蘇教版必修1 細(xì)胞呼吸 學(xué)案.doc

第三節(jié)細(xì)胞呼吸1說明細(xì)胞呼吸的本質(zhì)和過程。(重點(diǎn))2列表比較細(xì)胞有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別。3說出細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用。4說明有氧呼吸和光合作用的關(guān)系。(重點(diǎn))細(xì) 胞 呼 吸 產(chǎn) 生 能 量 和 有 氧 呼 吸1細(xì)胞呼吸(1)概念(2)特點(diǎn)：條件溫和，能量逐步釋放。(3)方式(4)本質(zhì)：氧化分解有機(jī)物釋放能量的過程。2有氧呼吸(以葡萄糖作底物為例)(1)條件：氧氣、多種酶。(2)過程(3)有氧呼吸的主要場(chǎng)所為線粒體。(4)有氧呼吸的總反應(yīng)式為c6h12o66o26h2o6co212h2o能量。(5)能量釋放：細(xì)胞有氧呼吸釋放的能量一部分儲(chǔ)存在atp中，一部分以熱能的形式散失掉。(6)意義：有氧呼吸是大多數(shù)生物特別是人和高等動(dòng)植物獲得能量的主要途徑。探討：燃燒的能量全部以熱能形式釋放，細(xì)胞呼吸的能量以什么形式釋放？提示：一部分以熱能形式釋放，一部分轉(zhuǎn)移到atp等高能化合物中儲(chǔ)存起來。探討：有氧呼吸的生成物co2中的c和o分別來自哪里？有氧呼吸的生成物h2o中的o從何而來？提示：生成物co2中的c來自葡萄糖；o來自葡萄糖和水。生成物h2o中的o來自o2。探討：有氧呼吸過程中哪幾個(gè)階段產(chǎn)生h？h有何作用？提示：有氧呼吸的第一、二階段都有h產(chǎn)生，h用于第三階段與氧氣結(jié)合生成水，并釋放出大量能量。1比較燃燒和細(xì)胞呼吸比較項(xiàng)目細(xì)胞呼吸體外燃燒相同反應(yīng)式有機(jī)物氧氣二氧化碳水能量實(shí)質(zhì)氧化分解有機(jī)物釋放能量不同條件酶的催化點(diǎn)燃釋放能量特點(diǎn)逐步釋放快速連續(xù)釋放發(fā)光發(fā)熱現(xiàn)象沒有劇烈發(fā)熱、發(fā)光現(xiàn)象有劇烈的發(fā)熱、發(fā)光現(xiàn)2.有氧呼吸的主要場(chǎng)所線粒體線粒體具有雙層膜，3內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成2嵴，大大增加膜的面積，線粒體內(nèi)充滿了液態(tài)的4基質(zhì)，線粒體的內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。3有氧呼吸三個(gè)階段比較：(以葡萄糖作底物為例)階段具體過程發(fā)生場(chǎng)所與氧的關(guān)系第一階段c6h12o62c3h4o3(丙酮酸) 4h少量能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)無關(guān)第二階段2c3h4o36h2o6co220h少量能量線粒體基質(zhì)無關(guān)第三階段24h6o212h2o大量能量線粒體內(nèi)膜必須有氧1有氧呼吸的反應(yīng)底物有葡萄糖、o2和水，這三種物質(zhì)參與有氧呼吸反應(yīng)過程的階段分別是()a第一階段、第一階段、第一階段b第一階段、第二階段、第二階段c第一階段、第二階段、第三階段d第一階段、第三階段、第二階段【解析】第一階段是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸和h，第二階段是丙酮酸進(jìn)入線粒體與水在酶的作用下分解生成二氧化碳和h，第三階段是o2與前兩個(gè)階段產(chǎn)生的h經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)生成h2o?！敬鸢浮縟2在有氧呼吸過程中，進(jìn)入細(xì)胞中的氧將()與氫結(jié)合生成水 與碳結(jié)合形成二氧化碳 在線粒體中被消耗 在線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被消耗abcd【解析】有氧呼吸的整個(gè)過程分成三個(gè)階段，第三個(gè)階段是前兩個(gè)階段產(chǎn)生的氫與氧結(jié)合生成水，反應(yīng)發(fā)生在線粒體中。【答案】c3有機(jī)物經(jīng)體外燃燒和體內(nèi)氧化分解都會(huì)釋放能量。下列相關(guān)說法中，不正確的是()a若有機(jī)物是蛋白質(zhì)，則在體外燃燒會(huì)放出更多的能量b若有機(jī)物是葡萄糖，兩種情況產(chǎn)生的能量一樣多c兩種情況下都能產(chǎn)生co2和h2o，且能量都以熱能的形式放出d等質(zhì)量的脂肪與葡萄糖相比，前者在燃燒或氧化分解時(shí)耗氧多、產(chǎn)能多 【解析】蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化分解產(chǎn)生二氧化碳、水和尿素，體外燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化碳、水和氮氧化合物，體外燃燒產(chǎn)能更多；葡萄糖經(jīng)體外燃燒和體內(nèi)氧化分解的產(chǎn)物相同，產(chǎn)能相同；等質(zhì)量的脂肪與葡萄糖相比，前者在燃燒或氧化分解時(shí)耗氧多、產(chǎn)能多；體內(nèi)氧化分解會(huì)產(chǎn)生atp?！