2019-2020学年新素养人教版高中生物必修一文档:第5章 细胞的能量供应和利用 第3节 第1课时 Word版含答案.pdf
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1、第第 3 节 节 ATP 的主要来源的主要来源细胞呼吸细胞呼吸 第第 1 课时 细胞呼吸的方式和有氧呼吸的过程课时 细胞呼吸的方式和有氧呼吸的过程 一、细胞呼吸的概念和方式一、细胞呼吸的概念和方式 1.细胞呼吸的概念 (1)发生场所:生活状态的细胞内。 (2)分解底物:生物体内的有机物。 (3)呼吸产物:CO2或其他产物(因呼吸类型而异)。 (4)反应类型:氧化分解。 (5)能量变化:有机物中化学能释放,生成 ATP。 2.探究酵母菌细胞呼吸的方式 (1)实验原理 酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。 CO2和酒精的检测 检测产物所用试剂现象 澄清的石灰水变混
2、浊 CO2 溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 酒精酸性重铬酸钾溶液橙色变成灰绿色 (2)探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置 (3)实验步骤Error! (4)实验结论:酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,产生大量的 CO2和水,在无氧条件下进行 无氧呼吸,无氧呼吸的产物有酒精,同时也产生少量的 CO2。 归纳总结 (1)实验变量的分析 探究课题有氧呼吸无氧呼吸 变量控制通入空气、保证 O2的充分供应 先将锥形瓶内的 O2消耗完,再 连通盛有澄清石灰水的锥形瓶 无关变量控制空气先通入 NaOH 溶液中,除去 CO2排除有氧呼吸的干扰 自变量O2的有无 因变量酵母菌的呼吸产物,即产生 CO2的多少、酒精
3、的有无 无关变量温度、营养物质的浓度和总量等 (2)对比实验和对照实验 对比实验是指设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实 验对象的关系,这样的实验叫做对比实验。对比实验不设对照组,均为实验组(或互为实验组 和对照组),是对照实验的一种特殊形式,即相当于“相互对照实验” 。 (1)只检测有无 CO2产生即可确定酵母菌细胞呼吸的方式( ) (2)根据石灰水变混浊的程度可以确定 CO2产生量的多少( ) (3)酒精在中性或酸性条件下与重铬酸钾溶液反应产生灰绿色( ) 答案 (1) (2) (3) 1.质量分数为 10%的 NaOH 溶液的作用是什么? 提示 NaOH
4、溶液的作用是除去空气中的 CO2,以保证第三个锥形瓶中澄清石灰水变混浊是 由于酵母菌有氧呼吸产生的 CO2所致。 2.B 装置中,为什么要将 B 瓶封口放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶? 提示 B 瓶刚封口后,锥形瓶中有氧,酵母菌进行有氧呼吸,两瓶产生 CO2的速率和量基本 相等,所以需将开始产生的 CO2除去;一段时间后,B 瓶中的氧消耗完,再连通盛有澄清石 灰水的锥形瓶,可确保是无氧呼吸产生的 CO2通入澄清的石灰水,否则会出现两组澄清石灰 水混浊程度差不多的情况。 二、线粒体与有氧呼吸二、线粒体与有氧呼吸 1.线粒体的结构 线粒体具有双层膜,3内膜向内腔折叠形成2嵴,大大增加
5、了内膜的表面积,嵴的周围充满 了液态的4基质。线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 2.有氧呼吸的过程 阶段场所物质变化放能多少 第一阶段细胞质基质葡萄糖2 丙酮酸4H 酶 少量 第二阶段线粒体基质2 丙酮酸6H2O6CO220H 酶 少量 第三阶段线粒体内膜24H6O212H2O 酶 大量 3.总反应式 4.有氧呼吸的概念 是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二 氧化碳和水,释放能量,生成大量 ATP 的过程。 (1)有氧呼吸全部在线粒体中进行( ) (2)有氧呼吸的三个阶段均可产生 ATP,但第三阶段产生的最多( ) (3)氧气作为
6、反应物在有氧呼吸的第二、三阶段参与( ) (4)有氧呼吸的第三阶段既消耗水又产生水( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 如图表示有氧呼吸过程,请据图回答以下问题: (1)图中表示_,其中数值最大的是_(序号)。 (2)有氧呼吸三个阶段都需要酶参与催化作用, 其酶的种类_(填 “相同” 或 “不 同”),图中和分别表示_,消耗水和产生水的阶段分别在第 _阶段。 (3)丙酮酸的产生场所是_,CO2的产生场所在_中。 提示 (1)能量 (2)不同 H2O 和 O2 二、三 (3)细胞质基质 线粒体基质 1.下列关于细胞呼吸的说法中,不正确的是( ) A.细胞呼吸实际上是在细胞内进行有机物的氧
