高三生物一轮复习学案：第9讲 细胞呼吸 人教版

高三生物一轮复习学案：第9讲 细胞呼吸 人教版

学案9 ATP的主要来源——细胞呼吸 课前探究案 ‎【预习目标】‎ 1. 明确“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中各步操作的目的。‎ 2. 准确写出有氧呼吸和无氧呼吸的总方程式和分步。‎ 3. 能够分析课本中关于细胞呼吸原理的应用。‎ ‎【基础知识回顾】‎ 一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 ‎1、细胞呼吸：是指有机物在细胞内经过一系列的 生成 ，释放能量并生成 ‎ 的过程。‎ ‎2、酵母菌是一种单细胞 ，在有氧和无氧条件下均能生存，属于 菌。在有氧条件下，产生较多 ，释放更多 ，用于自身繁殖；在无氧条件下，产生较少 ，释放较少 ，同时产生 。‎ ‎3、检测CO2的产生：可使用 或 ，其现象分别为 或 。‎ ‎ 检测酒精的产生：可使用橙色的 溶液，其在 条件下与酒精发生化学反应变成 色。‎ ‎4、对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的 ，来探究某种因素与 的关系的实验。‎ 思考1：该实验中如何保证酵母菌的正常生活？‎ 思考2：呼吸作用实验常见试剂及措施 ‎⑴常用试剂及作用：NaOH ；Ca(OH)2 。‎ ‎⑵若用种子，遮光与否对实验不产生影响，若用叶片或幼苗，则必须 处理。‎ ‎⑶控制无氧呼吸：装置要 ，溶液配制要用 水。‎ 二、有氧呼吸 ‎1、概念：细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物 ，产生 ，同时释放大量能量的过程。‎ ‎2、场所过程：第一阶段： ‎ ‎ 第二阶段： ‎ ‎ 第三阶段： ‎ ‎3、反应式： ‎ ‎4、释放能量：1 mol葡萄糖彻底氧化分解可释放 2870 kJ的能量，其中有 kJ的能量存储在ATP中，能量利用率为 ，其余能量以 形式散失。‎ 思考3：所有生物有氧呼吸都在线粒体中进行吗？有氧呼吸全过程均需O2参与吗？‎ 三、无氧呼吸 ‎1、概念：细胞在 条件下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物分解为 的氧化产物，同时产生少量能量的过程。‎ ‎2、场所过程：第一阶段： ‎ ‎ 第二阶段： ‎ ‎3、反应式：⑴酒精发酵： ‎ ‎⑵乳酸发酵： ‎ ‎4、释放能量（以产生乳酸为例）：1 mol的葡萄糖无氧呼吸释放能量为 kJ，其中有 kJ的能量存储在ATP中，能量利用率为 ，其余能量以 形式散失。未释放的能量储存在 中。‎ 四、细胞呼吸原理的应用 思考4：作物栽培时要及时中耕松土，稻田需要定时排水，这有什么好处？‎ 思考5：贮存水果和贮存粮食有何区别？‎ ‎【自我检测】‎ ‎1、某小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验（如图）,下列分析错 ‎ 误的是( )‎ A．滴管中冒出的气泡是反应产生CO2的结果 B．试管中加水的主要目的是制造无氧环境 C．若试管中的水换成冷水，气泡速率下降 D．被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中 ‎2．下列关于呼吸作用的叙述，正确的是( )‎ ‎ A．无氧呼吸的终产物是丙酮酸 ‎ B．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水 ‎ C．无氧呼吸不需要O2的参与。该过程最终有[H]的积累 ‎ D．质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多 ‎3.在人和植物体内都会发生的物质转过程是 ‎①葡萄糖彻底氧化　②葡萄糖转化为乙醇　　③葡萄糖脱水缩合　　④葡萄糖分解为丙酮酸 A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④‎ ‎4、如图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题：‎ ‎ (1)曲线AB段酵母菌呼吸作用发生的场所是 ；曲线BC段酵母菌呼吸作用的方式为 。‎ ‎ (2)酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，还有 、 。