2019-2020学年人教版高中生物必修一教案：5.3.1 细胞呼吸的方式和有氧呼吸的过程

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1、第 3 节 ATP 的主要来源细胞呼吸第 1 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：CO 2 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。CO 2 和酒精的检测检测产物 所用试剂 现象澄清的石灰水 变混浊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

2、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

3、，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 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

4、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

5、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 6H2O 6CO220H 酶 少量第三阶段 线粒体内膜 24H6O 2 12H2O 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

6、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_，CO 2 的产生场所在 _中。提示 (1)能量 (2) 不同 H 2O 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

7、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

8、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 CO2B.处产生 ATP 与 O2C.处产生 ATP 与HD.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，即丙酮酸与水反应产生H、CO 2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

9、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 O2B.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

10、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 HC.丙酮酸分解为 CO2 和HD.ADP 与磷酸反应生成 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

11、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)C 6H12O66H 2O6O 2 6CO212H 2O能量 (2)三 三 (3) 三 线粒体内 酶 膜 (4)H 2O CO 2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 O2C.可以用溴麝香草

12、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 CO2，故不能通过是否产生 CO2来判断酵母菌细胞呼吸的方式，D 错误。2.(2018广东佛山一中高一上段测) 酵母菌是高中生物实验中常用的实验材料。以下是某生物兴趣小组以酵母菌为材料

13、开展的相关实验研究装置，下列说法不正确的是( )A.选用 A、B、C 装置探究酵母菌有氧呼吸方式时的装置顺序是 CABB.探究酵母菌有氧呼吸方式时，设置 10%的 NaOH 溶液的作用是吸收空气中的 CO2，以排除其对实验结果的干扰C.利用 E 装置探究酵母菌呼吸类型，若在实验过程中液滴向左移(不考虑环境因素的影响)，则说明此装置中酵母菌发生了有氧呼吸D.探究酵母菌无氧呼吸方式时， D 瓶需放置一段时间后再连接 B 瓶，目的是让酵母菌充分繁殖答案 D解析 探究酵母菌的有氧呼吸方式，需连接装置 CAB,10%的 NaOH 溶液可吸收空气中的 CO2，以排除其对实验结果的干扰；澄清石灰水可检测有氧

14、呼吸的产物 CO2，A、B 正确；E 装置中，NaOH 溶液会吸收锥形瓶中的 CO2，若红色液滴左移，说明有 O2消耗，酵母菌进行了有氧呼吸，C 正确；探究酵母菌无氧呼吸方式时，D 瓶需放置一段时间后再连接 B 瓶，目的是消耗瓶中的 O2，以保证实验时酵母菌只进行无氧呼吸，D 错误。3.(2018福建福州一中月考)下列有关 “探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的说法，不正确的是( )A.酵母菌常被用作研究细胞呼吸的实验材料，其主要原因是酵母菌属于兼性厌氧微生物B.在有氧呼吸的装置中，可将空气直接通入含有酵母菌培养液的锥形瓶中C.酵母菌通过细胞呼吸产生的 CO2 可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄

15、D.在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液能与酵母菌通过细胞呼吸产生的酒精反应变成灰绿色答案 B解析 为保证装置中的 CO2全部来自酵母菌的细胞呼吸，应首先将空气通入 NaOH 溶液，以排除空气中的 CO2对实验结果的干扰，B 项错误。4.如图是探究酵母菌细胞呼吸类型的装置，如果装置一中红色液滴向左移，装置二中红色液滴向右移，证明酵母菌( )A.只进行有氧呼吸 B.只进行无氧呼吸C.可能死亡 D.既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸答案 D解析 装置一中 NaOH 溶液可以吸收装置内的 CO2，则装置内气体变化只是由 O2体积变化引起的；装置二中蒸馏水对气体变化没有影响，则装置内气体变化是由 O2、CO 2

16、体积变化共同引起的。只进行有氧呼吸时，放出 CO2体积等于消耗 O2体积，则装置一中液滴左移，装置二中液滴不移，A 项错误；只进行无氧呼吸时，不消耗 O2、放出 CO2，则装置一中液滴不移动，装置二中液滴右移，B 项错误；若酵母菌死亡，则装置一和装置二中的液滴均不移动，C 项错误；有氧呼吸和无氧呼吸同时存在时，消耗 O2、放出 CO2，但是放出CO2体积大于消耗 O2体积，则装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，D 项正确。5.(2019西宁高一检测)如图为某生物小组探究酵母菌细胞呼吸方式的实验设计装置。下列叙述正确的是( )A.实验自变量为温度B.乙、丙两试管中液体应煮沸冷却除去 O2C.气泵

17、泵入的气体应先除去 O2D.实验自变量为 O2 的有无答案 D解析 根据题意和图示可知，甲装置是探究酵母菌有氧呼吸的实验装置，其中澄清石灰水用于检测有氧呼吸产生的 CO2；丙装置中的石蜡油具有隔绝空气的作用，所以该装置是探究酵母菌无氧呼吸的实验装置，其中的澄清石灰水用于检测无氧呼吸产生的 CO2。本实验为探究酵母菌的呼吸方式，自变量为氧气的有无，A 错误；乙是验证酵母菌有氧呼吸方式的装置，需要 O2，所以不需要除去 O2，B 错误；气泵泵入的气体应先除去 CO2，C 错误；本实验探究酵母菌细胞呼吸的方式，自变量为 O2的有无，D 正确。题组二 有氧呼吸过程6.(2018江西南昌一中月考)有氧呼

18、吸是绝大多数细胞进行呼吸的主要方式，下列关于有氧呼吸的叙述正确的是( )A.有氧呼吸的每个阶段都生成 ATP，第三阶段生成最少B.有氧呼吸的每个阶段都有 O2 参与C.H在第一、二、三阶段产生，作用是还原 O2 生成 H2OD.有氧呼吸过程中，有机物中的能量是经过一系列的反应逐步释放的答案 D解析 有氧呼吸中，有机物的能量是经过一系列的反应逐步释放的，第三阶段释放的能量最多，只有第三阶段有 O2参与， H产生于第一、二阶段，作用于第三阶段。7.(2019南充高一检测)下列关于有氧呼吸过程的叙述中，错误的是( )A.CO2 产生于第二阶段B.H2O 产生于第三阶段C.H产生于第一、二、三阶段D.