敬鸢浮縞無 氧 呼 吸 和 細(xì) 胞 呼 吸 原 理 的 應(yīng) 用1無氧呼吸(1)場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(2)條件：無氧或缺氧、有酶的催化。(3)反應(yīng)物：葡萄糖等有機(jī)物。(4)產(chǎn)物：c2h5oh(乙醇)和co2或c3h6o3(乳酸)，同時(shí)釋放較少能量。(5)反應(yīng)式(以葡萄糖為底物)c6h12o62c2h5oh2co2能量(少量)c6h12o62c3h6o3能量(少量)(6)意義：在缺氧的環(huán)境條件下為生物供能。2細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用(1)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，應(yīng)設(shè)法適當(dāng)增強(qiáng)細(xì)胞呼吸以促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。(2)糧食儲(chǔ)藏和果蔬保鮮中，應(yīng)設(shè)法抑制細(xì)胞呼吸，盡可能減少有機(jī)物的消耗。探討：蘋果儲(chǔ)藏久了，會(huì)聞到酒精的氣味；而馬鈴薯塊莖儲(chǔ)藏久了，卻聞不到酒精的氣味。請(qǐng)分析這是為什么？出現(xiàn)以上現(xiàn)象的根本原因是什么？【提示】蘋果進(jìn)行無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和二氧化碳，而馬鈴薯進(jìn)行無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。無氧呼吸產(chǎn)物的不同與細(xì)胞內(nèi)的酶有關(guān)，出現(xiàn)以上現(xiàn)象的根本原因是細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)不同，一種細(xì)胞的無氧呼吸產(chǎn)物只能是一種情況：酒精和二氧化碳，或者乳酸。探討：無氧呼吸釋放的能量為什么要比有氧呼吸少？【提示】無氧呼吸是有機(jī)物不徹底的氧化分解，還有很大一部分能量存在于不徹底的氧化產(chǎn)物乳酸和酒精中。探討：包扎傷口為什么要使用透氣紗布或“創(chuàng)可貼”呢？【提示】增加通氣量，防止厭氧病原體的繁殖。1有氧呼吸與無氧呼吸的異同點(diǎn)項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)條件需氧不需氧場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(第一階段) 線粒體(第二、三階段)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分解程度葡萄糖被徹底分解葡萄糖分解不徹底產(chǎn)物co2、h2o乳酸或酒精和co2能量釋放大量能量少量能量相同點(diǎn)反應(yīng)條件需酶和適宜溫度本質(zhì)氧化分解有機(jī)物，釋放能量，生成atp供生命活動(dòng)所需過程第一階段從葡萄糖到丙酮酸完全相同意義為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量1無氧呼吸只在第一階段生成atp，而有氧呼吸的三個(gè)階段都有atp合成。2有氧呼吸過程中h2o既是反應(yīng)物，又是生成物，且h2o中的氧全部來源于o2。2影響細(xì)胞呼吸的內(nèi)部因素(1)不同種類的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽(yáng)生植物。(2)同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同，如幼苗期、開花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于營(yíng)養(yǎng)器官。3影響細(xì)胞呼吸的外界因素(1)溫度通過影響呼吸酶的活性來影響呼吸速率。與溫度影響酶催化效率的曲線特征一致。如圖甲所示。生產(chǎn)上常利用這一原理在低溫下儲(chǔ)存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當(dāng)降溫，來降低細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。甲(2)o2濃度對(duì)于無氧呼吸：隨氧氣濃度增加而受抑制，氧氣濃度越高，抑制作用越強(qiáng)，氧氣濃度達(dá)到一定值時(shí)，被完全抑制。如圖乙所示。乙對(duì)于有氧呼吸：氧氣是有氧呼吸的原料之一，在一定范圍內(nèi)，隨著氧氣濃度的增加，有氧呼吸速率增強(qiáng)，但當(dāng)氧氣濃度增加到一定值時(shí)，有氧呼吸速率不再增加。