‎ ‎ (3)在T1～T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有 、 。‎ ‎ (4)某同学在T3时取样，统计的酵母菌种群数量明显高于D对应的数量，原因可能有 、 和用血细胞计数板计数时出现错误等。‎ 学案9 ATP的主要来源——细胞呼吸 课内探究案 ‎【学习目标】‎ 1、 明确探究实验的基本思路，学会预测结果，结论。并记住实验的基本原则。‎ 2、 准确判断有氧呼吸过程、无氧呼吸过程各个时期的特点。‎ 3、 能够利用细胞呼吸的原理来解释生活问题。‎ ‎【合作学习 精讲点拨】‎ 探究点一：“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验分析 例题1：下图是某同学验证呼吸作用产生二氧化碳的实验装置，在透明的容器B中放入湿润的种子。以下说法不正确的是 （ ）‎ ‎ ‎ A．设置A装置的目的是为了除去空气中的CO2，确保实验的准确性 ‎ B．该装置一定要放在黑暗的环境中，避免光下种子光合作用的干扰 ‎ C．种子的呼吸作用一般不受光照的影响，但温度会影响呼吸作用的强度 ‎ D．C瓶中澄清石灰水变浑浊，是种子进行呼吸作用产生了CO2的缘故 思考：‎ ‎1．怎样控制有氧和无氧的条件？‎ ‎2．怎样鉴定有无酒精的产生： 。怎样鉴定有无CO2的产生： 。如何比较CO2产生的多少？‎ 整理归纳:‎ 酵母菌培养液的配制 取‎20 g新鲜食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A（500 mL）和锥形瓶B（500 mL）中。分别向瓶中注入240 mL质量分数为5％的葡萄糖溶液。‎ ‎【评价练习】‎ ‎1、如图是用来研究温度对酵母菌酒精发酵的影响装置。广口瓶内含有悬浮在2%蔗糖中的‎2.5g酵母，实验记录的是玻璃管中小液滴移动的距离（单位：cm），结果如表。依据该实验装置和实验数据判断，下列说法正确的是（ ）‎ A．实验装置中小液滴移动的方向 ‎ 是向左 B．酵母菌参与酒精发酵的酶的最适温度为‎20℃‎ C．在一定的温度范围内，随温度的升高，发酵作用增强 D．广口瓶内的蔗糖完全被酵母菌利用至少需要5 min ‎2、某同学用下图所示实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率。实验所用毛细管横截面积为‎1 mm2，实验开始时，打开软管夹，将装置放入‎25 ‎‎℃‎水浴中，10 min后关闭软管夹，随后每隔5 min记录一次毛细管中液滴移动的位置，结果如下表所示。下列分析中，正确的是（ ）‎ A．图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向右移动 B．在20～30 min内氧气的平均吸收速率为‎6.5 mm/min C．如将X换为清水，并将试管充入N2即可测定果蝇幼虫无氧呼吸速率 D．增设的对照实验只将装置中的X换成清水，并将该装置置于相同的环境中 探究点二：有氧呼吸 例题2：如图表示的是有氧呼吸过程。下列有关说法正确的是（ ）‎ A．①②③中数值最大的是① B．产生①②的场所是线粒体 C．④代表的物质是氧气 D．乳酸菌能完成图示全过程 思考：1、有氧呼吸三个阶段的比较：‎ 比较 第一阶段 第二阶段 第三阶段 场所 反应物 生成物 产生ATP ‎2、标出有氧呼吸过程中的O元素去向 提醒：‎ ‎(1)有氧呼吸的反应式中箭头不能变成等号，能量不能写成ATP。‎ ‎(2)葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物质，不是唯一的物质，有氧呼吸也可以利用其他能源物质。利用葡萄糖时消耗l mol O2释放l mol CO2,分解其他能源物质时不一定是此关系。‎ ‎【评价练习】‎ ‎1、线粒体是有氧呼吸的主要场所。下列关于线粒体结构和功能的叙述，正确的是（ ）‎ ‎ A．有氧呼吸酶主要分布在线粒体的外膜、内膜和基质中 ‎ B．线粒体可在有氧条件下将葡萄糖氧化分解为CO2和水 ‎ C．线粒体中的DNA也具有转录和翻译的功能 ‎ D．能进行有氧呼吸的细胞都含有线粒体 ‎2、提取鼠肝脏细胞的线粒体为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量几乎为零；同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。