下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的說法中，錯(cuò)誤的是()A.細(xì)胞呼吸實(shí)際上是在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行有機(jī)物的氧化分解，釋放能量的過程B.細(xì)胞呼吸實(shí)際上就是細(xì)胞與外界環(huán)境間的氣體交換C.細(xì)胞呼吸是細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物“緩慢燃燒”的過程D.細(xì)胞呼吸是細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物進(jìn)行一系列氧化分解的過程解析細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物氧化分解，逐步釋放能量的過程。答案B2.葡萄糖是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸最常利用的物質(zhì)，將一只實(shí)驗(yàn)小鼠放入含有放射性18O2氣體的容器內(nèi)，18O2進(jìn)入細(xì)胞一段時(shí)間后，可能出現(xiàn)的放射性化合物是()A.水 B.二氧化碳C.丙酮酸 D.水和二氧化碳解析根據(jù)有氧呼吸的第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水，含有放射性18O2進(jìn)入細(xì)胞后，最先出現(xiàn)的具有放射性的化合物是水。形成的水又可參與有氧呼吸的第二階段，產(chǎn)生的二氧化碳具有放射性。答案D3.如圖為線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖，其中不可能發(fā)生的反應(yīng)是()A.②處產(chǎn)生CO2 B.①處產(chǎn)生ATPC.②處產(chǎn)生[H] D.③處發(fā)生[H]與O2的結(jié)合解析①為線粒體內(nèi)外膜的間隙，不產(chǎn)生ATP。②為線粒體基質(zhì)，完成有氧呼吸第二階段，產(chǎn)生CO2和[H]。③為線粒體內(nèi)膜，完成有氧呼吸第三階段，[H]與O2結(jié)合生成水，釋放大量能量。答案B4.下列關(guān)于“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)的敘述錯(cuò)誤的是()A.酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都產(chǎn)生CO2B.酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都產(chǎn)生酒精C.澄清的石灰水檢測是否產(chǎn)生CO2D.酸性重鉻酸鉀溶液檢測是否產(chǎn)生了酒精解析酵母菌只有無氧呼吸產(chǎn)生酒精，其有氧呼吸將葡萄糖徹底氧化分解為CO2和水，不產(chǎn)生酒精，B錯(cuò)誤。答案B5.如圖所示，甲、乙兩瓶盛有等量相同濃度的葡萄糖溶液，溶液內(nèi)同時(shí)加入足量同種酵母菌，甲瓶內(nèi)液體不斷通入N2，乙瓶內(nèi)不斷通入O2，1h后，測定兩瓶溶液的pH，結(jié)果是()A.乙的pH高于甲B.甲的pH下降，乙的上升C.甲的pH上升，乙的下降D.乙的pH低于甲解析甲和乙中均可能產(chǎn)生CO2，但由于乙中進(jìn)行的是有氧呼吸，產(chǎn)生的CO2較多，所以乙中的酸性更強(qiáng)。答案D課時(shí)作業(yè)(時(shí)間：30分鐘)知識點(diǎn)1探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式和其他細(xì)胞的呼吸方式1.細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)是()A.分解有機(jī)物，儲存能量 B.合成有機(jī)物，儲存能量C.分解有機(jī)物，釋放能量 D.合成有機(jī)物，釋放能量解析細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。答案C2.在檢驗(yàn)酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)物時(shí)，常用到一些特殊的顏色反應(yīng)，下列描述不正確的是()A.CO2可使澄清的石灰水變混濁B.CO2可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃C.乙醇在堿性條件下能與灰綠色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)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(yīng)變成灰綠色解析CO2能使澄清的石灰水變混濁，或使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃；乙醇在酸性條件下(濃硫酸)能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色。答案C3.在探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液的作用是()A.吸收空氣中的O2 B.吸收空氣中的CO2C.檢測酒精的產(chǎn)生 D.檢驗(yàn)CO2的產(chǎn)生答案B4.下圖為“探究酵母菌的呼吸方式”的實(shí)驗(yàn)裝置，有關(guān)敘述正確的是()A.該實(shí)驗(yàn)需設(shè)置有氧和無氧兩種條件的對比實(shí)驗(yàn)，其中乙組作為對照組B.若向B瓶和D瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液，則D瓶內(nèi)的溶液會(huì)變黃C.可根據(jù)溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃的時(shí)間長短，來檢測CO2的產(chǎn)生速率D.若C瓶和E瓶中溶液都變混濁，不能據(jù)此判斷酵母菌的呼吸方式解析D瓶酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，生成酒精，在酸性條件下重鉻酸鉀溶液與酒精反應(yīng)變成灰綠色，而B瓶酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，不生成酒精，加入酸性重鉻酸鉀溶液無灰綠色出現(xiàn)。B瓶酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生二氧化碳速率較快，溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃的時(shí)間較短，石灰水變混濁較快(混濁程度較大)；D瓶酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生二氧化碳速率較慢，溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃的時(shí)間較長，石灰水變混濁較慢(混濁程度較小)。答案C5.某同學(xué)在研究馬鈴薯塊莖無氧呼吸產(chǎn)物時(shí)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取新鮮馬鈴薯塊莖，洗凈、切成碎屑。向錐形瓶中放入適量的馬鈴薯塊莖碎屑，并向瓶中充入N2，安裝成如圖裝置。下列說法不正確的是()A.錐形瓶中充入N2的目的是制造無氧環(huán)境B.若溴麝香草酚藍(lán)水溶液不變色，則說明馬鈴薯塊莖細(xì)胞進(jìn)行的是酒精發(fā)酵C.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對馬鈴薯塊莖碎屑消毒D.溴麝香草酚藍(lán)水溶液也可以換成澄清的石灰水解析根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹把芯狂R鈴薯塊莖無氧呼吸產(chǎn)物”可知，應(yīng)對其創(chuàng)造無氧環(huán)境，故充入N2的目的是制造無氧環(huán)境；溴麝香草酚藍(lán)水溶液是用來鑒別CO2的，不變色說明沒有CO2生成，則說明馬鈴薯塊莖細(xì)胞進(jìn)行的是乳酸發(fā)酵而不是會(huì)產(chǎn)生CO2的酒精發(fā)酵過程；為防止馬鈴薯塊莖上雜菌細(xì)胞呼吸對實(shí)驗(yàn)造成干擾，實(shí)驗(yàn)前需對其消毒；檢驗(yàn)CO2也可用澄清石灰水。答案B知識點(diǎn)2有氧呼吸過程6.如圖為有氧呼吸的主要場所線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖，有氧呼吸過程中CO2產(chǎn)生和水消耗的場所分別是()A.①② B.②②C.②③ D.③③解析在有氧呼吸過程中，CO2產(chǎn)生和水消耗均發(fā)生在第二階段，第二階段的場所為線粒體基質(zhì)，即圖中③所示。答案D7.向正在進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞懸液中加入甲、乙、丙、丁四種抑制劑，下列說法正確的是()A.若甲能抑制丙酮酸分解，則會(huì)使丙酮酸的消耗增加B.若乙能抑制葡萄糖分解，則會(huì)使丙酮酸增加C.若丙能抑制ATP的形成，則會(huì)使ADP的消耗增加D.若丁能抑制[H]被氧化成水，則會(huì)使O2的消耗減少答案D8.有氧呼吸過程中，產(chǎn)生[H]較多和產(chǎn)生ATP最多的階段分別是()①第一階段②第二階段③第三階段A.①② B.②③C.①③ D.③③解析有氧呼吸第一階段僅產(chǎn)生少量的[H]和少量的ATP，第二階段產(chǎn)生較多的[H]和少量的ATP，第三階段消耗[H]，產(chǎn)生大量ATP。答案B9.用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，18O轉(zhuǎn)移的途徑是()A.葡萄糖→丙酮酸→水B.葡萄糖→丙酮酸→O2C.葡萄糖→O2→水D.葡萄糖→丙酮酸→CO2解析根據(jù)有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，含18O的葡萄糖中的18O到了丙酮酸中；再根據(jù)第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成CO2和[H]，含18O的丙酮酸中的18O到了CO2中。答案D10.線粒體是有氧呼吸的主要場所。下列關(guān)于線粒體結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是()A.有氧呼吸酶主要分布在線粒體的外膜、內(nèi)膜和基質(zhì)中B.線粒體可在有氧條件下將葡萄糖氧化分解為CO2和水C.