《（全國通用版）2018-2019版高中生物 第五章 細胞的能量供應和利用 第3節(jié) 第1課時 細胞呼吸的方式和有氧呼吸的過程學案 新人教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（全國通用版）2018-2019版高中生物 第五章 細胞的能量供應和利用 第3節(jié) 第1課時 細胞呼吸的方式和有氧呼吸的過程學案 新人教版必修1（12頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 第1課時　細胞呼吸的方式和有氧呼吸的過程 [學習目標]　1.理解細胞呼吸的概念。2.探究酵母菌細胞呼吸的方式，學會控制和檢測實驗變量。3.概述有氧呼吸的三個階段，在此基礎上概括有氧呼吸的概念。 一、細胞呼吸的概念和方式 1．細胞呼吸的概念 (1)發(fā)生場所：生活狀態(tài)的細胞內。 (2)分解底物：生物體內的有機物。 (3)呼吸產物：CO2或其他產物(因呼吸類型而異)。 (4)反應類型：氧化分解。 (5)能量變化：有機物中化學能釋放，生成ATP。 2．探究酵母菌細胞呼吸的方式 (1)實驗原理 ①酵母菌是一種單細胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。 ②C

2、O2和酒精的檢測 檢測產物 所用試劑 現象 二氧化碳 澄清的石灰水 變混濁 溴麝香草酚藍水溶液 由藍變綠再變黃 酒精 酸性重鉻酸鉀溶液 橙色變成灰綠色 (2)探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗裝置 (3)實驗步驟 (4)實驗結論：酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸，產生大量的CO2和水，在無氧條件下進行無氧呼吸，無氧呼吸的產物有酒精，同時也產生少量的CO2。 歸納總結　(1)實驗變量的分析 探究課題 有氧呼吸 無氧呼吸 變量控制 通入空氣、保證O2的充分供應 先將錐形瓶內的O2消耗完，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶 無關變量控制 空氣先通入NaOH溶液

3、中，除去CO2 排除有氧呼吸的干擾 自變量 O2的有無 因變量 酶母菌的呼吸產物，即產生CO2的多少、酒精的有無 無關變量 溫度、營養(yǎng)物質的濃度和總量等 (2)對比實驗和對照實驗 對比實驗是指設置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結果的比較分析，來探究某種因素與實驗對象的關系，這樣的實驗叫做對比實驗。對比實驗不設對照組，均為實驗組(或互為實驗組和對照組)，是對照實驗的一種特殊形式，即相當于“相互對照實驗”。 例1　下列關于細胞呼吸的敘述，錯誤的是(　　) A．細胞呼吸必須在酶的催化下進行 B．細胞呼吸包括有氧呼吸和無氧呼吸 C．細胞呼吸實際上是在細胞內進行有機物分解，

4、釋放能量的過程 D．細胞呼吸實際上就是細胞與環(huán)境間的氣體交換 答案　D 解析　細胞呼吸必須在酶的催化作用下進行，包括有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型；細胞呼吸是細胞內有機物的氧化分解，釋放能量的過程，而不是細胞與環(huán)境間的氣體交換。 例2　下圖是探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗裝置，以下說法中正確的是(　　) A．兩個裝置均需要在黑暗條件下進行 B．裝置乙在Ⅱ處可檢測到有酒精生成 C．裝置乙是對照組，裝置甲是實驗組 D．裝置甲中NaOH的作用是吸收Ⅰ處的CO2 答案　B 解析　兩個裝置均不需要在黑暗條件下進行；Ⅱ處酵母菌產生酒精；此實驗是對比實驗，沒有對照組，都是實驗組；裝置甲中N

5、aOH溶液的作用是吸收空氣中的CO2。 二、線粒體與有氧呼吸 1．線粒體的結構 線粒體具有雙層膜，[3]內膜向內腔折疊形成[2]嵴，大大增加了內膜的表面積，嵴的周圍充滿了液態(tài)的[4]基質。線粒體的內膜上和基質中含有許多種與有氧呼吸有關的酶。 2．有氧呼吸的過程 階段 場所 物質變化 放能多少 第一階段 細胞質基質 葡萄糖2丙酮酸＋4[H] 少量 第二階段 線粒體基質 2丙酮酸＋6H2O6CO2＋20[H] 少量 第三階段 線粒體內膜 24[H]＋6O212H2O 大量 3.總反應式及氧元素去向 4．有氧呼吸的概念 是指細胞在氧的參與下，