对上述实验结果的解释错误的是（ ）‎ A．线粒体内进行的是丙酮酸彻底分解和电子传递消耗氧生成水的过程 B．在线粒体内不能完成葡萄糖的酵解，而能完成丙酮酸的分解过程 C．葡萄糖分解成丙酮酸是在细胞质基质中完成的，不需要消耗氧气 D．有氧呼吸过程中，水的参与和生成都是在细胞质基质中进行的 ‎3、如图表示某绿色植物细胞内部分物质的转变过程，有关叙述正确的是（ ）‎ A、图中①、②两物质依次是H2O和O2‎ B、图中（一）、（二）两阶段产生[H]的场所都是线粒体 C、图中（三）阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖 D、该过程只能在有光的条件下进行，无光时不能进行 探究点三：无氧呼吸与有氧呼吸的比较 例题3：有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是（ ）‎ ‎①反应场所都有线粒体 ②都需要酶的催化 ‎③反应场所都有细胞质基质 ④都能产生ATP ‎⑤都经过生成丙酮酸的反应 ⑥都能产生水 ‎⑦反应过程中都能产生[H] ⑧都能把有机物彻底氧化 A．②③④⑤⑥⑦ B．①②③④⑤⑦ ‎ C．②③④⑤⑦ D．②③④⑤⑧‎ 问题：1、有氧呼吸和无氧呼吸的反应过程比较 有氧呼吸 无氧呼吸 第一阶段 第二阶段 第三阶段 总反应式 释放能量 ‎2、过程分析：‎ ‎（1）无氧呼吸、有氧呼吸第一阶段进行的场所都是 ，而有氧呼吸第二、三阶段在 ‎ 内完成。‎ ‎(2)无氧呼吸产生酒精的生物有酵母菌、水稻等大多数植物；无氧呼吸产生乳酸的生物有乳酸菌、人和动物、马铃薯块茎、玉米胚、胡萝卜、甜菜块根等。‎ ‎(3)无氧呼吸只在第一阶段合成ATP，而有氧呼吸的三个阶段都有ATP合成。 ‎ ‎(4)有氧呼吸过程中H2O既是反应物，又是生成物，且生成的H2O中的氧全部来源于 。‎ ‎【评价练习】‎ ‎1、如图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于（ ）‎ ‎ A．线粒体、线粒体和细胞质基质 ‎ B．线粒体、细胞质基质和线粒体 ‎ C．细胞质基质、线粒体和细胞质基质 ‎ D．细胞质基质、细胞质基质和线粒体 ‎2、下列关于细胞呼吸的叙述中，正确的是（ ）‎ ‎ A．微生物的发酵就是无氧呼吸 ‎ B．哺乳动物成熟的红细胞可运输O2，也可进行有氧呼吸 ‎ C．剧烈运动时，人体内产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物 ‎ ‎ D．细胞呼吸时，有机物中的能量是逐步释放的 探究点四：细胞呼吸的方式及其影响因素 例题4：如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答：‎ ‎（1）图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是______________________。‎ ‎（2） 点的生物学含义是无氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是________________________________________。‎ ‎（3）在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。‎ ‎（4）若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比_________（填“一样多”或“更多”或“更少”），有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的 倍。‎ ‎（5）在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是 。你认为氧浓度应调节到—点的对应浓度时，更有利于蔬菜的运输，试说明理由____________________。‎ ‎[归纳点拨]1.影响细胞呼吸的因素 ‎（1）内部因素——遗传因素（决定 的种类和数量）‎ ‎①不同 的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物、阴生植物小于阳生植物。‎ ‎②同一植物在不同的 时期呼吸速率不同，如幼苗、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。