線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴可顯著增大膜面積D.能進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞都含有線粒體解析有氧呼吸的第一階段是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成的，將葡萄糖分解成為丙酮酸。丙酮酸進(jìn)入線粒體進(jìn)行有氧呼吸的第二階段和第三階段，這兩個(gè)階段分別是在線粒體基質(zhì)和內(nèi)膜上完成的。線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴可顯著增大膜面積。某些原核細(xì)胞雖然沒有線粒體，但是具有和有氧呼吸有關(guān)的酶，也可以進(jìn)行有氧呼吸，如硝化細(xì)菌等。答案C11.有氧呼吸過程中釋放的能量()A.可直接用于細(xì)胞各項(xiàng)生命活動(dòng)B.其轉(zhuǎn)移過程與物質(zhì)的變化同時(shí)進(jìn)行C.大部分轉(zhuǎn)移到ATP中，少部分以熱能形式散失D.可以轉(zhuǎn)化為多種形式的能量，在代謝反應(yīng)中循環(huán)利用解析有氧呼吸過程中釋放的能量只有轉(zhuǎn)移到ATP中后，才可直接用于細(xì)胞各項(xiàng)生命活動(dòng)，A錯(cuò)誤；有氧呼吸過程中釋放的能量有少部分轉(zhuǎn)移到ATP中，其過程與物質(zhì)的變化同時(shí)進(jìn)行，B正確；有氧呼吸釋放的能量大部分以熱能形式散失，只有34.05%左右轉(zhuǎn)移到ATP中，C錯(cuò)誤；有氧呼吸過程中釋放的能量只有轉(zhuǎn)移到ATP中后，才可以轉(zhuǎn)化為多種形式的能量，在代謝反應(yīng)中利用，且不能循環(huán)利用，D錯(cuò)誤。答案B12.如圖所示為細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)裝置，a、b兩錐形瓶內(nèi)各放一些濕棉花，瓶塞上各吊一熟石灰包，并插入溫度計(jì)，分別有導(dǎo)管從瓶內(nèi)通入水中。a瓶裝入萌發(fā)的種子，b瓶裝入等量的煮熟的種子。48h后，預(yù)期所能觀察到的變化是()A.a瓶溫度上升，與其連接的導(dǎo)管內(nèi)水上升明顯B.b瓶溫度上升，與其連接的導(dǎo)管內(nèi)水上升明顯C.a瓶溫度上升，與b瓶連接的導(dǎo)管內(nèi)水上升明顯D.b瓶溫度上升，與a瓶連接的導(dǎo)管內(nèi)水上升明顯解析a瓶中萌發(fā)的種子生命活動(dòng)旺盛，可以進(jìn)行有氧呼吸，吸收瓶內(nèi)的氧氣，釋放CO2，但CO2易被熟石灰吸收；在細(xì)胞呼吸過程中要釋放能量，并且大部分能量都轉(zhuǎn)化成熱能，所以a瓶溫度上升；由于O2的消耗，瓶內(nèi)氣壓下降，與之相連的導(dǎo)管內(nèi)水柱上升。而b瓶裝的是煮熟的種子，不再進(jìn)行細(xì)胞呼吸等生命活動(dòng)，所以溫度、水面基本無變化。答案A13.如圖表示線粒體的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖。請據(jù)圖分析回答：(1)線粒體由[7]____和[]____包被形成。其中后者向內(nèi)腔折疊形成[]________，從而擴(kuò)大了________的附著面積。(2)線粒體是________的主要場所，其中有關(guān)的酶分布在[6]________和[1]________中。(3)線粒體廣泛存在于________細(xì)胞中。從數(shù)量來看，________________的細(xì)胞中往往含量較多；從分布來看，細(xì)胞內(nèi)部____________的部位往往分布的較多。(4)不是所有的細(xì)胞都具有線粒體。在下列細(xì)胞中，沒有線粒體的是________，能夠進(jìn)行有氧呼吸的是________。A.乳酸菌B.念珠藻C.衣藻D.變形蟲E.人的成熟的紅細(xì)胞答案(1)外膜6內(nèi)膜2嵴酶(2)有氧呼吸內(nèi)膜基質(zhì)(3)動(dòng)、植物新陳代謝旺盛新陳代謝旺盛(4)ABEBCD14.如圖表示的是測定保溫桶內(nèi)溫度變化的實(shí)驗(yàn)裝置。某研究小組以該裝置探究酵母菌在不同條件下細(xì)胞呼吸的情況。材料用具：保溫桶(500mL)、溫度計(jì)、活性干酵母、質(zhì)量濃度為0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蠟油。實(shí)驗(yàn)假設(shè)：酵母菌在有氧條件下細(xì)胞呼吸比無氧條件下細(xì)胞呼吸放出熱量更多。(1)取A、B兩裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下，請補(bǔ)充下表中內(nèi)容：裝置方法步驟一方法步驟二方法步驟三A加入240mL的葡萄糖溶液加入10g活性干酵母①__________________________B加入240mL煮沸后冷卻的葡萄糖溶液②_____________________加入石蠟油，鋪滿液面(2)B裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是___________________________________，這是控制實(shí)驗(yàn)的________變量。(3)要測定B裝置因細(xì)胞呼吸引起的溫度變化量，還需要增加一個(gè)裝置C。請寫出裝置C的實(shí)驗(yàn)步驟：裝置方法步驟一方法步驟二方法步驟三C③______________________________________④______________________________________加入石蠟油，鋪滿液面(4)實(shí)驗(yàn)預(yù)期：在適宜條件下實(shí)驗(yàn)，30分鐘后記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，若裝置A、B、C溫度大小關(guān)系是：________(用“<、＝、>”表示)，則假設(shè)成立。解析A、B兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置作對照，A為有氧條件下的細(xì)胞呼吸，B為無氧條件下的(步驟三加入石蠟油，隔絕氧氣)細(xì)胞呼吸。B裝置中葡萄糖煮沸的目的是去除氧氣。兩裝置步驟二應(yīng)相同，都是加入10g活性干酵母，體現(xiàn)了單一變量的實(shí)驗(yàn)原則。C裝置是和B作對照的，用來排除其他因素造成的溫度變化，因此，除了步驟二不加入活性干酵母外，其他條件應(yīng)該和B相同。裝置A、B、C溫度大小應(yīng)該和三個(gè)裝置細(xì)胞呼吸類型有關(guān)，A中酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸釋放大量能量，溫度會(huì)最高。C裝置沒有酵母菌，沒有細(xì)胞呼吸，溫度最低，B裝置中酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，釋放的能量比A中少。答案(1)①不加入石蠟油②加入10g活性干酵母(2)去除氧氣自(3)③加入240mL煮沸后冷卻的葡萄糖溶液④不加入活性干酵母(或加入10g死亡的干酵母)(4)A>B>C第2課時(shí)無氧呼吸、細(xì)胞呼吸的影響因素及應(yīng)用內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求核心素養(yǎng)對接學(xué)業(yè)質(zhì)量水平1.概述無氧呼吸的過程。2.說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同。3.舉例說明細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用。1.生命觀念——分析與綜合：分析有氧呼吸與無氧呼吸的過程，區(qū)別二者的異同。水平二2.社會(huì)責(zé)任——依據(jù)細(xì)胞呼吸原理指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，解決實(shí)際問題。水平三知識點(diǎn)1：無氧呼吸知識梳理1.概念在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過不完全分解，釋放少量能量的過程。2.場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。3.過程eq\x(第一階段)?葡萄糖eq\o(→,\s\up7(酶))丙酮酸＋[H]4.分別寫出無氧呼吸兩種形式的總反應(yīng)式產(chǎn)生乳酸：C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5())2C3H6O3（乳酸）＋少量能量。人和其他動(dòng)物體內(nèi)CO2只能來自有氧呼吸所產(chǎn)生，即使發(fā)生無氧呼吸（如劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)）也不會(huì)產(chǎn)生CO2（產(chǎn)物為乳酸）產(chǎn)生酒精：C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5())2C2H5OH（酒精）＋2CO2＋少量能量。科學(xué)思維——無氧呼吸與有氧呼吸的比較1.無氧呼吸可以概括為兩個(gè)階段，整個(gè)過程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。(1)第一階段：1分子葡萄糖分解為2分子丙酮酸，產(chǎn)生少量[H]，釋放少量的能量。(2)第二階段：丙酮酸在不同酶的作用下，分解為酒精和二氧化碳，或者轉(zhuǎn)化成乳酸。(3)分析無氧呼吸能量釋放少的原因。提示大部分能量留存在酒精或乳酸中沒有釋放出來。(4)運(yùn)動(dòng)員肌肉酸痛的原因是什么？提示運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中肌細(xì)胞產(chǎn)生乳酸，引起肌肉的酸痛。2.無氧呼吸的類型細(xì)胞呼吸類型的誤區(qū)提醒：真核生物細(xì)胞并非都能進(jìn)行有氧呼吸，如蛔蟲細(xì)胞、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸。①蘋果②馬鈴薯塊莖③動(dòng)物④酵母菌⑤玉米胚⑥甜菜塊根⑦乳酸菌將上述序號填到下表中無氧呼吸類型(生成物)序號酒精和CO2①④乳酸②③⑤⑥⑦[典例1]下列關(guān)于無氧呼吸的敘述，正確的是()A.無氧呼吸與有氧呼吸是兩個(gè)截然不同的生理過程B.劇烈運(yùn)動(dòng)過程中，人體內(nèi)的CO2是有氧呼吸和無氧呼吸的共同產(chǎn)物C.無氧呼吸第一階段和第二階段都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行D.