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內(nèi)蒙古杭錦后旗奮斗中學(xué)2015-2016學(xué)年高中生物 課時(shí)19 無氧呼吸和細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1

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1、 必修1課時(shí)19 無氧呼吸和細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 班級(jí):__________姓名:__________設(shè)計(jì)人__________日期__________ 課前預(yù)習(xí) · 預(yù)習(xí)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.說出無氧呼吸的過程。 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。 【自主梳理】 1.無氧呼吸的場(chǎng)所_________。 2.無氧呼吸的過程 3.無氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)式 (1)C6H12O6 ___________________+少量能量 (2)C6H12O6 _____________+_______________+少量能量

2、 4.(1)無氧呼吸過程中能量轉(zhuǎn)化的特點(diǎn) ①釋放能量的階段:只在________階段釋放少量能量,生成少量的________。 ②大部分能量去向:存留在________或________中。 5.無氧呼吸過程中能量轉(zhuǎn)化的相關(guān)數(shù)值 1 mol葡萄糖經(jīng)過不徹底氧化分解產(chǎn)生乳酸時(shí),只釋放出________的能量,其中有________的能量?jī)?chǔ)存在ATP中,其余以________的形式散失掉。 6.(1)發(fā)酵的概念:酵母菌、乳酸菌等微生物的________。 7.將下列對(duì)應(yīng)的內(nèi)容連線。 原理 實(shí)例 I.有氧呼吸 II.無氧呼吸 ①利用糧食生產(chǎn)各種酒 ②及時(shí)松土 ③利用淀粉

3、生產(chǎn)食醋或味精 ④鍛煉時(shí)提倡慢跑等有氧運(yùn)動(dòng) ⑤較深的傷口需清理、敷藥并注射破傷風(fēng)抗毒血清 【預(yù)習(xí)小測(cè)】 1.判斷正誤:無氧呼吸的全過程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。 2.判斷正誤:有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段相同。 3.判斷正誤:無氧呼吸的兩個(gè)階段都能產(chǎn)生ATP。 4.判斷正誤:蘋果儲(chǔ)存久了會(huì)有酒味產(chǎn)生。 5.判斷正誤:稻田定期排水有利于根系進(jìn)行有氧呼吸,防止幼根變黑、腐爛。 知識(shí)拓展 · 探究案 【探究一無氧呼吸】 1.根據(jù)無氧呼吸的反應(yīng)過程,書寫無氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)式。 ①產(chǎn)生酒精和二氧化碳 第一階段:______________________________。 第二階

4、段:______________________________。 ②產(chǎn)生乳酸 第一階段:______________________________。 第二階段:______________________________。 2.從無氧呼吸的反應(yīng)過程分析無氧呼吸與有氧呼吸的異同點(diǎn)。 3.若某生物細(xì)胞呼吸產(chǎn)物中有CO2放出,能判斷該生物是進(jìn)行有氧呼吸還是進(jìn)行無氧呼吸嗎? 4.不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物 閱讀材料,分析產(chǎn)生下列現(xiàn)象的原因。 材料一:經(jīng)發(fā)酵蒸熟的饅頭上有很多的小孔。 材料二:長(zhǎng)期放置的水果吃起來有酒味。 材料三:灌溉的水分過多會(huì)導(dǎo)致西瓜苗爛根。 材料四:運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)跑

5、的過程中會(huì)出現(xiàn)腿發(fā)酸的現(xiàn)象。 分析 材料一:經(jīng)發(fā)酵蒸熟的饅頭上的小孔是酵母菌進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的__________導(dǎo)致的。 材料二:長(zhǎng)期放置的水果會(huì)進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生__________。 材料三:灌溉的水分過多會(huì)導(dǎo)致西瓜苗的根進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生_________而導(dǎo)致爛根。 材料四:運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)跑中會(huì)進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生_________而使腿發(fā)酸。 5.(1)無氧呼吸是一種不徹底的氧化分解,此過程中葡萄糖中的能量大部分去向如何? (2)1 mol葡萄糖經(jīng)過無氧呼吸釋放出的能量,大部分以熱能形式散失,只有61.08 kJ的能量?jī)?chǔ)存在ATP 中,結(jié)合ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,計(jì)算能夠生成的ATP的物

6、質(zhì)的量。 【典例精析】 生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過程的圖解如圖所示,請(qǐng)據(jù)圖回答問題。 (1)圖中A是_____________,其產(chǎn)生的部位是_____________。 (2)反應(yīng)①②③④中,必須在有氧條件下進(jìn)行的是__________,可在人體細(xì)胞中進(jìn)行的是__________。 (3)葡萄儲(chǔ)藏久了,會(huì)有酒味產(chǎn)生,其原因是發(fā)生了圖中__________過程。 (4)如果有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比為__________________。 【變式訓(xùn)練】 現(xiàn)有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合液,通入不同濃度的O2,產(chǎn)生的酒精和二氧化碳如圖所示。則在O2濃度為