‎ ‎③同一植物的不同 呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。‎ ‎（2）外部因素 ‎①温度：主要是影响 。‎ ‎② ：直接影响呼吸速率和呼吸的性质。 　　‎ ‎③ ：是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用，实验证明，在CO2浓度升高到l％～10％时，呼吸作用明显被抑制。‎ ‎2.呼吸作用原理在实践中的应用 ‎（1）若要增强相关植物或器官的呼吸作用强度，可以采取 等措施。‎ ‎（2）若需减弱呼吸作用强度，可以采取 等措施。‎ ‎【评价练习】‎ 下图是探究酵母菌进行呼吸方式类型的装置，下列叙述错误的是（ D）‎ A．假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸 B．假设装置一中的液滴不移动，装置二中的液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸 C．假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 D．假设装置一、二中的液滴均不移动说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸 探究点五：据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况 ‎[例题5]在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是（ ）‎ A．a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 B．b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 C．c条件下，无氧呼吸最弱 D．d条件下，产生的CO2全部来自线粒体 思考：①由上题分析，在氧浓度为 时，最适于贮藏植物种子？‎ ‎ ②在氧浓度为c时，无氧呼吸和有氧呼吸中，哪种呼吸类型占优势？ ‎ ‎ [归纳点拨]在以葡萄糖为呼吸底物的情况下，根据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸类型：‎ （1） 不消耗O2,但产生CO2→ ‎ （2） CO2释放量＝O2消耗量→ ‎ （3） CO2释放量＞O2消耗量→ ，此时，可据以下关系判断哪种呼吸方式占优势：‎ ‎① 若V（CO2）/V（O2）=4/3→ ‎ ‎② 若V（CO2）/V（O2）＞4/3→ ‎ ‎③ 若1＜V（CO2）/V（O2）＜4/3→ ‎ 思考：会不会出现V（CO2）/V（O2）＜1的情况？在什么情况下出现？‎ ‎[评价练习]如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是（ ）‎ A.氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官 B.氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍 C.氧浓度为c时，无氧呼吸最弱 D.氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等 探究点六、有关细胞呼吸的相关计算 ‎[例题6] 一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1小时后测得该容器中O2减少了24 mL，CO2增加了48 mL，则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的 ( )‎ A.1/3倍 B.1/2倍 C.2倍 D.3倍 ‎[归纳点拨]1.本节主要是涉及有关三个化学方程式的计算：‎ 有氧呼吸： ‎ 酒精发酵： ‎ 乳酸发酵： ‎ ‎2.能量变化 ‎1mol葡萄糖有氧呼吸释放能量为2870kJ,其中1161kJ储于ATP中（相当于 molATP）；‎ 当细胞进行无氧呼吸时，释能总量为196.65kJ,其中有61.08kJ储于ATP中（相当于 mol）。‎ ‎1mol的乳酸中所含的能量大约是1337kJ。