無氧呼吸中葡萄糖中的化學(xué)能除轉(zhuǎn)移至ATP外，其余的都儲存在酒精或乳酸中解析無氧呼吸與有氧呼吸的實(shí)質(zhì)相同，都是分解有機(jī)物，釋放能量，且第一階段都是葡萄糖分解形成丙酮酸，釋放少量能量，A錯(cuò)誤；劇烈運(yùn)動(dòng)過程中，人體內(nèi)的CO2是有氧呼吸的產(chǎn)物，無氧呼吸只產(chǎn)生乳酸，B錯(cuò)誤；無氧呼吸第一階段和第二階段都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，有機(jī)物分解不徹底，C正確；無氧呼吸中葡萄糖中的化學(xué)能除少部分轉(zhuǎn)移至ATP外，其余的以熱能形式散失和儲存在酒精或乳酸中，D錯(cuò)誤。答案C[變式訓(xùn)練1]下列關(guān)于真核細(xì)胞無氧呼吸的敘述，正確的是()A.無氧呼吸產(chǎn)生的能量大多數(shù)用于合成ATPB.無氧呼吸第一階段產(chǎn)生丙酮酸和CO2C.成熟蘋果的果肉細(xì)胞缺氧時(shí)主要進(jìn)行乳酸發(fā)酵D.人體骨骼肌細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸時(shí)可產(chǎn)生乳酸解析真核細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的能量大多數(shù)以熱能形式散失，少數(shù)用于合成ATP，A錯(cuò)誤；無氧呼吸第一階段產(chǎn)生[H]、ATP和丙酮酸，B錯(cuò)誤；成熟的蘋果的果肉細(xì)胞缺氧時(shí)主要進(jìn)行酒精發(fā)酵，C錯(cuò)誤；人體骨骼肌細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸時(shí)可產(chǎn)生乳酸，D正確。答案D聯(lián)想質(zhì)疑★跑步是一種良好的鍛煉身體的方式。但鍛煉超過一定強(qiáng)度后，就會(huì)產(chǎn)生乳酸。判斷細(xì)胞呼吸方式的三大依據(jù)★人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)因骨骼肌進(jìn)行無氧呼吸積累過多的乳酸而感到肌肉酸痛。1.酵母菌細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生CO2的場所有哪些？提示：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)。2.人體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場所在哪兒？提示：線粒體基質(zhì)。知識點(diǎn)2：細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用知識梳理科學(xué)思維——影響細(xì)胞呼吸的因素及細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用1.氧氣濃度對某種植物非綠色細(xì)胞呼吸方式具有不同的影響效應(yīng)，結(jié)合曲線分析下列問題：(1)根據(jù)曲線分析O2濃度對有氧呼吸速率和無氧呼吸速率的影響：提示①有氧呼吸：在一定范圍內(nèi)，隨著O2濃度增加，有氧呼吸速率逐漸增加；但當(dāng)O2濃度達(dá)到一定值時(shí)，有氧呼吸速率將不再增加。②無氧呼吸：隨著O2濃度增加，無氧呼吸速率逐漸下降，直至消失。(2)依據(jù)曲線，分析不同O2濃度下的細(xì)胞呼吸方式。O2濃度呼吸方式O2濃度為0只進(jìn)行無氧呼吸0<O2濃度<10%同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸O2濃度≥10%只進(jìn)行有氧呼吸(3)O2濃度由0增加到5%的過程中，CO2釋放總量不斷降低的原因是什么？提示O2濃度由0增加到5%的過程中，無氧呼吸強(qiáng)度隨O2濃度的增加而受到抑制，使無氧呼吸釋放的CO2量減少，而此時(shí)有氧呼吸的強(qiáng)度較低，故CO2釋放總量不斷降低。(4)圖中有氧呼吸和無氧呼吸曲線的交點(diǎn)代表的含義為兩者釋放的CO2的量相等，此時(shí)有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的比例為：有氧呼吸∶無氧呼吸＝1∶3。2.溫度、水分、CO2濃度對細(xì)胞呼吸的影響下面甲、乙、丙三圖分別表示溫度、水分、CO2濃度對細(xì)胞呼吸的影響。(1)分析甲圖，思考溫度影響細(xì)胞呼吸的原理是什么？提示溫度是通過影響有關(guān)酶的活性來影響細(xì)胞呼吸的。(2)結(jié)合甲圖思考，在溫室大棚中我們應(yīng)如何通過控制溫度來提高產(chǎn)量？提示溫室栽培夜晚要通風(fēng)降溫，以減少呼吸消耗有機(jī)物。(3)結(jié)合乙圖，分析含水量與呼吸速率之間的關(guān)系。提示在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，當(dāng)含水量過多時(shí)，呼吸速率減慢，甚至死亡。(4)根據(jù)乙圖分析種子在儲藏前為什么要晾干？干種子萌發(fā)時(shí)為什么要浸泡處理？提示儲存種子之前要進(jìn)行晾干處理，以降低含水量，從而降低呼吸速率。干種子萌發(fā)前要浸泡處理，以增加含水量提高呼吸速率。(5)結(jié)合丙圖所示的原理思考在蔬菜、水果保鮮時(shí)我們可采取什么措施？提示在蔬菜、水果保鮮中，增加CO2濃度(或充入N2)可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。[典例2]為探究高濃度CO2對冷藏水果細(xì)胞呼吸的影響，研究人員將等量新鮮藍(lán)莓分別置于兩個(gè)密閉的冷藏箱中，一個(gè)冷藏箱中只有普通空氣(未處理組)，另一個(gè)加入等量的含高濃度CO2的空氣(CO2處理組)，兩組都在4℃條件下貯藏。以后每10d取樣一次，測定其單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量(mol)和O2吸收量(mol)，計(jì)算二者的比值得到如圖所示曲線(假設(shè)細(xì)胞呼吸的底物都是葡萄糖)。回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)過程中，0～10d內(nèi)藍(lán)莓細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP最多的場所是；10d后未處理組藍(lán)莓細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物除了CO2外，還有；20d后CO2處理組藍(lán)莓細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場所是。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，10d后未處理組藍(lán)莓CO2/O2的值逐漸上升，出現(xiàn)這種結(jié)果的原因是。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測，高濃度CO2處理對藍(lán)莓細(xì)胞的無氧呼吸有明顯的作用。解析(1)0～10d內(nèi)，CO2/O2的值為1，此時(shí)藍(lán)莓只進(jìn)行有氧呼吸，因此產(chǎn)生ATP最多的場所是線粒體內(nèi)膜；10d后未處理組藍(lán)莓細(xì)胞的CO2/O2的值顯著大于1，有氧呼吸與無氧呼吸并存，因此呼吸的產(chǎn)物除了CO2外，還有水和酒精；20d后CO2處理組藍(lán)莓細(xì)胞的CO2/O2的值大于1，有氧呼吸與無氧呼吸并存，產(chǎn)生CO2的場所是線粒體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，10d后未處理組藍(lán)莓的CO2/O2的值逐漸上升，意味著CO2逐漸增加，O2逐漸減少，藍(lán)莓細(xì)胞有氧呼吸逐漸減弱而無氧呼吸逐漸增強(qiáng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測，高濃度CO2處理對藍(lán)莓細(xì)胞的無氧呼吸有明顯的抑制作用。答案(1)線粒體內(nèi)膜水和酒精線粒體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(2)密閉冷藏箱中O2濃度逐漸降低，藍(lán)莓細(xì)胞有氧呼吸逐漸減弱而無氧呼吸逐漸增強(qiáng)抑制[變式訓(xùn)練2]下圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時(shí)，CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述正確的是()A.氧濃度為a時(shí)，最適于儲藏該植物器官，此時(shí)呼吸產(chǎn)物除CO2外還有酒精和乳酸B.氧濃度為b時(shí)，無氧呼吸消耗葡萄糖量占呼吸總量的5/8C.氧濃度為c時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸D.氧濃度為d時(shí)，不進(jìn)行無氧呼吸，CO2釋放量完全來自有氧呼吸解析據(jù)圖可知，CO2的釋放量在氧濃度為c時(shí)最少，因此氧濃度為c時(shí)細(xì)胞呼吸最弱，最適合儲藏該植物器官。氧濃度為b時(shí)，氧氣的吸收量為3，CO2的釋放量為8，計(jì)算可知無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍。氧濃度為c時(shí)，二氧化碳釋放量大于氧氣吸收量，說明此時(shí)存在無氧呼吸和有氧呼吸。氧濃度為d時(shí)，氧氣的吸收量與二氧化碳的釋放量相等，說明只進(jìn)行有氧呼吸，無氧呼吸被完全抑制。答案D聯(lián)想質(zhì)疑★葡萄酒是以葡萄為主要原料，經(jīng)酵母菌發(fā)酵而成。★糧倉中的干燥環(huán)境可以抑制細(xì)胞呼吸。★新疆瓜果甜的原因是白天光照充足，光合作用產(chǎn)物多；晚上氣溫低，細(xì)胞呼吸消耗少★保存蔬果需要(零上)低溫、低氧、保濕和高濃度二氧化碳；保存糧食必須在干燥環(huán)境中保存，以免糧食受潮發(fā)霉。【知識拓展】呼吸熵(RQ)是指單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行呼吸作用的生物釋放二氧化碳的量與吸收氧氣的量的比值。不同的呼吸底物有不同的呼吸熵。一般來說，完全以葡萄糖為底物進(jìn)行有氧呼吸的呼吸熵是1，以葡萄糖為底物但含無氧呼吸的呼吸熵大于1，而以脂肪、蛋白質(zhì)為底物進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，呼吸熵小于1(脂肪呼吸熵為0.7，蛋白質(zhì)呼吸熵為0.8)，若有氧呼吸的底物葡萄糖中混有蛋白質(zhì)或脂肪，則呼吸熵小于1，故根據(jù)測得的RQ值，可以粗略判斷細(xì)胞呼吸的底物種類。