7、M時(shí) A.酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸不進(jìn)行有氧呼吸 B.用于無氧呼吸的葡萄糖的比例是2/5 C.酵母菌有氧呼吸消耗9 mol O2 D.O2濃度對(duì)酵母菌的細(xì)胞呼吸方式無影響 【探究二影響細(xì)胞呼吸的因素】 6.結(jié)合細(xì)胞呼吸的過程探討影響細(xì)胞呼吸的外界因素有哪些。 7.下圖為氧氣濃度對(duì)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的影響曲線圖, 結(jié)合曲線探討下列問題。 (1)描述細(xì)胞呼吸總強(qiáng)度曲線中某些點(diǎn)及線段的含義。 A點(diǎn):氧氣濃度是0 ,只進(jìn)行____________。 AB段:隨著氧氣濃度的增加,____________受到抑制,____________逐漸增強(qiáng),細(xì)胞呼吸總強(qiáng)度逐漸___________

8、_。 B點(diǎn):____________最低。 BC段:隨著氧氣濃度的進(jìn)一步增加,____________逐漸增強(qiáng),_________繼續(xù)減弱,細(xì)胞呼吸總強(qiáng)度__________。 C點(diǎn):____________強(qiáng)度為0。 CD段:只進(jìn)行____________。 (2)結(jié)合上面分析,在氧氣濃度為0時(shí)儲(chǔ)藏水果、蔬菜是否更好? 【典例精析】 2.下圖是外界條件對(duì)植物細(xì)胞呼吸速率的影響曲線圖。請(qǐng)據(jù)圖分析并回答問題。 (1)從圖甲可知細(xì)胞呼吸最旺盛時(shí)在__________點(diǎn),AB段說明隨溫度的升高,細(xì)胞呼吸強(qiáng)度__________;溫度主要通過影響__________來影響細(xì)胞呼吸強(qiáng)

9、度。 (2)圖乙中曲線I是__________呼吸類型,若曲線I描述的是水稻根細(xì)胞的細(xì)胞呼吸,那么在DE段根細(xì)胞內(nèi)積累的物質(zhì)是__________。曲線II在F點(diǎn)以后影響細(xì)胞呼吸速率的外界因素主要是__________,F(xiàn)點(diǎn)以前影響細(xì)胞呼吸速率的外界因素主要是__________。 3.如圖表示某種植物的非綠色器官在不同的O2濃度下O2吸收量和CO2生成量的變化,請(qǐng)據(jù)圖回答問題。 (1)圖中曲線段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

10、表的生物學(xué)含義是_____________________。 (3)在長(zhǎng)途運(yùn)輸新鮮蔬菜時(shí),常常向塑料袋中充入氮?dú)?,目的是_________________________。你認(rèn)為O2濃度應(yīng)調(diào)節(jié)到___________點(diǎn)對(duì)應(yīng)的濃度,更有利于蔬菜的運(yùn)輸,試說明理由:___________。 【變式訓(xùn)練】 2.溴麝香草酚藍(lán)水溶液是一種指示劑,較低濃度的CO2使其由藍(lán)變綠,較高濃度的CO2使其由藍(lán)變綠再變黃。某實(shí)驗(yàn)小組用如圖的實(shí)驗(yàn)裝置,在25℃條件下,多次進(jìn)行如下操作: ①打開閥門A和B;推注射器1的活塞,然后關(guān)閉A和B; ②一段時(shí)間后,拉注射器2的活塞,促進(jìn)兩個(gè)瓶中的氣體流動(dòng)。觀察溴麝香草

11、酚藍(lán)水溶液的變色情況。(閥門A和B關(guān)閉時(shí),整個(gè)裝置是密封的。) 請(qǐng)完成下列問題。 (1)此實(shí)驗(yàn)的目的是探究25 °C條件下_______________________________。 (2)如果向有蘋果的瓶中注入一定量的N2,一段時(shí)間后溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠,這種情況下蘋果的代謝特點(diǎn)是____________________________。 (3)當(dāng)向有蘋果的瓶?jī)?nèi)注入的氮?dú)夂苌倩蚝芏鄷r(shí),溴麝香草酚藍(lán)水溶液都將會(huì)變黃,其原因是: ①向有蘋果的瓶?jī)?nèi)注入的氮?dú)夂苌贂r(shí),______________________________; ②向有蘋果的瓶?jī)?nèi)注入的氮?dú)夂芏鄷r(shí),_____