‎ ‎[评价练习] 1个葡萄糖分子有氧呼吸释放能量为m，其中40%用于ADP转化为ATP，若1个高能磷酸键所含能量为n，则1个葡萄糖分子在有氧呼吸中产生ATP分子数为（ ） ‎ A.2 n/‎5 m B‎.2 ‎m/5 n C. n/‎5 ‎m D. m/5 n ‎【当堂检测】‎ ‎1、有氧呼吸全过程可以分为三个阶段：①C6H12O6→丙酮酸+[H]；②丙酮酸+H2O→CO2+[H]；③[H]+O2→H2O。下列与此相关的叙述，正确的是（ ）‎ A．第③阶段反应极易进行，无需酶的催化 ‎ B．第①阶段与无氧呼吸第①阶段不同 C．第②阶段无ATP形成，第③阶段形成较多ATP D．第①②阶段能为其他化合物的合成提供原料 ‎2、下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）‎ ‎ A．细胞呼吸必须在酶的催化下进行 ‎ B．人体红细胞也进行呼吸作用 ‎ C．酵母菌既可以进行有氧呼吸也可以进行无氧呼吸 D．叶肉细胞在光照下只进行光合作用，不进行细胞呼吸 学案9 ATP的主要来源——细胞呼吸 课后拓展案 ‎1、关于细胞呼吸正确的说法是（ ）‎ ‎ A．无氧呼吸是不需氧的呼吸，但对底物的分解反应也属于氧化反应 ‎ B．水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度 ‎ C．蓝藻进行有氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体 ‎ D．无氧呼吸对生物体的生存都是有害的 ‎2、酵母菌研磨离心后得到的上清液（含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器），以及未经离心的酵母菌匀浆，分别置于甲、乙、丙三支试管中。向试管中滴加等量的丙酮酸后，可获得终产物CO2和水的试管是（ ）‎ A．甲和乙 B．乙 C．丙 D．乙和丙 ‎ ‎3、在一个锥形瓶中加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如下图所示。则下列有关坐标图中，正确的是 A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②④‎ ‎4、如图表示的是某植物的非绿色器官呼吸时O2的吸收量和CO2的释放量之间的相互关系，其中线段XY=YZ，则在氧浓度为a时（ ）‎ A．有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多 ‎ B．有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多 ‎ C．有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2多 ‎ D．有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量相等 ‎5、当呼吸底物不是糖时，有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2的体积并不相等。利用如图所示装置两套，设为甲、乙，测定单位质量小麦种子呼吸时CO2释放量与O2消耗量的比值，下列构思可以达到实验目的的是（　）‎ A．甲装置烧杯中盛放清水，在光照下测定O2释放量，乙装置在黑暗下测定CO2释放量 B．甲装置烧杯中盛放清水，测定CO2释放量，乙装置换成CO2吸收剂测定O2消耗量 C．甲装置烧杯中盛放清水，测定气体体积变化量，乙装置换成CO2吸收剂，测定O2消 耗量 D．甲装置烧杯中盛放CO2缓冲剂（可吸收和放出CO2），测定氧气消耗量，乙装置放死亡种子作对照 ‎6、关于呼吸作用的说法正确的是（ ）‎ A．人在憋气时细胞停止呼吸 ‎ B．无氧呼吸因为分解糖类的效率低，所以释放的能量少 C．植物无氧呼吸的产物都是酒精和C02 ‎ D．人在剧烈运动时，既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸 ‎7、在植物体的细胞中，葡萄糖分解为丙酮酸的反应（ ）‎ A．既可以在线粒体中进行，也可以在细胞质基质中进行 B．既可以在叶肉细胞中进行，也可以在根细胞中进行 C．只能在有氧条件下进行，不能在无氧条件下进行 D．只能在有光条件下进行，不能在无光条件下进行 ‎8、在科学研究中常用呼吸熵（RQ=释放CO2的体积/消耗O2的体积）表示生物用于有氧呼吸能源物质的不同。测定发芽种子呼吸熵的装置如图所示。关闭活塞，在‎25℃‎下经20min读出刻度管中着色液移动的距离。设装置1和装置2的着色液分别向左移动x和y(mm)。