6、通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。 例3　如圖所示為某綠色植物細胞內部分物質的代謝過程，下列相關敘述中正確的是(　　) A．圖解中的①②兩種物質依次是H2O和O2 B．圖解中(一)、(二)兩階段產生[H]的場所都是線粒體 C．圖解中(三)階段產生的H2O中的氫最終都來自葡萄糖 D．1分子丙酮酸在(二)、(三)階段產生的能量一樣多 答案　A 解析　從題圖所示的過程及參與的物質分析可知，該過程表示的是細胞的有氧呼吸過程。(一)表示有氧呼吸的第一階段，在細胞質基質中完成，在酶的作用下，葡萄糖分解成丙酮酸和少量[H]

7、，釋放少量能量。(二)表示有氧呼吸的第二階段，在線粒體基質中丙酮酸和H2O(即圖中①)徹底分解成CO2和[H]，釋放少量能量。(三)表示有氧呼吸的第三階段，前兩個階段產生的[H]與O2(即圖中②)結合生成H2O，釋放大量能量。 例4　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→丙酮酸→水 B．葡萄糖→丙酮酸→氧 C．葡萄糖→氧→水 D．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 答案　D 解析　有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，葡萄糖中的18O轉移到丙酮酸中；第二階段是丙酮酸和水反應生成二氧化碳和[H]，則18O轉移到二氧化碳中。 思維啟迪　

8、有氧呼吸過程中物質和能量的變化 (1)各反應物參與的階段：葡萄糖在第一個階段參與，H2O在第二個階段參與，O2在第三個階段參與。 (2)各生成物產生的階段：[H]在第一個階段和第二個階段產生，CO2在第二個階段產生，H2O在第三個階段產生。 (3)能量變化的特點：三個階段都產生能量，但大量的能量在第三個階段產生。 1．下列敘述，正確的打“√”，錯誤的打“×”。 (1)只檢測有無CO2產生即可確定酵母菌的呼吸方式(　　) (2)根據石灰水變混濁的程度可以確定CO2產生的量的多少(　　) (3)酒精在中性或酸性條件下與重鉻酸鉀溶液反應產生灰綠色(　　) (4)有氧呼吸全部在

9、線粒體中進行(　　) (5)有氧呼吸的三個階段均可產生ATP，但第三階段產生的最多(　　) (6)氧氣作為反應物在有氧呼吸的第二、三階段參與(　　) (7)有氧呼吸的第三階段既消耗水又產生水(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)× 2．近幾年，幾起嚴重的醉駕事故引起了社會的廣泛關注。交警為檢測司機是否存在酒后駕駛的違章行為，檢測司機呼出的氣體的試劑是(　　) A．溴麝香草酚藍水溶液 B．斐林試劑 C．重鉻酸鉀的濃硫酸溶液 D．澄清的石灰水 答案　C 解析　橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與酒精反應呈現灰綠色，利用此原理可檢測酒精

10、的存在。 3．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)一段時間后，再連通B瓶 B．A瓶密封后，應該立即連通B瓶 C．A瓶密封后，培養(yǎng)一段時間，再連通B瓶 D．實驗結束后，在B瓶中加入重鉻酸鉀檢驗酒精 答案　C 解析　探究酵母菌無氧呼吸需要設置無氧條件，同時檢測無氧呼吸的產物CO2和酒精，因此裝置中要將A錐形瓶密封一段時間，讓酵母菌將瓶中的氧氣消耗干凈后再連通B瓶，保證澄清石灰水變混濁是由酵母菌在無氧條件下產生CO2造成的，無氧呼吸產生的酒精存在于A瓶中。 4．(2017·雅安高一檢測)在有氧呼吸的反應階段中，下列不在線粒體中進行的只