12、_________________________。 (4)此實(shí)驗(yàn)結(jié)果可在實(shí)際生活中用于________________________________________________。 3.下圖表示測(cè)定消過毒的萌發(fā)的小麥種子呼吸熵(呼吸熵指單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行細(xì)胞呼吸的生物釋放二氧化碳量與吸收氧氣量的比值)的實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)分析回答問題。 (1)實(shí)驗(yàn)裝置乙中,KOH溶液中放置筒狀濾紙的目的是________________。 (2)假設(shè)小麥種子只以糖類為呼吸底物,在25 °C溫度下經(jīng)10 min觀察墨滴的移動(dòng)情況,如發(fā)現(xiàn)甲裝置中墨滴不動(dòng),乙裝置中墨滴左移,則10 min內(nèi)小麥種子中發(fā)生__

13、_______過程;如發(fā)現(xiàn)甲裝置中墨滴右移,乙裝置中墨滴不動(dòng),則10 min內(nèi)小麥種子中發(fā)生_________過程。 (3)在25 °C溫度下10 min內(nèi),如果甲裝置中墨滴左移30 mm(以糖類、脂肪為呼吸底物),乙裝置中墨滴左移200 mm,則萌發(fā)小麥種子的呼吸熵是_________。 (4)為校正還應(yīng)設(shè)置一個(gè)對(duì)照裝置,對(duì)照裝置的大試管和小燒杯中應(yīng)分別放入____________。 【隨堂自測(cè)】 1.在細(xì)胞呼吸過程中,下列細(xì)胞的結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生CO2的是 A.水稻根細(xì)胞的線粒體內(nèi)膜 B.乳酸菌的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) C.人體肝細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) D.酵母菌的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 2.馬鈴薯塊莖進(jìn)行

14、無氧呼吸時(shí),只能釋放少量能量,其他能量 A.儲(chǔ)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 3.有氧呼吸與無氧呼吸的相同點(diǎn)有 ①都在線粒體中進(jìn)行 ②都需要酶 ③都需要氧 ④都產(chǎn)生ATP ⑤都經(jīng)過生成丙酮酸的反應(yīng) A.①②⑤ B.②③④ C.②③⑤ D.②④⑤ 4.儲(chǔ)存的水果,通過測(cè)定下列哪項(xiàng)可準(zhǔn)確判斷其細(xì)胞呼吸的方式? A.水的生成量 B.CO2的生成量 C.有機(jī)物的消耗量 D.O2消耗量與CO2生成量的比值 5."一騎紅塵妃子笑,無人知是荔枝來。"古人為了吃到鮮荔枝,需要?jiǎng)佑么罅咳肆?、物力。而現(xiàn)在通過控制下列哪組條件就可以輕松獲得新鮮的

15、荔枝? A.低O2,高CO2,零上低溫 B.低O2,高CO2,零下低溫 C.高O2,高CO2 ,零上低溫 D.低O2 ,低CO2 ,零下低溫 6.在細(xì)胞呼吸過程中,若有CO2放出,則可以判斷此過程 A.一定是有氧呼吸 B.一定不是產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸 C.一定不是產(chǎn)生酒精的無氧呼吸 D.一定是無氧呼吸 7.如圖所示為真核生物細(xì)胞呼吸的部分過程,可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中發(fā)生的是 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 8.將水果放在密封的地窖里,可以保存較長(zhǎng)時(shí)間。地窖影響水果代謝的原因是 A.溫度恒定,水果抵抗病蟲害的能力強(qiáng) B.溫度適宜,水分容易保持 C.

16、黑暗無光,不易引起早熟 D.二氧化碳濃度較大,抑制細(xì)胞呼吸 9.某興趣小組在室溫下進(jìn)行了酵母菌無氧呼吸的探究實(shí)驗(yàn)(如圖所示)。下列分析錯(cuò)誤的是 A.滴管中冒出氣泡是反應(yīng)產(chǎn)生CO2的結(jié)果 B.試管中加水的主要目的是制造無氧環(huán)境 C.若試管中的水換成冷水,氣泡釋放速率下降 D.酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的能量一部分轉(zhuǎn)移至ATP,其余的存留在酒精中 10.下圖表示萌發(fā)的小麥種子中可能發(fā)生的相關(guān)生理過程,a?e表示物質(zhì),①?④表示過程。下列有關(guān)敘述正確的是 A.催化反應(yīng)②和④的酶都存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 B.圖中物質(zhì)c為[H],它只在有氧呼吸過程中產(chǎn)生 C.圖中①②過程主要發(fā)生在小麥種