x和y值反映了容器内气体体积的减少，下列相关说法中错误的是（ ）‎ A、装置1中放入NaOH溶液的目的是吸收种子细胞呼吸释放的CO2‎ B、x代表消耗O2的体积，y代表释放CO2的体积 C、为使测得的数值更精确，还应再设置一对照装置，内放无生命力的种子和蒸馏水 D、如果要测定已经长出真叶的幼苗的呼吸熵，需要将装置放在黑暗处 ‎9、刚收获的玉米种子堆放一天后就发热了，某同学认为这只是玉米自身呼吸所散发的热量。根据以下提供的实验材料和器具设计实验，研究玉米种子堆中热量的来源。‎ ‎ （1）实验原理：生物呼吸作用以热能形式散失的能量的相对值可用温度计测量。‎ ‎ （2）实验材料和器具：刚收获的玉米种子，同样大小消毒过的透明暖水瓶，消毒过的温度计，加热煮沸过的烧杯、酒精灯等各种用具，稀释过的消毒剂等，以上材料和器具可供实验用。‎ ‎ （3）实验步骤：‎ 第一步：取A、B、C三个试管。‎ 第二步： ‎ 第三步：在三瓶中插入温度计并用棉花把瓶塞紧，用消毒过的温度计记录三个试管起始温度。 ‎ 第四步： 。 ‎ ‎ （4）实验现象： 。‎ ‎ （5）实验结论： 。 ‎ 答案9 ATP的主要来源——细胞呼吸 课前探究案 ‎【基础知识回顾】‎ 一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 ‎1、氧化分解 二氧化碳或其他产物 ATP ‎2、真菌 兼性厌氧 二氧化碳和水 能量 二氧化碳能量 酒精 ‎3、澄清的石灰水 溴麝香草酚蓝水溶液 变浑浊 由蓝变绿再变黄 重铬酸钾 酸性 蓝绿 ‎ ‎4、比较分析 实验对象 思考1：配制适宜的酵母菌培养液（葡萄糖），温度控制在25～35 ℃。‎ 思考2：（1）除去空气中的二氧化碳 检验二氧化碳的产生 ‎（2）避光 （3）密封 煮沸后冷却的 二、有氧呼吸 ‎1、氧化分解 二氧化碳和水 ‎2、细胞质基质、C6H12O6→2丙酮酸+4[H]+少量能量（2ATP）‎ 线粒体基质、2丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+少量能量（2ATP）‎ 线粒体内膜、24[H]+6O2→12H2O+大量能量（34ATP）‎ ‎3、C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+大量能量（38ATP）‎ ‎4、1161 40% 热能 思考3：原核生物无线粒体，有些原核生物进行有氧呼吸在细胞质基质和细胞膜上完成。‎ 有氧呼吸的第三阶段需氧气参与 三、无氧呼吸 ‎1、无氧 不彻底 ‎2、细胞质基质、C6H12O6→2丙酮酸（C3H4O3)+4[H]+少量能量 细胞质基质、2丙酮酸（C3H4O3)+4[H]→‎2C3H6O3（乳酸） 2丙酮酸（C3H4O3)+4[H]→‎2C2H5OH（酒精）+2CO2‎ ‎3、 C6H12O6→‎2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量 C6H12O6→‎2C3H6O3（乳酸）+少量能量 ‎4、196.65 61.08 31% 热能 酒精或乳酸 四、细胞呼吸原理的应用 思考4：作物栽培时要及时松土透气，利于根系的有氧呼吸， 促进水和无机盐的吸收，稻田 定期排水，否则会因根进行无氧呼吸产生大量酒精对细胞有毒害作用，使根腐烂。‎ 思考5：粮食必须在干燥环境下储藏，室温不是非常高就行；而水果必须储存在潮湿凉爽的环 境下才行，温度在‎2℃‎到‎5℃‎，是储存新鲜水果蔬菜最佳温度，空气不能太干燥， ‎ 否则容易脱水。‎ ‎【自我检测】‎ ‎1、D ‎ ‎2、D 解析：无氧呼吸的最终产物应该是乳酸或者酒精和二氧化碳，有氧呼吸前两阶段产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水。无氧呼吸不需要O2参与，但是并没有[H]的积累，[H]只在细胞质基质中参与反应，产生了无氧呼吸的产物。质量相同的脂肪和糖类，脂肪所储存的能量更多，因此脂肪是主要的储能物质。‎ ‎3、C ‎ ‎4、(1)细胞质基质和线粒体 有氧呼吸和无氧呼吸 (2)乙醇含量过高 培养液的pH下降 (3)酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少 酵母菌种群数量增多 ‎ (4)取样时培养液未摇匀，从底部取样 未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体 课内探究案 探究点一：“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验分析 例题1：B 解析： 空气中也含有二氧化碳，最终也会导致澄清的石灰水变浑浊，通过设置A装置除去空气中的CO2，最终C瓶中澄清石灰水变浑浊，说明是种子进行呼吸作用产生了CO2的缘故，确保了实验的准确性。