課堂小結(jié)隨堂檢測1.植物種子萌發(fā)時(shí)，如果長時(shí)間缺氧，就會(huì)引起爛芽，主要是由于()A.能量不足 B.酒精中毒C.乳酸中毒 D.CO2中毒解析種子萌發(fā)時(shí)，如果長時(shí)間缺氧，進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇和二氧化碳，不產(chǎn)生乳酸，乙醇含量過多對細(xì)胞有毒害作用，引起爛芽。答案B2.下列細(xì)胞中，其呼吸過程會(huì)產(chǎn)生酒精的是()A.缺氧條件下的馬鈴薯塊莖細(xì)胞B.劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)人的骨骼肌細(xì)胞C.酸奶生產(chǎn)中的乳酸菌D.受澇的植物根細(xì)胞解析植物根細(xì)胞的無氧呼吸產(chǎn)生酒精。答案D3.呼吸作用對生命活動(dòng)意義重大，下面關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是()A.線粒體是有氧呼吸的主要場所，沒有線粒體的細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸B.能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞可以自行合成ATP，因此不需要呼吸作用提供能量C.動(dòng)物停止呼吸作用便不能合成ATP，作為生命基本特征的新陳代謝就此終結(jié)D.細(xì)胞呼吸過程中有機(jī)物的氧化分解必須有水和氧氣的參與才能釋放其中儲存的能量答案C4.下列關(guān)于細(xì)胞呼吸原理在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是()A.適當(dāng)降低溫度和氧濃度，有利于果蔬儲藏B.給含有酵母菌的發(fā)酵液連續(xù)通氣，可以提高產(chǎn)酒量C.用透氣的紗布包扎傷口，可抑制厭氧菌的大量繁殖D.施肥的同時(shí)結(jié)合松土，有利于根吸收礦質(zhì)元素離子解析酵母菌在有氧的條件下大量繁殖，無氧的條件下酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，釀酒是利用了酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精的作用，所以不能向發(fā)酵罐內(nèi)連續(xù)通氣，B錯(cuò)誤。答案B5.某豆科植物種子萌發(fā)過程中CO2釋放和O2吸收速率的變化趨勢如圖所示。請據(jù)圖回答問題：(1)在12～24h期間，呼吸速率逐漸增強(qiáng)，在此期間呼吸作用的主要方式是呼吸，該呼吸方式在細(xì)胞中發(fā)生的部位是，其產(chǎn)物是_____________________________________________________________________。(2)從第12h到胚根長出期間，萌發(fā)種子的干物質(zhì)總量會(huì)，主要原因是__________________________________________________。(3)胚根長出后，萌發(fā)種子的呼吸速率明顯升高。解析(1)據(jù)圖可知，在12～24h期間，氧氣吸收量很少，而二氧化碳釋放量很多，表明此時(shí)的細(xì)胞呼吸主要是無氧呼吸；無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，產(chǎn)物是酒精和二氧化碳。(2)第12h到胚根長出期間，種子不進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，同時(shí)進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物，使干物質(zhì)總量下降。(3)胚根長出后，氧氣的吸收量明顯增多，說明有氧呼吸的速率明顯提高。答案(1)無氧細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酒精和二氧化碳(2)減少種子不進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，同時(shí)進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物，使干物質(zhì)總量下降(3)有氧課時(shí)作業(yè)(時(shí)間：30分鐘)知識點(diǎn)1無氧呼吸1.馬鈴薯塊莖進(jìn)行無氧呼吸時(shí)只能釋放少量能量，其他能量()A.儲藏在葡萄糖中 B.存留于酒精中C.存留于乳酸中 D.以熱能形式散失解析與有氧呼吸相比，無氧呼吸過程釋放的能量少，因?yàn)闊o氧呼吸過程中，有機(jī)物分解不徹底，大部分能量還存留在呼吸產(chǎn)物中，馬鈴薯塊莖無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。答案C2.比較植物有氧呼吸和無氧呼吸過程，下列說法不正確的是()A.有氧呼吸和無氧呼吸過程都需要酶的催化B.葡萄糖是有氧呼吸的主要反應(yīng)物，不是無氧呼吸的主要反應(yīng)物C.無氧呼吸第一階段產(chǎn)生的[H]用于第二階段D.有氧呼吸反應(yīng)物中的氫元素全部到[H]中，[H]在第三階段與氧結(jié)合生成水解析生物體內(nèi)的任何化學(xué)反應(yīng)都需要酶的催化，A正確；有氧呼吸和無氧呼吸常用的能源物質(zhì)都是葡萄糖，B錯(cuò)誤；無氧呼吸第一階段產(chǎn)生[H]，第二階段[H]和丙酮酸反應(yīng)，C正確；有氧呼吸反應(yīng)物葡萄糖和H2O的氫元素全部到[H]中，[H]在第三階段與氧結(jié)合生成水，D正確。答案B3.以下4支試管置于適合的溫度下，經(jīng)過一定時(shí)間后能產(chǎn)生ATP的是()解析丙酮酸可以在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)或線粒體中通過無氧呼吸或有氧呼吸產(chǎn)生ATP。答案D4.下列與細(xì)胞呼吸有關(guān)敘述，正確的是()A.無氧呼吸可能會(huì)發(fā)生在富含氧氣的細(xì)胞中B.人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)CO2主要來自于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C.小麥根部水淹時(shí)產(chǎn)生的乳酸影響載體的活性D.蛔蟲有氧呼吸時(shí)吸收的O2與產(chǎn)生的CO2量相等解析富含氧氣的細(xì)胞中，主要進(jìn)行有氧呼吸，若此時(shí)供能不足，無氧呼吸可能會(huì)發(fā)生，A正確；人體無氧呼吸不能產(chǎn)生二氧化碳，所以人體產(chǎn)生的二氧化碳只能來自于線粒體基質(zhì)，B錯(cuò)誤；小麥根尖無氧呼吸產(chǎn)生的是酒精，不會(huì)產(chǎn)生乳酸，C錯(cuò)誤；蛔蟲細(xì)胞內(nèi)沒有線粒體，只能進(jìn)行無氧呼吸，D錯(cuò)誤。答案A5.如圖所示的圖解表示真核細(xì)胞呼吸的部分過程，可以在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中發(fā)生的是()A.①②③ B.②③④C.①③④ D.①②④解析①是有氧呼吸第二、三階段，發(fā)生在線粒體中。②和③表示兩種類型的無氧呼吸，均發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。④表示ATP的合成，可發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。答案B6.下圖表示人體內(nèi)的氫元素隨化合物在生物體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)移的過程，下列分析合理的是()A.①過程發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)B.③④過程因沒水產(chǎn)生，所以有[H]的積累C.M物質(zhì)應(yīng)該是丙酮酸，④過程不會(huì)產(chǎn)生ATPD.某骨骼肌細(xì)胞暫時(shí)缺氧時(shí)，該細(xì)胞內(nèi)不進(jìn)行②③過程解析①代表氨基酸的脫水縮合，在核糖體中進(jìn)行，A錯(cuò)誤；③④表示無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，第一階段產(chǎn)生的[H]在第二階段消耗，沒有積累，B錯(cuò)誤；M物質(zhì)應(yīng)該是丙酮酸，④過程不會(huì)產(chǎn)生ATP，無氧呼吸只在第一階段釋放能量，C正確；某骨骼肌細(xì)胞暫時(shí)缺氧時(shí)，該細(xì)胞內(nèi)可進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸即可進(jìn)行③④過程，D錯(cuò)誤。答案C知識點(diǎn)2無氧呼吸與有氧呼吸的比較7.下圖表示某高等植物的非綠色器官細(xì)胞呼吸與氧濃度的關(guān)系，下列敘述正確的是()A.當(dāng)氧氣濃度為b時(shí)，該器官只進(jìn)行有氧呼吸B.當(dāng)氧氣濃度為a時(shí)，該器官有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖數(shù)量相等C.曲線Ⅲ中該器官細(xì)胞呼吸發(fā)生的場所是線粒體D.曲線Ⅰ也可以表示酵母菌的細(xì)胞呼吸與氧濃度的關(guān)系解析圖中曲線Ⅰ表示該器官進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量，曲線Ⅲ表示進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量，曲線Ⅱ表示該器官進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2總量。當(dāng)氧濃度為b時(shí)，無氧呼吸速率為0，該器官只進(jìn)行有氧呼吸；當(dāng)氧氣濃度為a時(shí)，有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量相等，但無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的3倍；有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；酵母菌是兼性厭氧菌，其細(xì)胞呼吸與氧濃度的關(guān)系如曲線Ⅱ所示。答案A8.