17、子萌發(fā)的早期,其中e為ATP D.①④③過程為有氧呼吸的三個(gè)階段,其中物質(zhì)a、d分別是丙酮酸和O2 11.在a、b、c、d條件下,測(cè)得某植物種子萌發(fā)時(shí)CO2和O2 體積變化的相對(duì)值如下表。若底物是葡萄糖,則下列敘述正確的是 a b c d CO2釋放量 10 8 6 7 O2吸收量 0 3 4 7 A.a條件下,呼吸產(chǎn)物除CO2外還有乙醇或乳酸 B.b條件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸少 C.c條件下,種子只進(jìn)行有氧呼吸 D.d條件下,產(chǎn)生的CO2來自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 12.下圖是酵母菌細(xì)胞呼吸類型的探究裝置圖,下列現(xiàn)象中能說明酵母菌既進(jìn)行有

18、氧呼吸,同時(shí)又進(jìn)行無氧呼吸的是 A.裝置1中液滴左移,裝置2中液滴不移 B.裝置1中液滴左移,裝置2中液滴右移 C.裝置1中液滴不動(dòng),裝置2中液滴右移 D.裝置1中液滴右移,裝置2中液滴左移 13.下圖為不完整的細(xì)胞呼吸示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答問題。 (1)圖中X代表的物質(zhì)是___________,E代表的物質(zhì)可能是______________________。 (2)從圖中選擇適當(dāng)?shù)淖帜?,填入下面的空格? 有氧呼吸的途徑是___________,其中產(chǎn)生能量最多的是___________階段。 (3)馬鈴薯塊莖在無氧環(huán)境中發(fā)生的呼吸過程有________________,

19、寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)式:_________________________________。 (4)A與E階段的反應(yīng)表示__________________________________,寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)式:_________________________________。 14.將某種植物種子在水中浸透,然后按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)開始時(shí)X液面位置與Y液面位置調(diào)至同一水平。下表記錄了實(shí)驗(yàn)過程中每小時(shí)的液面變化情況。請(qǐng)回答下列問題。 時(shí)間/H X液面位置/cm 時(shí)間/H X液面位置/cm 0 5.0 5 14.5 1 7.0 6 15.5 2 9.0

20、7 15.8 3 11.0 8 15.8 4 13.0 9 15.8 (1)實(shí)驗(yàn)前浸泡種子的目的是讓種子細(xì)胞增加___________水,使代謝增強(qiáng)。 (2)裝置中使用NaOH溶液的目的是______________________,X液面變化值表示______________________。 (3)影響結(jié)果準(zhǔn)確性的環(huán)境因素有_______________________________(至少寫兩個(gè))。為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果只是由實(shí)驗(yàn)裝置中種子的生理活動(dòng)引起的,需設(shè)置另一個(gè)相同裝置,該裝置除試管內(nèi)余屬網(wǎng)上需要放_(tái)__________、___________的同種種子外,其他條

21、件與上圖裝置相同。 (4)實(shí)驗(yàn)4 H后液面變化減緩乃至不變,原因是______________________________________________________。 【探究歸納】 1.教材提煉: 2.有氧呼吸和無氧呼吸的基本過程:如圖所示。 3.有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系: 呼吸方式 有氧呼吸 無氧呼吸 不同點(diǎn) 場(chǎng)所 第一階段:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第二、三階段:線粒體 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 條件 O2、酶、適宜溫度 酶、適宜溫度 產(chǎn)物 CO2和H2O CO2、酒精或乳酸 放能多少 大量 少量 分解程度 徹底 不徹底 相同點(diǎn) 聯(lián)系 第一階

22、段(從葡萄糖到丙酮酸)完全相同 實(shí)質(zhì) 分解有機(jī)物,釋放能量 4.【提醒】常見生物的無氧呼吸產(chǎn)物 (1)產(chǎn)物為酒精和二氧化碳的生物:大多數(shù)的植物、酵母菌。 (2)產(chǎn)物為乳酸的生物:動(dòng)物、馬鈴薯的塊莖、甜菜的塊根。 5.【方法規(guī)律】(1)細(xì)胞呼吸方式的判斷據(jù)CO2釋放量和O2吸收量判斷細(xì)胞呼吸方式 ①無CO2釋放和O2吸收時(shí),細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。 ②不消耗02,但產(chǎn)生CO2,細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。 ③當(dāng)CO2釋放量等于O2吸收量時(shí),細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸。 ④當(dāng)CO2釋放量大于O2吸收量時(shí),細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。 (2)有氧呼吸和無氧呼吸強(qiáng)度

23、大小判斷 ①若,則有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖速率相等。 ②若,則無氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。 ③若,則有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于無氧呼吸。 11 必修1課時(shí)19 無氧呼吸和細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 詳細(xì)答案 課前預(yù)習(xí) · 預(yù)習(xí)案 【自主梳理】 1.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 2.(1)[H]+丙酮酸+少量能量??? (2)酒精+CO2 3.(1)2C3H6O3 (乳酸)??? (2)2C2H5OH (酒精) ?2CO2 4.①第一?? ATP? ????②酒精? 乳酸 5.196.65 KJ? ???61.08KJ? ??熱能 6.(1)無氧呼吸??? (2)酒精和