由于实验的对象是种子，不必放在黑暗的环境中，种子不会进行光合作用而产生干扰，而且种子的呼吸作用一般不受光照的影响，但温度会影响呼吸作用的强度。‎ 思考：‎ ‎1、提示：有氧条件：空气通入装有NaOH溶液的锥形瓶，然后再接酵母菌培养液，最后再通入装有澄清石灰水的锥形瓶。开始通入NaOH溶液可以排除掉空气中的CO2‎ ‎，让氧气进入培养液。无氧条件：装有酵母菌培养液的密闭锥形瓶连通装有澄清石灰水的锥形瓶。瓶口密封放置一段时间，可以让酵母菌消耗完瓶中原有氧气，造成无氧环境。‎ ‎2、提示：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色 二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊或溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短 评价练习：‎ ‎1、C ‎2、B 探究点二：有氧呼吸 例题2：C 解析：①②③表示的是有氧呼吸过程中释放出的能量，其中第三阶段[H]和氧气结合，释放的能量最多。有氧呼吸第一阶段是在细胞质基质中进行的，第二、三阶段在线粒体中进行。乳酸菌是厌氧菌，不进行有氧呼吸。‎ 思考：‎ ‎1、 ‎ 比较 第一阶段 第二阶段 第三阶段 场所 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 反应物 C6H12O6‎ ‎2C‎3H4O3 (丙酮酸)+6H2O ‎24[H]+6O2‎ 生成物 ‎2C‎3H4O3 (丙酮酸)+4[H]‎ ‎20[H]+6CO2‎ ‎12H2O 产生ATP ‎2ATP ‎2ATP ‎34ATP ‎2．‎ 评价练习：‎ ‎1、C ‎ ‎2、D ‎ ‎3、A 探究点三：无氧呼吸与有氧呼吸的比较 例题3：C 解析： 无氧呼吸在细胞质基质完成，不需要线粒体；有氧呼吸和无氧呼吸都需要酶的催化；二者第一阶段相同，都是在细胞质基质内进行，都会产生ATP；第一阶段都是葡萄糖分解为丙酮酸；有氧呼吸生成水，无氧呼吸不生成水；葡萄糖分解为丙酮酸过程会产生[H]；有氧呼吸是有机物的彻底氧化分解，无氧呼吸是有机物的不彻底氧化分解。‎ 问题：‎ ‎1、‎ 有氧呼吸 无氧呼吸 第一阶段 C6H12O6→2丙酮酸+4[H]+少量能量（2ATP）‎ C6H12O6→2丙酮酸+4[H]+少量能量（2ATP）‎ 第二阶段 ‎2丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+少量能量（2ATP）‎ ‎2丙酮酸（C3H4O3)+4[H]→‎2C3H6O3（乳酸）‎ ‎2丙酮酸（C3H4O3)+4[H]→‎2C2H5OH（酒精）+2CO2‎ 第三阶段 ‎24[H]+6O2→12H2O+大量能量（34ATP）‎ 总反应式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+大量能量（38ATP）‎ C6H12O6→‎2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量 C6H12O6→‎2C3H6O3（乳酸）+少量能量 释放能量 大量能量 少量能量 ‎2、细胞质基质 线粒体 氧气 评价练习：‎ ‎1、C ‎2、D 探究点四：细胞呼吸的方式及其影响因素 例题4：（1）氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制 ‎（2）P 氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的CO2总量 ‎（3）所绘曲线应能表现下降趋势，并经过Q、B以及P点在X轴上的投影点。如图（点线）所示 ‎（4）一样多1/3‎ ‎（5）降低氧浓度，减少有机物的消耗R此时有氧呼吸强度较低，同时又抑制了无氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗较少 解析：本题以细胞呼吸的两种类型为核心命题点，考查了有氧呼吸、无氧呼吸随O2浓度变化的特点，综合考查了学生解读曲线、根据已知曲线画未知曲线的能力以及解决相关实际问题的能力。