11、有(　　) A．[H]經過一系列的化學反應與氧結合生成水 B．C6H12O6分解為丙酮酸和[H] C．丙酮酸分解為CO2和[H] D．ADP與磷酸反應生成ATP 答案　B 解析　有氧呼吸的第一階段是將葡萄糖分解為丙酮酸和[H]，該過程是在細胞質基質中進行的。 5．如圖表示線粒體的亞顯微結構示意圖。請據圖分析回答下列問題： (1)線粒體由[7]________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[6]________

12、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)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．人的成熟紅細胞 答案　(1)外膜　6　內膜　2　嵴　酶　(2)有氧呼吸　內膜　基質　(3)動、植物　新陳代謝旺盛　新陳代謝旺盛　(4)ABEF　BCD [對點訓練] 題組

13、一　探究酵母菌細胞呼吸的方式 1．細胞呼吸的實質是(　　) A．分解有機物，儲存能量 B．合成有機物，儲存能量 C．分解有機物，釋放能量 D．合成有機物，釋放能量 答案　C 解析　細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產物，釋放出能量并生成ATP的過程。 2．在檢驗酵母菌細胞呼吸產物時，常用到一些特殊的顏色反應，下列描述不正確的是(　　) A．CO2可使澄清的石灰水變混濁 B．CO2可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃 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 答案　

14、C 解析　CO2能使澄清的石灰水變混濁，或使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃；乙醇在酸性條件下(濃硫酸)能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應變成灰綠色。 3．在探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中，質量分數為10%的NaOH溶液的作用是(　　) A．吸收空氣中的O2 B．吸收空氣中的CO2 C．檢測酒精的產生 D．檢驗CO2的產生 答案　B 4．下圖為“探究酵母菌的呼吸方式”的實驗裝置，有關敘述正確的是(　　) A．該實驗需設置有氧和無氧兩種條件的對比實驗，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瓶內的溶液會變黃 C．可根據溴麝香草酚藍水溶液變黃的時間長短，

15、來檢測CO2的產生速率 D．若C瓶和E瓶中溶液都變混濁，不能據此判斷酵母菌的呼吸方式 答案　C 解析　D瓶酵母菌進行無氧呼吸，生成酒精，在酸性條件下重鉻酸鉀溶液與酒精反應變成灰綠色，而B瓶酵母菌進行有氧呼吸，不生成酒精，加入酸性重鉻酸鉀溶液無灰綠色出現。B瓶酵母菌進行有氧呼吸，產生二氧化碳速率較快，溴麝香草酚藍水溶液變黃的時間較短，石灰水變混濁較快(混濁量較大)；D瓶酵母菌進行無氧呼吸，產生二氧化碳速率較慢，溴麝香草酚藍水溶液變黃的時間較長，石灰水變混濁較慢(混濁量較小)。 5．如圖是探究酵母菌呼吸類型的裝置，如果裝置一中紅色液滴向左移，裝置二中紅色液滴向右移，證明酵母菌(　　)

16、 A．只進行有氧呼吸 B．只進行無氧呼吸 C．可能死亡 D．既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸 答案　D 解析　裝置一中NaOH溶液可以吸收裝置內的CO2，則裝置內氣體變化只是由O2體積變化引起的；裝置二中蒸餾水對氣體變化沒有影響，則裝置內氣體變化是由O2、CO2體積變化共同引起的。只進行有氧呼吸時，放出CO2體積等于消耗O2體積，則裝置一中液滴左移，裝置二中液滴不移，A項錯誤；只進行無氧呼吸時，不消耗O2、放出CO2，則裝置一中液滴不移動，裝置二中液滴右移，B項錯誤；若酵母菌死亡，則裝置一和裝置二中的液滴均不移動，C項錯誤；有氧呼吸和無氧呼吸同時存在時，消耗O2、放出CO2，但是放出CO

17、2體積大于消耗O2體積，則裝置一中液滴左移，裝置二中液滴右移，D項正確。 6．(2017·杭州二中月考)某同學在研究馬鈴薯塊莖無氧呼吸產物時，設計了如下實驗：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．若溴麝香草酚藍水溶液不變色，則說明馬鈴薯塊莖細胞進行的是酒精發(fā)酵 C．實驗前應對馬鈴薯塊莖碎屑消毒 D．溴麝香草酚藍水溶液也可以換成澄清的石灰水 答案　B 解析　根據實驗目的“研究馬鈴薯塊莖無氧呼吸產物”可知，應對其創(chuàng)設無氧環(huán)境，故充入N2的目的