24、CO2 ????乳酸 7.Ⅰ—② ??Ⅰ—③ ??Ⅰ—④ ??Ⅱ—① ??Ⅱ—⑤ 【預(yù)習(xí)小測(cè)】 1.√? 提示:無氧呼吸的全過程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。 2.√? 提示:有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段均將葡萄糖分解成丙酮酸,同時(shí)產(chǎn)生[H],釋放能量,生成ATP。 3.×? 提示:無氧呼吸只有第一階段會(huì)產(chǎn)生ATP。 4.√? 提示:蘋果儲(chǔ)存久了會(huì)進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。 5.√? 提示:稻田積水時(shí)間過長(zhǎng),幼根進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用,會(huì)使幼根變黑、腐爛。 知識(shí)拓展 · 探究案 【探究一無氧呼吸】 1.(1)①C6H12O62C3 H4O3 +4[H]+少量能量 2C

25、3H4O3+4[H]2C2H5OH+2CO2 ②C6H12O62C3H4O3+4[H]+少量能量 2C3H4O3 +4[H]2C3H6O3 2.提示:無氧呼吸的第一階段與有氧呼吸的第一階段完全相同,第二階段則不同,無氧呼吸的第二階段不釋放能量。 3.提示:不能。因?yàn)橛醒鹾粑漠a(chǎn)物中有CO2放出,無氧呼吸產(chǎn)生酒精的類型中也有CO2放出,所以無法根據(jù)有無CO2釋放來判斷細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸還是進(jìn)行無氧呼吸。 4.CO2? ????酒精 ????酒精? ???乳酸 5.(1)提示:大部分儲(chǔ)存在酒精或乳酸中。 (2)提示:ATP中高能磷酸鍵水解釋放的能量為30.54KJ/mol,所以61.0

26、8KJ能量用于生成2 mol ATP。 【典例精析】 (1)丙酮酸? ??細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) (2)②? ??①②④ (3)①③ (4) 1∶3 【解析】(1)根據(jù)細(xì)胞呼吸過程中的物質(zhì)變化可判斷,A是丙酮酸,其產(chǎn)生的部位是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。 (2) 圖中①是細(xì)胞呼吸第一階段,不需要氧氣參與,②是有氧呼吸第二、三階段,其中第三階段需要在有氧條件下完成,③ 和④分別表示無氧呼吸兩種途徑的第二階段,其中能夠在人體細(xì)胞中進(jìn)行的是①②④。 (3) 葡萄儲(chǔ)藏久了,果肉細(xì)胞會(huì)進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生酒精和CO2,即圖中①③過程。 (4)有氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)式:C6H12O6+6H2O + 6O26CO2 + 1

27、2H2O+大量能量。無氧呼吸產(chǎn)生酒精的化學(xué)反應(yīng)式:C6H12O62C2H5OH+2CO2 +少量能量,如果有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比為1∶3。 【備注】無氧呼吸有兩種途徑,兩種途徑的第一階段相同,都將葡萄糖轉(zhuǎn)化成丙酮酸;第二階段不同生物的產(chǎn)物可能不同,有的產(chǎn)生酒精和二氧化碳,有的產(chǎn)生乳酸;無氧呼吸中只有第一階段釋放能量生成少量ATP。 【變式訓(xùn)練】 C 【解析】圖中虛線表示產(chǎn)生CO2的曲線,實(shí)線表示產(chǎn)生酒精的曲線。假設(shè)有氧呼吸消耗的葡萄糖為x,消耗的氧氣為y,則由圖中數(shù)據(jù)和細(xì)胞呼吸的反應(yīng)式可計(jì)算出: C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O

28、1?? ??????????6?? ???????6 X??????????? ?y ???????15–6 得:x = 3/2,y = 9 C6H12O62CO2 +2C2H5OH 1?? ??????????2?? ????2 3? ???????????6 ??????6 因此,酵母菌既進(jìn)行無氧呼吸也進(jìn)行有氧呼吸;用于無氧呼吸的葡萄糖比例為2/3;有氧呼吸消耗的氧氣為9mol;從圖中看出,隨著O2濃度的增加,產(chǎn)生的CO2量逐漸增加,產(chǎn)生的酒精量逐漸減少直至不產(chǎn)生酒精,可見O2可促進(jìn)有氧呼吸,同時(shí)抑制無氧呼吸。 【備注】無 【探究二影響細(xì)胞呼吸的因素】 6.提示:溫度(主