甲酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，乙酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，若它們消耗了等量的葡萄糖，則它們放出的二氧化碳和吸入的氧氣的體積比是()A.1∶2 B.1∶1C.2∶3 D.4∶3解析根據(jù)有氧呼吸的總反應(yīng)式可知，有氧呼吸消耗1分子葡萄糖，吸入的氧氣為6分子，放出的二氧化碳為6分子；無氧呼吸消耗1分子葡萄糖，放出的二氧化碳為2分子。因此它們放出的二氧化碳和吸入的氧氣的體積之比是(6＋2)∶6＝8∶6＝4∶3。選D。答案D知識點(diǎn)3影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用9.下列敘述符合生物學(xué)原理的是()A.水稻根部主要進(jìn)行無氧呼吸，所以能長期適應(yīng)缺氧環(huán)境B.快速登山時(shí)，人體的能量主要來自有機(jī)物分解產(chǎn)生二氧化碳和水的過程C.蔬菜在低氧、干燥、低溫的環(huán)境中，可延長保鮮時(shí)間D.淀粉經(jīng)發(fā)酵可產(chǎn)生酒精，是通過乳酸菌的無氧呼吸實(shí)現(xiàn)的解析氧氣可從水稻中空的莖到達(dá)根部細(xì)胞，水稻根部主要進(jìn)行的是有氧呼吸，A錯(cuò)誤；蔬菜儲藏環(huán)境應(yīng)該是低氧、零上低溫和具有一定濕度，C錯(cuò)誤；乳酸菌無氧呼吸不會(huì)產(chǎn)生酒精，D錯(cuò)誤；劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體的能量供應(yīng)主要來自有氧呼吸將有機(jī)物分解成二氧化碳和水的過程，B正確。答案B10.如圖表示大氣溫度及氧濃度對植物組織內(nèi)產(chǎn)生CO2的影響，下列相關(guān)敘述不正確的是()A.從圖甲可知細(xì)胞呼吸最旺盛的溫度為B點(diǎn)所對應(yīng)的溫度B.圖甲曲線變化的主要原因是溫度影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶的活性C.圖乙中DE段有氧呼吸逐漸減弱，EF段有氧呼吸逐漸增強(qiáng)D.和D、F點(diǎn)相比，圖乙中E點(diǎn)對應(yīng)的氧濃度更有利于貯藏水果和蔬菜解析圖乙中DE段無氧呼吸逐漸減弱，有氧呼吸逐漸加強(qiáng)。答案C11.如圖表示光照、儲藏溫度對番茄果實(shí)呼吸速率變化的影響。下列有關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是()A.番茄果實(shí)細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B.光照對番茄果實(shí)呼吸的抑制作用8℃時(shí)比15℃時(shí)更強(qiáng)C.低溫、黑暗條件下更有利于儲藏番茄果實(shí)D.儲藏溫度下降時(shí)果實(shí)呼吸減弱，可能與細(xì)胞內(nèi)酶活性降低有關(guān)解析由圖看出低溫條件下呼吸強(qiáng)度更低，但黑暗條件下比光照條件下呼吸強(qiáng)度高，所以黑暗條件下不利于番茄果實(shí)的儲存。答案C12.圖示為測量動(dòng)物呼吸的實(shí)驗(yàn)裝置，圖中a為紅墨水滴，b中裝有KOH溶液。此裝置可測量動(dòng)物()A.放出的CO2量B.放出的O2量C.吸收的CO2量D.吸收的O2量解析動(dòng)物呼吸吸收O2，產(chǎn)生CO2，由于CO2被KOH溶液吸收，故該裝置測量的是瓶中O2的減少量。答案D13.根據(jù)如圖不完整的細(xì)胞呼吸示意圖，解答下列問題：(1)圖中方格內(nèi)的物質(zhì)名稱是。(2)從圖中選擇有關(guān)的字母填在題中的畫線上：①有氧呼吸的途徑是。②其中產(chǎn)能最多的是階段。③產(chǎn)生[H]的階段是。④氧氣參與階段的反應(yīng)。(3)圖中A發(fā)生的場所是，E表示的物質(zhì)是。解析(1)根據(jù)圖示可知，圖中方格內(nèi)的物質(zhì)名稱是丙酮酸。(2)①有氧呼吸的途徑是A(有氧呼吸的第一階段)、C(有氧呼吸的第二階段)、D(有氧呼吸的第三階段)。②其中產(chǎn)能最多的是D(有氧呼吸的第三階段)。③產(chǎn)生[H]的階段是A(有氧呼吸或無氧呼吸的第一階段)和C(有氧呼吸的第二階段)。(3)圖中A(細(xì)胞呼吸第一階段)發(fā)生的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，E表示的物質(zhì)是C2H5OH和CO2。答案(1)丙酮酸(2)①A、C、D②D③A、C④D(3)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C2H5OH和CO214.下圖表示大氣中氧的濃度對植物非綠色器官、組織內(nèi)二氧化碳產(chǎn)生的影響。試據(jù)圖回答：(1)A點(diǎn)表示植物組織釋放的二氧化碳較多，這些二氧化碳主要是的產(chǎn)物。(2)由A到B，二氧化碳的釋放量急劇減少，其原因是_________________________________________________________________________。(3)由B到C，二氧化碳的釋放量又不斷增加，其主要原因是__________________________________________________________________。(4)為了有利于貯藏蔬菜或水果，貯藏室內(nèi)的氧氣應(yīng)調(diào)節(jié)到圖中的哪一點(diǎn)所對應(yīng)的濃度？，采取這一措施的理由是_______________________。解析在A點(diǎn)時(shí)氧含量接近0，釋放較多CO2，這是無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2的緣故。AB段隨著氧含量增加，無氧呼吸受到抑制，有氧呼吸很弱，CO2釋放量減少。BC段氧含量不斷增加，有氧呼吸越來越旺盛，CO2的釋放量達(dá)到新高峰。貯藏蔬菜、水果時(shí)，要盡量降低呼吸作用，減少有機(jī)物的消耗，應(yīng)選擇B點(diǎn)所對應(yīng)的氧的含量，這時(shí)的呼吸強(qiáng)度最低，有機(jī)物消耗最少。答案(1)無氧呼吸(2)氧氣濃度增加，無氧呼吸受抑制，有氧呼吸很弱(3)隨氧氣濃度增大，有氧呼吸不斷加強(qiáng)(4)B點(diǎn)有氧呼吸非常弱，同時(shí)又抑制無氧呼吸，蔬菜水果內(nèi)有機(jī)物消耗最慢15.甲圖是測量種子萌發(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)果見乙圖。回答下列問題：(1)此實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀___________________________________。(2)種子預(yù)先在稀釋的消毒劑中清洗的目的是____________________________________________________________________________。(3)在0～3.5h內(nèi)，氣體體積變化的原因是______________________________________________________________________________。在3.5～4.0h內(nèi)標(biāo)尺讀數(shù)沒有增加，最可能的原因是_______________________________________________________________________。(4)若要消除無關(guān)因素的影響，還應(yīng)設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，則裝置為______。(5)由于外界溫度、壓強(qiáng)的改變導(dǎo)致氣體體積改變，2.0h時(shí)對照實(shí)驗(yàn)中標(biāo)尺讀數(shù)相對開始時(shí)減少了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/小時(shí)。解析分析題干中自變量可以推測出此實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y定種子萌發(fā)時(shí)吸收O2的速率。種子預(yù)先消毒的目的是殺死種子表面的微生物，防止微生物的呼吸作用消耗O2、產(chǎn)生CO2，干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖甲的裝置中在0～3.5h內(nèi)，標(biāo)尺讀數(shù)在增加，說明右側(cè)錐形瓶內(nèi)氣體體積減少，原因是種子進(jìn)行有氧呼吸時(shí)吸收O2，放出的CO2被NaOH溶液吸收，錐形瓶中氣體體積減小。在3.5～4.0h內(nèi)標(biāo)尺讀數(shù)沒有增加，最可能的原因是種子進(jìn)行無氧呼吸，不消耗O2。對照實(shí)驗(yàn)要用等量的死種子代替活種子，并預(yù)先經(jīng)過相同條件的處理，其他條件與實(shí)驗(yàn)組相同，保證單一變量。2.0h時(shí)體積變化是5.6－2.3＝3.3個(gè)單位，誤差為＋0.2個(gè)單位，則每小時(shí)消耗O2為(3.3＋0.2)/2＝1.75(單位/小時(shí))。答案(1)測定種子萌發(fā)時(shí)吸收O2的速率(2)殺死種子表面的微生物，防止微生物的呼吸作用干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果(3)種子進(jìn)行有氧呼吸時(shí)吸收O2，放出的CO2被NaOH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(4)用等量的消毒劑清洗過的死種子代替活種子，其他條件與實(shí)驗(yàn)組相同(5)1.75《第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用》復(fù)習(xí)教案第1課時(shí)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用(一)【知識梳理】一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1．酵母菌作為實(shí)驗(yàn)材料的原因酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。2．不同條件下的裝置[填圖](1)有氧條件裝置：(2)無氧條件裝置：3．檢測細(xì)胞呼吸產(chǎn)物所用試劑與現(xiàn)象[填表]檢測產(chǎn)物所用試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象二氧化碳澄清的石灰水變渾濁溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃酒精(酸性)重鉻酸鉀溶液橙色變成灰綠色4.結(jié)論酵母菌的呼吸方式：有氧呼吸和無氧呼吸。二、有氧呼吸1．主要場所——線粒體[據(jù)圖填空](1)寫出序號代表的結(jié)構(gòu)名稱：①外膜；②內(nèi)膜形成的嵴；③線粒體基質(zhì)。