18、是制造無氧環(huán)境；溴麝香草酚藍水溶液是用來鑒別CO2的，不變色說明沒有CO2生成，則說明馬鈴薯塊莖細胞進行的是乳酸發(fā)酵而不是會產生CO2的酒精發(fā)酵過程；為防止馬鈴薯塊莖上雜菌細胞呼吸對實驗造成干擾，實驗前需對其消毒；檢驗CO2也可用澄清石灰水。 題組二　有氧呼吸過程 7.如圖為有氧呼吸的主要場所線粒體的結構示意圖，有氧呼吸過程中CO2產生和水消耗的場所分別是(　　) A．①② B．②② C．②③ D．③③ 答案　D 解析　在有氧呼吸過程中，CO2產生和水消耗均發(fā)生在第二階段，第二階段的場所為線粒體基質，即圖中③所示。 8．向正在進行有氧呼吸的細胞懸液中加入甲、乙、丙、丁

19、四種抑制劑，下列說法正確的是(　　) A．若甲能抑制丙酮酸分解，則會使丙酮酸的消耗增加 B．若乙能抑制葡萄糖分解，則會使丙酮酸增加 C．若丙能抑制ATP的形成，則會使ADP的消耗增加 D．若丁能抑制[H]被氧化成水，則會使O2的消耗減少 答案　D 9．有氧呼吸過程中，產生[H]較多和產生ATP最多的階段分別是(　　) ①第一階段　②第二階段?、鄣谌A段 A．①② B．②③ C．①③ D．③③ 答案　B 解析　有氧呼吸第一階段僅產生少量的[H]和少量的ATP，第二階段產生較多的[H]和少量的ATP，第三階段消耗[H]，產生大量ATP。 10．有氧呼吸全過程中的物質

20、變化可分為三個階段： ①C6H12O6→丙酮酸＋[H]；②丙酮酸＋H2O→CO2＋[H]；③[H]＋O2→H2O。 下列與此相關的敘述中，正確的是(　　) A．第③階段反應極易進行，無需酶的催化 B．第②階段無ATP生成，第③階段形成較多的ATP C．第②③階段的進行，需在有氧條件下 D．第①階段也在線粒體中進行 答案　C 解析　有氧呼吸的三個階段都需要酶的催化，都有ATP的產生；產生ATP最多的是第③階段；有氧呼吸第②、③階段需在有氧條件下進行，因為丙酮酸需在有氧條件下進入線粒體；第①階段在細胞質基質中進行。 11．如圖表示有氧呼吸過程，下列有關說法正確的是(　　)

21、A．①②④中數值最大的是① B．③代表的是O2 C．有氧呼吸三個階段所需的酶相同 D．⑤參與的過程發(fā)生在線粒體內膜上 答案　D 解析　分析題圖可知：①②④分別代表有氧呼吸第一、二和三階段所釋放的能量，其中第三個階段所釋放的能量④的數值最大；有氧呼吸第一階段發(fā)生在細胞質基質中，第二和第三階段分別發(fā)生在線粒體的基質中和內膜上，三個階段發(fā)生的場所不同，所需的酶不同；③代表參與第二階段反應的原料H2O，不是O2，⑤代表的O2，參與的過程是有氧呼吸的第三階段，發(fā)生在線粒體內膜上。 12．如圖表示細胞呼吸的過程，其中1～3代表有關生理過程發(fā)生的場所，甲、乙代表有關物質。下列相關敘述正確的是(　

22、　) A．1和3都具有雙層生物膜 B．1和2所含酶的種類不同 C．2和3都能產生大量ATP D．甲、乙分別代表[H]、丙酮酸 答案　B 解析　分析有氧呼吸過程可知，在細胞質基質中完成有氧呼吸第一階段，將葡萄糖分解為丙酮酸、[H]，并產生少量ATP，所以1為細胞質基質，甲為丙酮酸；在線粒體基質中完成有氧呼吸第二階段，將丙酮酸和水分解為CO2、[H]，并產生少量ATP，所以2為線粒體基質，乙為[H]；在線粒體內膜上完成有氧呼吸第三階段，[H]與O2反應生成H2O，同時產生大量ATP，所以3為線粒體內膜。1代表的細胞質基質無生物膜，A項錯誤；細胞質基質和線粒體基質中所含酶的種類不同，