29、要影響酶活性)、氧氣濃度、水分含量等。 7.(1)無氧呼吸 ??無氧呼吸? 有氧呼吸? 減小? 細(xì)胞呼吸的總強(qiáng)度? 有氧呼吸? 無氧呼吸? 增大? 無氧呼吸? 有氧呼吸 (2)氧氣濃度為0時(shí),細(xì)胞可進(jìn)行無氧呼吸,細(xì)胞呼吸總強(qiáng)度并不是最低,應(yīng)在細(xì)胞呼吸總強(qiáng)度最低時(shí)對(duì)應(yīng)的氧氣濃度下進(jìn)行儲(chǔ)藏。 【典例精析】 2.(1)B ???增加 ???酶活性 (2) 無氧 ???酒精? ??溫度? ??氧氣濃度 【解析】(1)從圖甲可知,曲線最高點(diǎn)即B點(diǎn)是細(xì)胞呼吸最旺盛的點(diǎn),在AB段,隨溫度的上升細(xì)胞呼吸的速率逐漸增大, 溫度主要通過影響酶的活性來影響細(xì)胞呼吸速率。 (2)圖乙中,曲線I隨著氧氣濃

30、度的上升,細(xì)胞呼吸的速率下降,說明曲線I是無氧呼吸。水稻根細(xì)胞在段氧氣濃度相對(duì)較低的情況下主要進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生酒精。曲線Ⅱ是有氧呼吸曲線,F(xiàn)點(diǎn)以后細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸,此時(shí)氧氣濃度不再是影響細(xì)胞呼吸速率的主要因素,影響細(xì)胞呼吸速率的最主要外界因素是溫度,而F點(diǎn)以前影響細(xì)胞呼吸速率的主要外界因素是氧氣濃度。 【備注】無 3.(1)O2濃度增加,無氧呼吸受抑制 (2) P ?????O2濃度逐漸增大的過程中,無氧呼吸生成的CO2總量 (3)降低O2濃度,減少有機(jī)物的消耗 ????R ????此時(shí)細(xì)胞呼吸總強(qiáng)度最低,蔬菜中的有機(jī)物消耗最少 【解析】(1)QR段隨著O2濃度的增加,雖然有氧呼

31、吸開始緩慢地增加,但是無氧呼吸明顯受到抑制,所以CO2生成量急劇減少。 (2)QR段細(xì)胞呼吸總強(qiáng)度降低,至點(diǎn)細(xì)胞呼吸總強(qiáng)度最低,段無氧呼吸強(qiáng)度繼續(xù)降低,至P點(diǎn)無氧呼吸強(qiáng)度降為0;縱軸、CO2生成量和O2吸收量共同圍成的面積等于CO2生成量曲線與橫、縱軸圍成的面積減去O2吸收量曲線與橫軸圍成的面積,即為細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的總CO2量減去有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量,所以該面積代表無氧呼吸產(chǎn)生的總CO2量。 (3)充入氮?dú)饪梢砸种萍?xì)胞呼吸,減少有機(jī)物的消耗,利于長(zhǎng)途運(yùn)輸中保持蔬菜的新鮮;O2濃度應(yīng)該調(diào)節(jié)至R點(diǎn),因?yàn)榇藭r(shí)的細(xì)胞呼吸總強(qiáng)度最低,消耗的有機(jī)物最少。 【備注】無 【變式訓(xùn)練】 2.(1)氧氣

32、濃度對(duì)蘋果細(xì)胞呼吸的影響 (2)細(xì)胞呼吸較弱 (3)①有蘋果的瓶?jī)?nèi)氧氣濃度很高,蘋果有氧呼吸強(qiáng)度大,放出的CO2多 ②有蘋果的瓶?jī)?nèi)氧氣濃度很低,蘋果無氧呼吸強(qiáng)度大,放出的CO2也較多 (4)蘋果(或其他水果、糧食等)儲(chǔ)藏時(shí),適當(dāng)控制環(huán)境中氧氣的濃度 【解析】打開閥門A和B,推注射器1的活塞,然后關(guān)閉A和B,可以更新裝置中的空氣,由此可知此實(shí)驗(yàn)的目的是探究25℃條件下氧氣濃度對(duì)蘋果細(xì)胞呼吸的影響。溴麝香草酚藍(lán)水溶液是一種指示劑,較低濃度的CO2使其由藍(lán)變綠,如果向有蘋果的瓶中注入一定量的N2,一段時(shí)間后溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠,則說明細(xì)胞呼吸較弱。當(dāng)向瓶?jī)?nèi)注入的氮?dú)夂苌贂r(shí),氧氣濃度較