7、化分解,释放能量的过程 B.细胞呼吸实际上就是细胞与外界环境间的气体交换 C.细胞呼吸是细胞内有机物“缓慢燃烧”的过程 D.细胞呼吸是细胞内有机物进行一系列氧化分解的过程 答案 B 解析 细胞呼吸的实质是细胞内有机物氧化分解,逐步释放能量的过程。 2.如图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。下列说法正确的是( ) A.两个装置均需要在黑暗条件下进行 B.在装置乙的中可检测到有酒精生成 C.装置乙中的应先封口放置一段时间,再与连接 D.装置甲中 NaOH 溶液的作用是吸收中的 CO2 答案 C 解析 黑暗或光照对酵母菌的细胞呼吸没有影响,A 错误;装置乙中的酵母菌通过无氧呼吸 产生的 CO2可通
8、过导管进入中,但酵母菌通过无氧呼吸产生的酒精不能进入中,B 错误 ; 装置乙中的应先封口放置一段时间,再连通盛有澄清石灰水的,这样做是为了先让酵母 菌将中的 O2消耗完,确保其在实验过程中只进行无氧呼吸,C 正确 ; 装置甲中 NaOH 溶液 的作用是使进入的空气先经过 NaOH 溶液的处理, 排除空气中的 CO2对实验结果的干扰, D 错误。 3.(2018上海模拟)如图为线粒体结构示意图,其中不可能发生的反应是( ) A.处丙酮酸分解产生 CO2 B.处产生 ATP 与 O2 C.处产生 ATP 与H D.处发生H与 O2的结合 答案 B 解析 为线粒体基质,其上发生有氧呼吸的第二阶段,即
9、丙酮酸与水反应产生H、CO2和 少量 ATP,A、C 正确;是线粒体内膜和外膜之间的膜间隙,不是有氧呼吸的场所,不产 生 ATP 与 O2,B 错误 ; 为线粒体内膜,其上发生有氧呼吸的第三阶段,即H与 O2结合生 成水,D 正确。 4.(2018山东淄博期末)如图所示为某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程,下列相关叙述正 确的是( ) A.图解中的两种物质分别是 H2O 和 O2 B.图解中(一)、(二)阶段产生H的场所都是线粒体 C.图解中(三)阶段产生的 H2O 中的 H 最终都来自葡萄糖 D.图解中(二)、(三)阶段产生的能量一样多 答案 A 解析 根据有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应生
10、成 CO2和H,可以推知为 H2O,根据 有氧呼吸第三阶段是 O2和H反应生成水,可以推知为 O2,A 正确;图解中(一)阶段是有 氧呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中,(二)阶段是有氧呼吸的第二阶段,发生在线粒体 基质中,B 错误;图解中(三)阶段产生的水中的 H 最终来自葡萄糖和反应物水,C 错误;图 解中(二)、(三)阶段产生的能量不一样,前者少,后者多,D 错误。 5.(2019四川绵阳中学高一检测)在有氧呼吸的反应阶段中,下列一定不在线粒体中进行的是 ( ) A.H经过一系列的化学反应与氧结合生成水 B.C6H12O6分解为丙酮酸和H C.丙酮酸分解为 CO2和H D.ADP 与磷酸
11、反应生成 ATP 答案 B 解析 有氧呼吸的第一阶段是将葡萄糖分解为丙酮酸和H,该过程是在细胞质基质中进行的。 6.如图是有氧呼吸过程的图解,请据图回答下列问题: (1)有氧呼吸的总反应式为_。 (2)有氧呼吸的过程十分复杂,可以分为_个阶段,其中H和氧气结合的是第_阶段。 (3)在有氧呼吸过程中,释放出大量能量的是第_阶段,反应的场所是_。 (4)图中分别是_、_。 答案 (1)C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量 (2)三 三 (3)三 线粒体内膜 酶 (4)H2O CO2 题组一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.(2019汕头高一检测)下列有关“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验
12、的叙述,正确的是( ) A.隔绝 O2的一组产生的 CO2量远大于通入 O2的一组 B.葡萄糖培养液煮沸的目的是杀灭微生物并去除培养液中的 O2 C.可以用溴麝香草酚蓝水溶液检测无氧呼吸的产物酒精 D.可以通过是否产生 CO2来判断酵母菌细胞呼吸的方式 答案 B 解析 隔绝 O2的一组(即无氧呼吸)产生的 CO2量远小于通入 O2的一组(即有氧呼吸), A 错误 ; 实验中葡萄糖培养液在加入前先要煮沸再冷却,煮沸的主要目的是去除培养液中的溶解氧, 并杀灭杂菌, B 正确 ; 检测酒精应使用酸性重铬酸钾溶液, 溴麝香草酚蓝水溶液用于检测 CO2, C 错误;酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都能产生
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