23、進行的化學反應也不同，B項正確；2代表線粒體基質，其內進行有氧呼吸的第二階段，不能產生大量ATP，C項錯誤；據上述分析可知甲為丙酮酸，乙為[H]，D項錯誤。 [綜合強化] 13．如圖是有氧呼吸過程的圖解，請據圖回答(1)～(4)題： (1)有氧呼吸的總反應式為______________________________________________。 (2)有氧呼吸的過程十分復雜，可以分為________個階段，其中[H]和氧氣結合的是第________階段。 (3)在有氧呼吸過程中，釋放出大量能量的是第________階段，反應的場所是____________。 (4)圖中

24、②③分別是________、________。 答案　(1)C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 (2)三　三　(3)三　線粒體內膜　(4)H2O　CO2 14．下圖是測定植物細胞呼吸的裝置。請據圖回答問題： (1)A瓶內NaOH的作用是________________________________________________________； B瓶內石灰水的作用是___________________________________________________________； D瓶內石灰水的作用是_______________________

25、___________________________________。 (2)為什么要用不透光的玻璃罩來罩住植物？ _______________________________________。 (3)如果將植物換成萌發(fā)的種子，實驗結果怎樣？____________________________________。 答案　(1)吸收空氣中的CO2　檢驗CO2是否被完全吸收　檢驗細胞呼吸是否產生CO2　(2)防止植物進行光合作用干擾實驗結果　(3)實驗效果與綠色植物相同　 15.如圖表示的是測定保溫桶內溫度變化的實驗裝置。某研究小組以該裝置探究酵母菌在不同條件下細胞呼吸的情況。

26、 材料用具：保溫桶(500 mL)、溫度計、活性干酵母、質量濃度為0.1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蠟油。 實驗假設：酵母菌在有氧條件下細胞呼吸比無氧條件下細胞呼吸放出熱量更多。 (1)取A、B兩裝置設計實驗如下，請補充下表中內容： 裝置 方法步驟一 方法步驟二 方法步驟三 A 加入240 mL的葡萄糖溶液 加入10 g活性干酵母 ①__________________________________________________________ B 加入240 mL煮沸后冷卻的葡萄糖溶液 ②___________________________________

27、_________________ 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______________，這是控制實驗的________變量。 (3)要測定B裝置因細胞呼吸引起的溫度變化量，還需要增加一個裝置C。請寫出裝置C的實驗步驟： 裝置 方法步驟一 方法步驟二 方法步驟三 C ③____________________________________________________ ④____________________________________________________ 加入石蠟油，鋪滿液面 (4)實驗預期：在適宜條件

28、下實驗，30分鐘后記錄實驗結果，若裝置A、B、C溫度大小關系是：________________(用“<、＝、>”表示)，則假設成立。 答案　(1)①不加入石蠟油　②加入10 g活性干酵母　(2)去除氧氣　自　(3)③加入240 mL煮沸后冷卻的葡萄糖溶液?、懿患尤牖钚愿山湍?或加入10 g死亡的干酵母)　(4)A>B>C 解析　A、B兩個實驗裝置作對照，A為有氧條件下的細胞呼吸，B為無氧條件下的(步驟三加入石蠟油，隔絕氧氣)細胞呼吸。B裝置中葡萄糖煮沸的目的是去除氧氣。兩裝置步驟二應相同，都是加入10 g活性干酵母，體現了單一變量的實驗原則。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，其他條件應該和B相同。裝置A、B、C溫度大小應該和三個裝置細胞呼吸類型有關，A中酵母菌進行了有氧呼吸釋放大量能量，溫度會最高，C裝置沒有酵母菌，沒有細胞呼吸，溫度最低，B裝置中酵母菌進行無厭氧呼吸，釋放的能量比A中少。 12