如圖丙所示。 丙絕大多數(shù)植物的非綠色器官或酵母菌的呼吸速率受氧氣濃度的影響。如圖丁所示。丁(3)co2和含水量除了溫度、氧氣外，二氧化碳對(duì)有氧呼吸有抑制作用。生物含水量的多少影響呼吸作用，在一定范圍內(nèi)，呼吸作用強(qiáng)度隨含水量的增加而增大。1有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時(shí)，其產(chǎn)生的酒精和co2的量如圖所示(細(xì)胞兩種呼吸速率相等)，在氧濃度為a時(shí)a酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸b2/3的葡萄糖用于無氧呼吸c(diǎn)1/3的葡萄糖用于無氧呼吸d酵母菌停止發(fā)酵【解析】解答本題首先根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的反應(yīng)式，判斷氧濃度為a時(shí)的無氧呼吸和有氧呼吸產(chǎn)生的co2量，進(jìn)而判斷細(xì)胞呼吸類型及其分解葡萄糖的比例。酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精和co2的物質(zhì)的量之比是11。a點(diǎn)時(shí)酒精的產(chǎn)生量是6 mol，則無氧呼吸產(chǎn)生的co2量也為6 mol。圖中實(shí)際co2的生成量為15 mol，用co2的總生成量減去無氧呼吸生成的co2量，等于有氧呼吸生成的co2量(15 mol6 mol9 mol)。有氧呼吸每消耗1 mol的葡萄糖產(chǎn)生6 mol co2，生成9 mol co2則消耗了1.5 mol的葡萄糖；無氧呼吸每消耗1 mol葡萄糖產(chǎn)生2 mol co2，生成6 mol co2則消耗了3 mol的葡萄糖。因此無氧呼吸消耗的葡萄糖占2/3?！敬鸢浮縝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)圖分析說明：甲乙(1)從甲圖中可知，細(xì)胞呼吸最旺盛時(shí)的溫度在_點(diǎn)。ab段說明：在一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度升高，細(xì)胞呼吸_。溫度的變化主要是影響_的活性。(2)乙圖中曲線表示_呼吸類型。如果曲線描述的是水稻根細(xì)胞的呼吸，那么在de段根細(xì)胞內(nèi)積累的物質(zhì)是_。曲線表示的生理過程所利用的有機(jī)物主要是_。【解析】甲圖中呼吸相對(duì)速率最大值在b處，判斷細(xì)胞呼吸最旺盛時(shí)的溫度在b點(diǎn)。溫度主要通過影響呼吸酶的活性來影響呼吸作用，呼吸作用也有最適溫度，小于最適溫度時(shí)，隨溫度升高，細(xì)胞呼吸加快，在最適溫度處，細(xì)胞呼吸最快，超過最適溫度，隨溫度升高，細(xì)胞呼吸減慢。乙圖中曲線無氧氣時(shí)呼吸速率最大，氧氣越多，速率越小，說明是無氧呼吸，曲線無氧氣時(shí)，呼吸速率為0，氧氣越多，速率越大，說明是有氧呼吸。細(xì)胞呼吸分解的有機(jī)物主要是葡萄糖。【答案】(1)b加快酶(2)無氧酒精葡萄糖探 究 影 響 酵 母 菌 呼 吸 的 因 素探究酵母菌的呼吸類型(1)一段時(shí)間后兩套裝置中的澄清石灰水變渾濁的有甲和乙，說明有co2產(chǎn)生。(2)該實(shí)驗(yàn)說明酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸，也能進(jìn)行無氧呼吸。探討：試管甲中用油脂封住液面的目的是什么？試管乙模擬的是什么環(huán)境？【提示】試管甲中用油脂封住液面是為了造成無氧環(huán)境，試管乙模擬的是有氧的環(huán)境。探討：只通過檢測(cè)產(chǎn)物中是否含有co2可確定酵母菌細(xì)胞呼吸的方式嗎？提示：不能確定。酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸都產(chǎn)生co2。1生物的細(xì)胞呼吸方式的判斷(1)根據(jù)生活環(huán)境判斷：如果某種生物生活在一個(gè)缺氧的環(huán)境中，說明其進(jìn)行無氧呼吸，是厭氧型的，如腸道中的蛔蟲；如果某種生物生活在一個(gè)氧氣豐富的環(huán)境中，說明進(jìn)行有氧呼吸，是需氧型的；如果某種生物在有氧和無氧條件下都能生存，則說明其是兼性厭氧型的。(2)根據(jù)生物類型判斷：原核生物無線粒體，大多進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)乳酸(如乳酸菌)或者酒精或二氧化碳，但也有些原核生物進(jìn)行有氧呼吸，如醋酸桿菌、藍(lán)藻等。絕大多數(shù)高等生物以有氧呼吸為主，體現(xiàn)生物呼吸方式的進(jìn)化方向：無氧呼吸有氧呼吸。2co2的檢測(cè)(1)澄清石灰水co2變混濁，且混濁程度與co2產(chǎn)量有關(guān)。(2)藍(lán)色的溴麝香草酚藍(lán)溶液co2由藍(lán)變綠再變黃，且變黃時(shí)間長(zhǎng)短與co2產(chǎn)量有關(guān)。