33、高,蘋果有氧呼吸強(qiáng)度大,放出的CO2多;當(dāng)向瓶?jī)?nèi)注入的氮?dú)夂芏鄷r(shí),氧氣濃度低,蘋果無氧呼吸強(qiáng)度大,放出的CO2也較多,所以溴麝香草酚藍(lán)水溶液也將會(huì)變黃。以上實(shí)驗(yàn)說明蘋果(或其他水果、糧食等)儲(chǔ)藏時(shí),應(yīng)適當(dāng)控制環(huán)境中氧氣的濃度,并不是氧氣濃度越低越好。 【備注】無 3.(1)增大吸收二氧化碳的面積 (2)有氧呼吸 ???無氧呼吸 (3)0.85 (4)等量煮熟的無生命力的小麥種子、清水 【解析】(1)KOH溶液擴(kuò)散到筒狀濾紙上,可增加吸收CO2的面積。 (2)糖類作細(xì)胞呼吸底物時(shí),有氧呼吸產(chǎn)生的CO2體積與消耗的O2體積相等。甲裝置中CO2不能被吸收,墨滴不移動(dòng),說明產(chǎn)生的CO2體

34、積與消耗的O2體積相等,只進(jìn)行有氧呼吸。乙裝置墨滴左移是因?yàn)楫a(chǎn)生的CO2被KOH溶液吸收,有氧呼吸消耗氧氣使裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小。甲裝置墨滴右移,說明可能既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸,也可能只進(jìn)行無氧呼吸;乙裝置墨滴不動(dòng),說明只進(jìn)行無氧呼吸。 (3)乙裝置墨滴左移200mm可用于代表消耗的氧氣的體積,與甲裝置對(duì)照分析可知釋放的二氧化碳體積可表示為200-30 = 170 (mm),所以呼吸熵為170/200 = 0.85。 (4)溫度等物理因素也會(huì)引起氣體體積的變化,校正時(shí)設(shè)置的對(duì)照裝置中要排除生物細(xì)胞呼吸的影響。因是與甲裝置作對(duì)照,故對(duì)照裝置中大試管應(yīng)放等量的煮熟的無生命力的小麥種子,小燒杯中

35、的液體則和原裝置中相同,為清水。 【備注】(1)對(duì)題干中的信息分析不準(zhǔn)確,特別是對(duì)"呼吸熵"這一信息理解有偏差,誤認(rèn)為有氧呼吸消耗O2的量一定等于產(chǎn)生的CO2量,從而造成錯(cuò)誤。小麥種子在萌發(fā)時(shí),細(xì)胞呼吸旺盛,葡萄糖、脂肪、蛋白質(zhì)等都可能參與化學(xué)反應(yīng),此時(shí),不能只用葡萄糖分解的反應(yīng)式來表示種子的細(xì)胞呼吸。 (2)對(duì)單一變量的分析不全面,導(dǎo)致對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不準(zhǔn)確。下圖的乙裝置中KOH溶液的作用是吸收CO2,清水和KOH溶液會(huì)使兩裝置中CO2氣體成為單一變量,即甲裝置中會(huì)有CO2和O2等氣體,乙裝置中只含O2等氣體。 【隨堂自測(cè)】 1.D 【解析】在有氧呼吸中產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)。乳

36、酸菌不能進(jìn)行有氧呼吸,只能進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。人體細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中可進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。酵母菌的無氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,能產(chǎn)生CO2。 【備注】無 2.C 【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不徹底的分解產(chǎn)物中;馬鈴薯塊莖無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。 【備注】無 3.D 【解析】生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)一般都需要酶的催化;有氧呼吸與無氧呼吸的第一階段都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行且都產(chǎn)生丙酮酸;有氧呼吸、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。 【備注】無 4.D 【解析】通過O2消耗量與CO

37、2生成量的比值可準(zhǔn)確判斷細(xì)胞呼吸的方式。若O2消耗量為零,有CO2生成,則只進(jìn)行無氧呼吸,若CO2的生成量等于O2消耗量,則只進(jìn)行有氧呼吸;若CO2的生成量大于O2的消耗量,則同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸。雖然有氧呼吸有水生成,無氧呼吸無水生成,但不能通過測(cè)定水的生成量來判斷,因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)還有其他產(chǎn)生水的反應(yīng)及需要水的反應(yīng),有氧呼吸及產(chǎn)生酒精的無氧呼吸均會(huì)有CO2生成和有機(jī)物消耗,不能通過CO2生成和有機(jī)物消耗準(zhǔn)確判斷細(xì)胞呼吸的方式。 【備注】無 5.A 【解析】保持荔枝處于低O2,高CO2,零上低溫的環(huán)境中以抑制細(xì)胞呼吸來降低有機(jī)物的消耗而儲(chǔ)存水果。 【備注】無 6.B 【解析】無氧