(2)與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在：②③。(3)線粒體的分布：集中在代謝旺盛的部位。2．化學(xué)反應(yīng)式C6H12O6＋6H2O＋6O2eq\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量3．物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程[填圖]4．能量轉(zhuǎn)化【即時(shí)檢測】判斷有關(guān)敘述的正誤(1)在探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式實(shí)驗(yàn)中，必須保證酵母菌是新鮮的、有活性的()(2)重鉻酸鉀溶液可以直接和酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)變成灰綠色()(3)有氧呼吸的過程只發(fā)生在線粒體內(nèi)()(4)有氧呼吸三個(gè)階段所需要的酶是相同的()(5)有氧呼吸釋放的能量全部用于合成ATP()(6)有氧呼吸既產(chǎn)生水也消耗水()(7)有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的[H]全部用于第三階段()(8)酵母菌細(xì)胞既能進(jìn)行有氧呼吸，又能進(jìn)行無氧呼吸()(9)線粒體基質(zhì)中含有少量的DNA和RNA()(10)有氧呼吸的三個(gè)階段都產(chǎn)生能量，但產(chǎn)生的量不同()答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√(7)√(8)√(9)√(10)√課堂互動(dòng)探究案【課程標(biāo)準(zhǔn)】說明生物通過細(xì)胞呼吸將儲存在有機(jī)分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動(dòng)可以利用的能量探究酵母菌的呼吸方式【素養(yǎng)達(dá)成】1．簡述細(xì)胞呼吸的概念和化學(xué)變化過程。(科學(xué)思維)2.通過實(shí)驗(yàn)探究不同條件下酵母菌的細(xì)胞呼吸方式。(科學(xué)探究)3．說出線粒體的結(jié)構(gòu)和功能；說明有氧呼吸的過程及原理。(科學(xué)思維)4．探討有氧呼吸在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。(社會(huì)責(zé)任)翱翔的飛機(jī)需要發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒油料來提供能量，這一過程中，油料在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)劇烈燃燒，需要消耗氧氣，產(chǎn)生二氧化碳，同時(shí)產(chǎn)生大量的能量推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。生物體的生命活動(dòng)也需要消耗能量，這些能量來自于有機(jī)物的氧化分解，也就是細(xì)胞呼吸。細(xì)胞呼吸和燃燒有什么區(qū)別？它的過程又是怎樣的呢？【互動(dòng)探究】探究點(diǎn)一探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式【師問導(dǎo)學(xué)】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：1．結(jié)合對實(shí)驗(yàn)材料的選擇和處理，探討以下問題：(1)配制酵母菌培養(yǎng)液時(shí)為什么要用新鮮的食用酵母菌？(2)為什么要將葡萄糖溶液煮沸，且冷卻到常溫后方可加入新鮮的酵母菌？(3)為什么要把裝置放置在25℃～35℃的環(huán)境下培養(yǎng)？答案：(1)新鮮的酵母菌繁殖快，細(xì)胞代謝旺盛，實(shí)驗(yàn)效果明顯。(2)煮沸的目的是殺菌和除去溶液中的氧，冷卻到常溫的目的是防止高溫殺死酵母菌。(3)在25℃～35℃的條件下，酵母菌中酶的活性最高，生命活動(dòng)最旺盛，細(xì)胞呼吸明顯，可保證實(shí)驗(yàn)效果。2．本實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量分別是什么？甲、乙裝置中是如何控制自變量的？答案：自變量是氧氣的有無，因變量為是否有CO2和酒精的產(chǎn)生。甲中用橡皮球或者氣泵充氣的目的是保證A瓶中有氧氣存在，乙中B瓶密封是保證無氧環(huán)境。3．圖甲中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液的作用是什么？答案：NaOH與空氣中的CO2反應(yīng)生成Na2CO3和H2O，保證了通入酵母菌培養(yǎng)液的氣體中不含CO2，避免對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾。4．B瓶裝好后，要過一段時(shí)間再連接裝有澄清石灰水的錐形瓶，這是為什么？答案：B瓶封口后，錐形瓶內(nèi)的空氣中有氧，酵母菌開始進(jìn)行有氧呼吸，也產(chǎn)生CO2。所以，要過一段時(shí)間，等B瓶中的氧氣消耗完以后，再將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，保證通入澄清石灰水中的是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2。5．A裝置中用氣泵間歇性地通入空氣的目的是什么？答案：保證酵母菌有充足的氧氣，以進(jìn)行有氧呼吸。6．產(chǎn)物檢測(1)酒精的鑒定：橙色的______________溶液，在酸性條件下與乙醇(俗稱酒精)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成____________色。(2)CO2的鑒定：CO2可使________變渾濁，也可使________水溶液由________變________再變________。答案：(1)重鉻酸鉀灰綠(2)澄清石灰水溴麝香草酚藍(lán)藍(lán)綠黃7．結(jié)果分析(1)甲、乙裝置中的澄清石灰水都變渾濁，但是甲裝置石灰水變渾濁的程度大。說明_______________________________________________________________________________________________________________________。(2)從A、B中各取少量培養(yǎng)液分別注入1、2號兩支試管中，再分別加入0.5mL含有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液，振蕩后發(fā)現(xiàn)1號試管不變色，2號試管變成灰綠色。這說明________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳，但是有氧條件下產(chǎn)生的二氧化碳更多些(2)酵母菌在無氧條件下會(huì)產(chǎn)生酒精8．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酵母菌的細(xì)胞呼吸有兩種方式：__________________________________________________________。答案：有氧呼吸和無氧呼吸【智涂筆記】對比實(shí)驗(yàn)和對照實(shí)驗(yàn)對比實(shí)驗(yàn)是指設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素對實(shí)驗(yàn)對象的影響，這樣的實(shí)驗(yàn)叫做對比實(shí)驗(yàn)。對比實(shí)驗(yàn)不設(shè)對照組，均為實(shí)驗(yàn)組(或互為實(shí)驗(yàn)組和對照組)，是對照實(shí)驗(yàn)的一種特殊形式，即相當(dāng)于“相互對照實(shí)驗(yàn)”。小貼士：重鉻酸鉀可以檢測有無酒精存在，這一原理可以用來檢測汽車司機(jī)是否喝了酒。具體做法是：讓司機(jī)呼出的氣體直接接觸到載有用硫酸處理過的重鉻酸鉀或三氧化鉻的硅膠(兩者均為橙色)，如果呼出的氣體中含有酒精，重鉻酸鉀或三氧化鉻就會(huì)變成灰綠色的硫酸鉻。酵母菌在有氧呼吸和無氧呼吸過程中均會(huì)產(chǎn)生CO2，故不能依據(jù)是否有CO2產(chǎn)生來判斷酵母菌的細(xì)胞呼吸類型，但可以以CO2產(chǎn)生的速率作為檢測指標(biāo)。【師說核心】一、本實(shí)驗(yàn)課題的分析歸納1．實(shí)驗(yàn)原理2．實(shí)驗(yàn)步驟3．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象條件澄清石灰水的變化/出現(xiàn)變化的快慢重鉻酸鉀—濃硫酸溶液甲組(有氧)變渾濁/快無變化乙組(無氧)變渾濁/慢出現(xiàn)灰綠色4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。(2)在有氧條件下產(chǎn)生CO2多而快，在無氧條件下產(chǎn)生酒精和CO2。二、實(shí)驗(yàn)課題的拓展分析1．本實(shí)驗(yàn)的探究課題可以轉(zhuǎn)變?yōu)椋禾骄坑醒鯒l件和無氧條件下酵母菌細(xì)胞呼吸的情況。2．根據(jù)檢測目的不同，可細(xì)化為兩個(gè)子課題：①在有氧和無氧條件下酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的多少；②在有氧和無氧條件下酵母菌細(xì)胞呼吸是否產(chǎn)生酒精。具體分析如下：課題名稱課題一課題二自變量有氧和無氧因變量產(chǎn)生CO2的多少酒精的有無觀察指標(biāo)①澄清石灰水變渾濁的程度②溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃所用時(shí)間的長短重鉻酸鉀溶液的顏色變化無關(guān)變量溫度、營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和總量等實(shí)驗(yàn)結(jié)論在有氧條件下產(chǎn)生的CO2多在無氧條件下才能產(chǎn)生酒精【檢測反饋】1．(合格必考)下列可用于探究不同呼吸方式的實(shí)驗(yàn)材料是()A．萌發(fā)的種子B．蛔蟲C．草履蟲D．以上均可以解析：萌發(fā)的種子既可以進(jìn)行有氧呼吸，也可以進(jìn)行無氧呼吸；蛔蟲只進(jìn)行無氧呼吸；草履蟲只能進(jìn)行有氧呼吸。答案：A2．(合格必考)下列關(guān)于“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”，說法不正確的是()A．