解题时应注意：Q点只进行无氧呼吸，P点只进行有氧呼吸，B点有氧呼吸、无氧呼吸释放的CO2量相等，R点释放的CO2量最少，此时有利于蔬菜运输。‎ 归纳点拨：‎ ‎1、（1）酶 种类 生长发育 器官 （2）呼吸酶活性 氧气 二氧化碳 ‎2、（1）升温、高氧、低二氧化碳、供水 （2）低温、低氧、高二氧化碳、干燥 评价练习：‎ D 探究点五：根据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况 例题5：D 解析：种子在a条件下，不吸收O2但放出CO2，只进行无氧呼吸，该植物进行无氧呼吸释放CO2说明该植物种子无氧呼吸的方式是酒精发酵，因此，不可能有乳酸，A错；在b、c条件下，O2吸收量小于CO2的释放量，有氧呼吸与无氧呼吸同时存在，b中有氧呼吸释放的CO2为3，则消耗的葡萄糖量为0.5个单位。无氧呼吸释放量为5，则消耗的葡萄糖为2.5个单位，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少，B错，C项无氧呼吸不一定最弱；种子在d条件下，O2吸收量与CO2释放量相等，只进行有氧呼吸，而真核生物有氧呼吸形成CO2的部位是线粒体，D正确。‎ 思考：①c 提示：此时放出CO2最少，即有机物转化为无机物最少。② 无氧呼吸 归纳点拨：‎ ‎（1）进行产生酒精的无氧呼吸，容器内气体体积增大 ‎（2）只进行有氧呼吸，气体体积不变 ‎（3）细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 ‎①有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖速率相等 ‎②无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸消耗葡萄糖速率 ‎③无氧呼吸消耗葡萄糖速率小于有氧呼吸消耗葡萄糖速率 思考：会，呼吸底物为脂肪时。‎ 评价练习：B ‎ 探究点六：有关细胞呼吸的相关计算 例题6：D ‎ 归纳点拨：‎ ‎1、C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+大量能量 C6H12O6→‎2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量 C6H12O6→‎2C3H6O3（乳酸）+少量能量 ‎2、38 2‎ 评价练习：B 当堂检测：‎ ‎1、D ‎ ‎2、D 解析：细胞呼吸是生物体内重要的细胞代谢过程，需要多种酶来催化完成；人体成熟红细胞没有细胞核和线粒体等相关细胞器，不能进行有氧呼吸，主要通过无氧呼吸来为细胞提供能量；酵母菌是兼性厌氧性生物，在有氧条件下进行有氧呼吸，无氧条件下进行无氧呼吸；细胞呼吸是生物体能量之源，时刻都在进行，叶肉细胞在光下同时进行光合作用和细胞呼吸。‎ 课后拓展案 ‎1、A 解析：呼吸作用包括有氧呼吸与无氧呼吸，都有电子的得失，属于氧化还原反应，A正确；水果贮藏在无氧环境，进行无氧呼吸，产生的酒精毒害细胞，无法保鲜；蓝藻是原核生物，没有线粒体；无氧呼吸为生物体提供能量，是有利的一面。‎ ‎2、D 3、B 4、B ‎5、C ‎6、D ‎7、B解析：葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在细胞质基质，可以在有氧条件也可以在无氧条件下，可以在光下也可以在无光下进行，可以在植物体任何细胞进行。‎ ‎8、B ‎9.（3）取刚收获的玉米种子若干，平均分成三份，一份煮熟一段时间后冷却，然后放入A瓶；一份用消毒剂浸泡一段时间后放入B瓶；一份不做任何处理放入C瓶⑷现象：A瓶中温度无变化，B和C瓶中温度均升高 ‎（5）将三个瓶子放到相同的环境中，过一段时间观察，记录温度计的读数。‎ 结论：玉米种子堆中的热量来源于玉米种子自身呼吸释放的能量和玉米种子上所携带的微生物的呼吸释放的能量。‎ 解析：‎ 考查实验设计知识。玉米种子堆中的热量可能来自玉米种子的呼吸作用，也可能来自玉米种子上微生物的呼吸作用。该实验的自变量有两个：玉米种子的有无、微生物的有无。故在设计实验时可设计三组：一组玉米和微生物都存活；一组玉米种子存活，微生物死亡；一组玉米种子和微生物都死亡。实验的因变量——释放热量的多少，可通过温度的变化来体现。‎