38、呼吸產(chǎn)生酒精和CO2或乳酸,有氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和H2O。 【備注】無 7.B 【解析】①表示有氧呼吸全過程,其中第二、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。 【備注】無 8.D 【解析】地窖中通風(fēng)差,二氧化碳濃度高,能夠抑制水果的細(xì)胞呼吸(主要是抑制有氧呼吸),減少有機(jī)物的消耗。 【備注】無 9.D 【解析】酵母菌無氧呼吸可產(chǎn)生酒精和CO2。試管中加水能減少氧氣進(jìn)入葡萄糖溶液,使酵母菌處于無氧狀態(tài)。若換成冷水,酶活性下降,CO2產(chǎn)生速率下降。酵母菌無氧呼吸生成的能量一部分生成ATP,一部分以熱能

39、的形式散失了, 但葡萄糖分子的大部分能量存留在酒精中。 【備注】無 10.D 【解析】圖為細(xì)胞呼吸的全過程,①②為無氧呼吸,①④③ 為有氧呼吸,a、b、c、d、e分別表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精,故C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確;催化反應(yīng)②和④的酶分別存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;無氧呼吸的第一階段也產(chǎn)生[H],故B項(xiàng)錯(cuò)誤。 【備注】無 11.B 【解析】a條件下產(chǎn)生了CO2但不吸收O2,這說明該植物種子的無氧呼吸產(chǎn)物是酒精,不會(huì)是乳酸;b條件下,氧氣消耗的相對(duì)值為3,可計(jì)算出有氧呼吸消耗葡萄糖的相對(duì)值為0.5,無氧呼吸產(chǎn)生CO2的相對(duì)值為5,可計(jì)算出無氧呼吸消耗葡萄糖的相

40、對(duì)值為2.5;c條件下,CO2釋放量大于O2吸收量,種子既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸;d條件下,種子只進(jìn)行有氧呼吸,CO2全部來自線粒體。 【備注】無 12.B 【解析】當(dāng)內(nèi)部小燒杯中盛裝NaOH溶液時(shí),可除去CO2,若酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,消耗O2,產(chǎn)生的CO2被吸收,氣壓變化,液滴左移;若酵母菌進(jìn)行無氧呼吸,內(nèi)部氣體體積不變,液滴不移動(dòng)。當(dāng)內(nèi)部小燒杯中盛裝清水時(shí),若酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,氣壓不變,液滴不移動(dòng);若酵母菌進(jìn)行無氧呼吸,則氣體增多,液滴右移。因此,若酵母菌既進(jìn)行有氧呼吸、又進(jìn)行無氧呼吸時(shí),裝置1中液滴左移,裝置2中液滴右移。 【備注】無 13.(1)丙酮酸? ???酒精和C

41、O2 (2)ACD ???D (3)AB ????C6H12O62C3H6O3+少量能量 (4)產(chǎn)生酒精(酒精和CO2)的無氧呼吸 C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量 【解析】圖中ACD過程表示有氧呼吸的過程,AB或AE表示無氧呼吸的過程。無氧呼吸的產(chǎn)物有酒精和CO2或乳酸,一般植物細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2 ,動(dòng)物細(xì)胞和某些植物的塊莖或塊根細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。 【備注】無 14.(1)自由 (2)吸收種子細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2? ????種子有氧呼吸消耗的O2體積 (3)氣溫、氣壓、裝置氣密性(至少答出兩個(gè),其他答案合理也可)?? 等量 煮熟(或死

42、亡) (4)氧氣逐漸被消耗完,有氧呼吸減弱,而種子進(jìn)行無氧呼吸釋放的CO2被NaOH溶液吸收,管內(nèi)氣壓沒有明顯變化 【解析】(1)實(shí)驗(yàn)前浸泡種子的目的是讓種子細(xì)胞增加自由水, 使代謝增強(qiáng)。 (2)裝置中使用NaOH溶液的目的是吸收種子細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2,由于有氧呼吸吸收的O2體積與放出的CO2體積相等,CO2被NaOH溶液吸收,故裝置內(nèi)氣體減少,壓強(qiáng)降低,X液面升高,且升高值表示種子有氧呼吸消耗的O2體積。 (3)影響結(jié)果準(zhǔn)確性的環(huán)境因素實(shí)際上是影響實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量,除去自變量和因變量之外的就是無關(guān)變量,主要有氣溫(溫度)、氣壓、裝置氣密性等因素。為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果只是由實(shí)驗(yàn)裝置中種子的生理活動(dòng)引起的,需設(shè)置另一個(gè)相同裝置,也就是設(shè)置對(duì)照組,與實(shí)驗(yàn)組不同的應(yīng)是金屬網(wǎng)上需要放等量、煮熟(或死亡)的同種植物種子。 (4)由于有氧呼吸持續(xù)進(jìn)行,O2減少,4H后有氧呼吸減弱直至停止,無氧呼吸加強(qiáng),進(jìn)行無氧呼吸釋放的CO2被NaOH溶液吸收,管內(nèi)氣壓沒有明顯變化。 【備注】無

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