酵母菌常被用作研究細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)材料，其主要原因是酵母菌屬于兼性厭氧生物B．在有氧呼吸的裝置中，可將空氣直接通入酵母菌的培養(yǎng)液C．酵母菌呼吸產(chǎn)生的CO2可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃D．酵母菌呼吸產(chǎn)生的酒精在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色解析：酵母菌屬于兼性厭氧生物，適用于作為研究細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)材料，A正確；在有氧呼吸的裝置中，不可將空氣直接通入酵母菌的培養(yǎng)液，應(yīng)先用NaOH吸收除去空氣中的二氧化碳，B錯(cuò)誤；酵母菌呼吸產(chǎn)生的CO2可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃，或使澄清石灰水變渾濁，C正確；酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的酒精在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色，D正確。答案：B3．(合格必考)如圖為“探究酵母菌的呼吸方式”的實(shí)驗(yàn)裝置，有關(guān)敘述正確的是()A．該實(shí)驗(yàn)需設(shè)置有氧和無氧兩種條件的對比實(shí)驗(yàn)，其中乙組作為對照組B．若向b瓶和d瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液，則d瓶內(nèi)的溶液會(huì)變黃C．可根據(jù)溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃的時(shí)間長短，來檢測CO2的產(chǎn)生速率D．若c瓶和e瓶中溶液都變渾濁，不能據(jù)此判斷酵母菌的呼吸方式解析：該實(shí)驗(yàn)需設(shè)置有氧和無氧兩種條件的對比實(shí)驗(yàn)，甲、乙組互為對照組，A錯(cuò)誤；若向b瓶和d瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液，由于只有無氧呼吸才會(huì)產(chǎn)生酒精，所以d瓶內(nèi)的溶液會(huì)變灰綠色，B錯(cuò)誤；由于CO2能使溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃，所以可根據(jù)溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃的時(shí)間長短，來檢測CO2的產(chǎn)生速率，C正確；酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生二氧化碳，但產(chǎn)生的量不等，所以可以根據(jù)渾濁程度判斷酵母菌的呼吸方式，D錯(cuò)誤。答案：C4．(合格必考)如圖中所示燒杯內(nèi)裝有含酵母菌的葡萄糖溶液，試管中裝有澄清的石灰水，兩日后發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁并有沉淀產(chǎn)生。對這一現(xiàn)象的正確解釋是()A．大氣中的CO2進(jìn)入試管內(nèi)B．酵母菌進(jìn)行光合作用時(shí)放出CO2C．酵母菌進(jìn)行無氧呼吸時(shí)放出CO2D．酵母菌進(jìn)行有氧呼吸時(shí)放出CO2解析：CO2能夠與Ca(OH)2發(fā)生反應(yīng)生成CaCO3，使澄清的石灰水變渾濁；酵母菌是真菌，不能進(jìn)行光合作用；燒杯被石蠟密封，因此酵母菌主要進(jìn)行無氧呼吸，CO2就產(chǎn)生于無氧呼吸過程。答案：C5．(等級選考)如圖是測量種子萌發(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型管左側(cè)液面與右側(cè)液面相平，每隔半小時(shí)利用標(biāo)尺量出右側(cè)液面高度變化，以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析正確的是()A．種子在消毒劑中清洗是為了防止微生物呼吸作用干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果B．此實(shí)驗(yàn)的目的是測定種子萌發(fā)時(shí)有氧呼吸及無氧呼吸的速率C．一段時(shí)間后右側(cè)液面高度不再變化，說明種子的細(xì)胞呼吸完全停止D．為排除外界因素的影響，需要將裝置中的NaOH溶液換成清水(其他保持不變)作為對照組解析：裝置中含有空氣，所以測定的是有氧呼吸速率而不是無氧呼吸速率。一段時(shí)間后右側(cè)液面高度不再變化，原因可能是錐形瓶內(nèi)氧氣消耗完畢，種子不能進(jìn)行有氧呼吸，但不能說明種子的細(xì)胞呼吸完全停止。D項(xiàng)中對照組的設(shè)置可以校對外界環(huán)境變化帶來的誤差，但實(shí)驗(yàn)設(shè)置錯(cuò)誤，應(yīng)該用等量的在稀釋的消毒劑中清洗過的死種子(其他保持不變)作為對照組。答案：A6．(等級選考)某實(shí)驗(yàn)興趣小組探究了種子萌發(fā)初期種子質(zhì)量的變化和所在密閉容器中溫度的變化，結(jié)果見下表。下列敘述不正確的是()初始種子質(zhì)量(g)現(xiàn)在種子質(zhì)量(g)2小時(shí)前的溫度現(xiàn)在的溫度(℃)甲組萌發(fā)的種子3025.52632乙組煮熟的種子3029.72626A．乙組種子不進(jìn)行細(xì)胞呼吸，在該實(shí)驗(yàn)中起對照作用B．甲組種子質(zhì)量減少是由于細(xì)胞呼吸分解了有機(jī)物C．甲組容器中溫度上升是由于細(xì)胞呼吸吸收了能量D．本實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明種子萌發(fā)初期細(xì)胞呼吸強(qiáng)于萌發(fā)之前解析：乙組是煮熟的種子，不能進(jìn)行呼吸作用，為對照組，A正確；甲組種子質(zhì)量減少是由于細(xì)胞呼吸分解了有機(jī)物，B正確；甲組容器中溫度上升是由于細(xì)胞呼吸釋放了能量，C錯(cuò)誤；甲組容器中溫度上升，說明種子萌發(fā)初期細(xì)胞呼吸強(qiáng)于萌發(fā)之前，D正確。答案：C探究點(diǎn)二有氧呼吸的過程【師問導(dǎo)學(xué)】對于絕大多數(shù)生物來說，有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要方式，下圖是細(xì)胞內(nèi)有氧呼吸的過程示意圖，結(jié)合該圖分析下面的問題：1．仔細(xì)觀察上圖，分析線粒體與其功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有哪些？答案：線粒體內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴，大大增加了內(nèi)膜表面積，在內(nèi)膜上和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。2．結(jié)合圖解，對有氧呼吸的三個(gè)階段進(jìn)行歸納，完成下表。階段場所反應(yīng)物產(chǎn)物釋放能量第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖________少量第二階段______丙酮酸、H2OCO2、[H]少量第三階段線粒體內(nèi)膜[H]、O2H2O______答案：丙酮酸、[H]線粒體基質(zhì)大量3．仔細(xì)觀察教材P93圖5－9，并閱讀教材文字?jǐn)⑹觯懻摬⒔涣飨铝袉栴}：(1)試從元素角度分析有氧呼吸過程中各物質(zhì)的來源、去向，寫出反應(yīng)式并用箭頭進(jìn)行標(biāo)注。(2)如果用放射性同位素18O來分別標(biāo)記A組的C6Heq\o\al(18,12)O6中的O和B組中的18O2，試分析A、B兩組中的放射性元素最終會(huì)出現(xiàn)在哪種產(chǎn)物中。(3)分析糖類(葡萄糖)為什么必須分解成丙酮酸后才能進(jìn)行有氧呼吸的第二、三階段？(4)細(xì)胞呼吸過程中能量發(fā)生了怎樣的變化？(5)1mol葡萄糖在體內(nèi)徹底氧化分解共釋放出2870kJ的能量，其中有________kJ的能量儲存在ATP中，其余的能量以熱能的形式散失，以維持體溫的恒定。答案：(1)eq\a\vs4\al\co1()(2)A組標(biāo)記的是C6Heq\o\al(18,12)O6，C6H12O6的利用過程是C6Heq\o\al(18,12)O6→丙酮酸→C18O2，所以A組的放射性出現(xiàn)在產(chǎn)物的CO2中。B組對18O2進(jìn)行標(biāo)記，在有氧呼吸中，18O2是在第三個(gè)階段參與的，其產(chǎn)物是Heq\o\al(18,2)O，所以B組的放射性首先出現(xiàn)在H2O中。Heq\o\al(18,2)O可以參與第二階段丙酮酸的氧化分解，又會(huì)出現(xiàn)在C18O2中，即18O2→Heq\o\al(18,2)O→C18O2。(3)因?yàn)榫€粒體膜上含運(yùn)輸丙酮酸的載體蛋白，不含有運(yùn)輸葡萄糖的載體蛋白，葡萄糖不能進(jìn)入線粒體(或線粒體內(nèi)沒有催化葡萄糖分解的酶)。(4)細(xì)胞呼吸過程中儲存在有機(jī)物中的穩(wěn)定化學(xué)能，轉(zhuǎn)變成儲存在ATP的高能磷酸鍵中活躍化學(xué)能和熱能。(5)977.284．有氧呼吸和物質(zhì)燃燒的異同，完成下表。有氧呼吸物質(zhì)燃燒反應(yīng)條件溫和條件，需要酶催化________能量釋放程度________劇烈釋放是否生成ATP是________答案：點(diǎn)燃緩慢釋放否5．根據(jù)反應(yīng)式概括有氧呼吸的概念：有氧呼吸是指細(xì)胞在________的參與下，通過多種________的催化作用，把________等有機(jī)物________氧化分解，產(chǎn)生________，釋放________，生成大量ATP的過程。答案：氧酶葡萄糖徹底二氧化碳和水能量[名師點(diǎn)撥]關(guān)注細(xì)胞呼吸過程中的幾個(gè)易誤點(diǎn)(1)有氧呼吸的反應(yīng)式中箭頭不能寫成等號，能量不能寫成ATP。(2)葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物質(zhì)，但不是唯一的物質(zhì)。(3)[H]是一種十分簡化的表示方式，這一過程實(shí)際上是氧化型輔酶I(NAD＋)轉(zhuǎn)化成還原型輔酶I(NADH)。(4)有氧呼吸的三個(gè)階段都需要不同的酶來催化。(5)原核生物沒有線粒體，但是也可進(jìn)行有氧呼吸，場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞膜。(6)產(chǎn)生CO2的不只是有氧呼吸，酒精發(fā)酵過程中也有CO2的產(chǎn)生。(7)有氧呼吸過程中產(chǎn)生的水和反應(yīng)物中的水其來源和去向不同，所以不是同一分子的水。【師說核心】1．過程圖解2．過程分析(1)有氧呼吸中氧元素的來源和去路：(研究方法：同位素標(biāo)記法)(2)反應(yīng)物和產(chǎn)物：①CO2是在第二階段產(chǎn)生的，是由丙酮酸和水反應(yīng)生成的，場所是線粒體基質(zhì)。②O2參與了第三階段，[H]和O2結(jié)合生成水，所以細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的水中的氧元素來自O(shè)2，場所是線粒體內(nèi)膜。③有氧呼吸過程中的反應(yīng)物和生成物中都有水，反應(yīng)物中的水用于第二階段和丙酮酸反應(yīng)，生成物中的水是有氧呼吸第三階段[H]和O2結(jié)合生成的。(3)細(xì)胞呼吸中[H]和ATP的來源和去路：來源去路[H]有氧呼吸：C6H12O6和H2O無氧呼吸：C6H12O6有氧呼吸：與O2結(jié)合生成水無氧呼吸：還原丙酮酸ATP有氧呼吸：三個(gè)階段都產(chǎn)生無氧呼吸：只在第一階段產(chǎn)生用于各項(xiàng)生命活動(dòng)(4)能量代謝：①有氧呼吸三個(gè)階段都釋放能量產(chǎn)生ATP，而無氧呼吸只在第一階段釋放能量產(chǎn)生ATP。②細(xì)胞呼吸釋放的能量大部分以熱能散失，少部分轉(zhuǎn)移到ATP中。【檢測反饋】1.(合格必考)如圖為線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖，其中不可能發(fā)生的反應(yīng)是()A．②處發(fā)生有氧呼吸第二階段B．①處產(chǎn)生ATPC．②處產(chǎn)生CO2D．③處發(fā)生[H]與O2的結(jié)合反應(yīng)解析：分析示意圖可知，①②③分別表示線粒體內(nèi)外膜間隙、線粒體基質(zhì)和內(nèi)膜。有氧呼吸的第二階段發(fā)生在場所②，該過程有CO2產(chǎn)生，而[H]與O2的結(jié)合反應(yīng)在③上完成。物質(zhì)氧化分解過程不能在①處進(jìn)行，①處也不能產(chǎn)生ATP。答案：B2．(合格必考)下圖表示有氧呼吸過程，下列有關(guān)說法正確的是()A．①②④中數(shù)值最大的是①B．③代表的物質(zhì)名稱是氧氣C．線粒體能完成圖示全過程D．原核生物能完成圖示全過程解析：④是有氧呼吸的第三階段釋放的能量，有氧呼吸第三階段釋放的能量最多，A錯(cuò)誤；③是第二階段的反應(yīng)物水，不是氧氣，B錯(cuò)誤；有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，線粒體只能完成有氧呼吸的第二階段和第三階段，C錯(cuò)誤；原核生物如藍(lán)藻，能完成有氧呼吸過程，D正確。答案：D3．(合格必考)提取鼠肝細(xì)胞的線粒體作為實(shí)驗(yàn)材料，向盛有線粒體的試管中注入丙酮酸時(shí)，測得氧的消耗量較大；當(dāng)注入葡萄糖時(shí)，測得氧的消耗量較小，同時(shí)注入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖時(shí)，氧消耗量又較大。下列敘述中與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符合的是()A．有氧呼吸中，線粒體內(nèi)進(jìn)行的是第二、三階段B．在線粒體內(nèi)能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖C．葡萄糖只能在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)被分解成丙酮酸D．水是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中生成的解析：由題意可知，向盛有線粒體的試管中注入丙酮酸時(shí)，測得氧的消耗量較大；說明由丙酮酸和氧參與的第二、三階段是在線粒體內(nèi)進(jìn)行的，A正確；當(dāng)注入葡萄糖時(shí)，測得幾乎不耗氧，說明線粒體內(nèi)能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖，B正確；同時(shí)注入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖時(shí)，氧消耗量又較大，說明葡萄糖只能在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)被分解成丙酮酸，C正確；本實(shí)驗(yàn)無法證明水是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中生成的，由有氧呼吸過程知，水是在線粒體中生成的，D錯(cuò)誤。答案：D4．(等級選考)為揭示有氧呼吸過程中的生化反應(yīng)途徑，科學(xué)家經(jīng)歷了復(fù)雜的探索。請回答問題：(1)科學(xué)家用鴿子的飛行肌作為研究材料，因?yàn)轱w行肌細(xì)胞呼吸速率較高，適合用于研究氧化分解過程。葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中經(jīng)過糖酵解(有氧呼吸第一階段)產(chǎn)生的_____________________________________進(jìn)入線粒體，最終分解為________和水，釋放大量能量，為肌細(xì)胞供能。(2)20世紀(jì)30年代，科學(xué)家分別發(fā)現(xiàn)線粒體內(nèi)存在兩個(gè)反應(yīng)過程，表示如下(字母代表不同中間產(chǎn)物)。過程1：A→B→C→D→E過程2：E→F→G→H兩個(gè)反應(yīng)過程存在什么關(guān)系呢？科學(xué)家利用丙二酸(抑制E→F過程)和中間產(chǎn)物F進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，過程1與過程2最可能連成________(線形、環(huán)形)代謝途徑，理由是___________________________________________________________________________________________________________________(3)現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)為研究代謝過程提供了更直接的手段。例如，科學(xué)家曾用________法追蹤各種有氧呼吸中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化的詳細(xì)過程。(4)有氧呼吸生化反應(yīng)途徑的揭示過程，給你帶來的關(guān)于科學(xué)研究的啟示有___________________________________________________。解析：本題考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，選取有氧呼吸的科學(xué)真實(shí)探究過程，依實(shí)驗(yàn)結(jié)果推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，根據(jù)已有知識可知：葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中經(jīng)過糖酵解(有氧呼吸第一階段)產(chǎn)生的丙酮酸進(jìn)入線粒體，最終分解為CO2和水，釋放大量能量，為肌細(xì)胞供能。依實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測過程1與過程2最可能連成環(huán)形代謝途徑，理由：第3組和第1組相比，注射物質(zhì)F，使過程1中的A和C增加，說明過程2可促進(jìn)過程1；第3組和第2組相比，注射丙二酸，抑制了E→F的過程，導(dǎo)致E物質(zhì)積累，支持環(huán)形代謝途徑的假設(shè)。現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)為研究代謝過程提供了更直接的手段。例如，科學(xué)家曾用同位素標(biāo)記法追蹤各種有氧呼吸中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化的詳細(xì)過程。答案：(1)丙酮酸CO2(2)環(huán)形證據(jù)1：第3組和第1組相比，注射物質(zhì)F，使過程1中的A和C增加，說明過程2可促進(jìn)過程1證據(jù)2：第3組和第2組相比，注射丙二酸，抑制了E→F的過程，導(dǎo)致E物質(zhì)積累，支持環(huán)形代謝途徑的假設(shè)(3)(同位素)示蹤(4)答案樣例：技術(shù)促進(jìn)科學(xué)發(fā)展、科學(xué)研究注重實(shí)驗(yàn)證據(jù)等(可從科學(xué)研究需要合理選材、巧妙設(shè)計(jì)、充分論證和善用技術(shù)等方面作答，答案合理即可。)【網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)】【主干落實(shí)】1．酵母菌在有氧和無氧條件下都能生存，是兼性厭氧型生物。2．CO2可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。3．橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。4．有氧呼吸的反應(yīng)式為：C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量。5．有氧呼吸的三個(gè)階段：(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))丙酮酸＋[H]＋能量。(2)線粒體基質(zhì)：丙酮酸＋H2Oeq\o(→,\s\up7(酶))CO2＋[H]＋能量。(3)線粒體內(nèi)膜：[H]＋O2eq\o(→,\s\up7(酶))H2O＋能量。課后檢測：細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用(一)1．利用如圖所示裝置探究酵母菌的無氧呼吸，正確的操作方法是()A．A瓶先敞口培養(yǎng)一段時(shí)間后，再連通B瓶B．A瓶密封后，應(yīng)該立即連通B瓶C．A瓶密封后，培養(yǎng)一段時(shí)間，再連通B瓶D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，在B瓶中加入重鉻酸鉀檢驗(yàn)酒精解析：探究酵母菌無氧呼吸需要設(shè)置無氧條件，同時(shí)檢測無氧呼吸的產(chǎn)物CO2，因此裝置中要將A瓶密封一段時(shí)間，讓酵母菌將瓶中的氧氣消耗干凈后再