3酒精的檢測(cè)：橙色的重鉻酸鉀溶液酒精變灰綠色。1檢測(cè)酵母菌細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，下列敘述正確的是()a如果產(chǎn)生的氣體使澄清的石灰水變混濁，則酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸b如果產(chǎn)生的氣體使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃，則酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸c(diǎn)無論進(jìn)行有氧呼吸還是無氧呼吸，酵母菌都能產(chǎn)生co2d酵母菌發(fā)酵時(shí)不產(chǎn)生氣體，但其發(fā)酵液能使重鉻酸鉀溶液變成灰綠色【解析】酵母菌有氧呼吸的產(chǎn)物是co2和h2o，無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和co2，因此無論酵母菌進(jìn)行有氧呼吸還是無氧呼吸，都產(chǎn)生co2?！敬鸢浮縞2某生物實(shí)驗(yàn)小組為“探究酵母菌的呼吸方式”設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中，先向氣球中加入10 ml含酵母菌的培養(yǎng)液，再向氣球中注入一定量的氧氣，扎緊氣球，置于裝有20溫水的燒杯中。再將整個(gè)裝置置于20的恒溫水浴中，記錄實(shí)驗(yàn)開始30 min后燒杯中液面變化量。下列說法錯(cuò)誤的是()a還應(yīng)設(shè)置一個(gè)氣球中加入等量煮沸過的酵母菌培養(yǎng)液的相同裝置作為對(duì)照b若30 min后液面沒有變化是因?yàn)榻湍妇贿M(jìn)行了有氧呼吸c(diǎn)若酵母菌進(jìn)行了無氧呼吸，則液面應(yīng)該下降d該裝置還可以用來“探究酵母菌進(jìn)行無氧呼吸的最適溫度”【解析】若酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸，則消耗的氧氣和產(chǎn)生的二氧化碳體積相等，不會(huì)引起液面變化；若同時(shí)進(jìn)行了無氧呼吸，則產(chǎn)生二氧化碳多于消耗的氧氣，氣體體積增大，液面上升。【答案】c3為研究酵母菌的呼吸方式，某生物小組制作了如圖中af所示裝置，下列判斷合理的是(多選)()ab c defa若a裝置液滴不移動(dòng)，b裝置液滴右移，說明酵母菌僅進(jìn)行無氧呼吸b若a裝置液滴左移，b裝置液滴右移，說明酵母菌僅進(jìn)行有氧呼吸c(diǎn)連接ecd，給裝置通空氣，d中石灰水變混濁，可驗(yàn)證酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸df放置一段時(shí)間后，連接fd，d中石灰水變混濁，可驗(yàn)證酵母菌進(jìn)行了無氧呼吸【解析】若a裝置液滴左移，說明酵母菌吸收氧氣，故酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，b裝置液滴右移，說明酵母菌放出二氧化碳與消耗氧氣體積之差大于零，酵母菌既進(jìn)行有氧呼吸也進(jìn)行無氧呼吸，所以b選項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮縜cd1細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)是()a分解有機(jī)物，儲(chǔ)存能量b合成有機(jī)物，儲(chǔ)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葡萄糖丙酮酸氧c葡萄糖氧水d葡萄糖丙酮酸二氧化碳【解析】在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，c6h12o6在酶的作用下分解為丙酮酸，丙酮酸進(jìn)入線粒體徹底分解成co2。【答案】d3比較生物的有氧呼吸與無氧呼吸，正確的是()a葡萄糖是有氧呼吸的主要原料，不是無氧呼吸的主要原料bco2是有氧呼吸的產(chǎn)物，不是無氧呼吸的產(chǎn)物c在人的骨骼肌細(xì)胞中產(chǎn)生co2的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體d有氧呼吸產(chǎn)生還原性氫，無氧呼吸也能產(chǎn)生還原性氫【解析】葡萄糖是有氧呼吸和無氧呼吸的主要原料；co2是有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸的共同產(chǎn)物；人的骨骼肌細(xì)胞中產(chǎn)生co2的場(chǎng)所只有線粒體，因?yàn)楣趋兰〖?xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸；有氧呼吸和無氧呼吸都產(chǎn)生還原性氫?！敬鸢浮縟4向正在進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞懸液中加入甲、乙、