19、ATP 产生于第一、二、三阶段答案 C解析 依据有氧呼吸的过程可知，H产生于第一、二阶段。8.(2019陕西西安质检)用含 18O 的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子， 18O 的转移途径是( )A.葡萄糖丙酮酸H 2OB.葡萄糖丙酮酸O 2C.葡萄糖O 2H 2OD.葡萄糖丙酮酸CO 2答案 D解析 在有氧呼吸的第一阶段，葡萄糖分解成丙酮酸和H，葡萄糖中的 18O 转移到丙酮酸中；在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸和水反应生成 CO2和H，丙酮酸中的 18O 转移到CO2中。即葡萄糖中 18O 转移的途径是葡萄糖丙酮酸CO 2，D 正确。9.向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中加入甲、乙、丙、丁四种抑制

20、剂，下列说法正确的是( )A.若甲能抑制丙酮酸分解，则会使丙酮酸的消耗增加B.若乙能抑制葡萄糖分解，则会使丙酮酸增加C.若丙能抑制 ATP 的形成，则会使 ADP 的消耗增加D.若丁能抑制H被氧化成水，则会使 O2 的消耗减少答案 D10.一位学生将葡萄糖和酵母菌溶液放入一个保温瓶中，并用带有两个孔的塞子封口。下列判断正确的是( )A.随着时间的推移，保温瓶内的温度将一直保持稳定不变B.保温瓶中氧气的含量对酵母菌细胞呼吸的类型没有影响C.该实验装置可用来测定酵母菌细胞呼吸释放热量速率的变化D.锥形瓶中的指示剂应为酸碱指示剂，目的是检验酵母菌的细胞呼吸的类型答案 C解析 保温瓶内的温度将在一定范

21、围内随着细胞呼吸的进行不断上升，A 项错误；保温瓶中氧气的含量高时，酵母菌细胞进行有氧呼吸，氧气含量不高时，既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，当氧气含量为零时，只进行无氧呼吸，因此，氧气的含量对酵母菌细胞呼吸的类型有重要的影响，B 项错误；该实验可用来测定酵母菌细胞呼吸释放的物质是二氧化碳和测定酵母菌细胞呼吸释放热量的变化的多少，因装置中装有温度计，可直接进行测量，C 项正确；酵母菌无论进行有氧呼吸，还是进行无氧呼吸，都能释放 CO2，都会使环境中的 pH 降低，故酸碱指示剂不能检验酵母菌的细胞呼吸的类型，D 项错误。11.(2018海南中学期末)如图表示真核细胞细胞呼吸的过程，其中 13 代表有

22、关生理过程，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是( )A.1 和 2 过程分别发生在线粒体、细胞质基质中B.1 和 2 过程所参与的酶的种类相同C.2 和 3 过程都能产生大量 ATPD.甲、乙分别代表丙酮酸、H答案 D解析 题图表示真核细胞的有氧呼吸过程，1 过程表示有氧呼吸第一阶段，在细胞质基质中进行，甲为丙酮酸，2 过程表示有氧呼吸第二阶段，在线粒体基质中进行，产生少量能量，乙为H， 3 过程表示有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜上进行，能产生大量能量。1、2 过程为不同的化学反应，所参与的酶的种类不同。12.下图是测定植物细胞呼吸的装置。请据图回答问题：(1)A 瓶内 NaOH 的作用

23、是_；B 瓶内石灰水的作用是_；D 瓶内石灰水的作用是_。(2)为什么要用不透光的玻璃罩来罩住植物？_ 。(3)如果将植物换成萌发的种子，实验结果将怎样？_。答 案 (1)吸 收 空 气 中 的 CO2 检 验 CO2 是 否 被 完 全 吸 收 检 验 细 胞 呼 吸 是 否 产 生 CO2 (2)防 止 植 物 进 行 光 合 作 用 干 扰 实 验 结 果 (3)实验效果与绿色植物相同13.如图表示线粒体的亚显微结构示意图。请据图分析回答下列问题：(1)线粒体由7_和 _包被形成。其中后者向内腔折叠形成 _，从而扩大了_的附着面积。(2)线粒体是_的主要场所，其中有关的酶分布在 6_和1

24、_中。(3)线粒体广泛存在于_细胞中。从数量来看， _的细胞中往往含量较多；从分布来看，细胞内部_的部位往往分布的较多。(4)不是所有的细胞都具有线粒体。在下列细胞中，没有线粒体的是_，能够进行有氧呼吸的是_。A.乳酸菌 B.念珠藻C.衣藻 D.变形虫E.蛔虫 F.人的成熟红细胞答案 (1)外膜 6 内膜 2 嵴 酶 (2)有氧呼吸 内膜 基质 (3)动植物 新陈代谢旺盛 新陈代谢旺盛 (4)ABEF BCD14.(2018江苏泰州高一上期中) 如图是有氧呼吸过程的图解，请据图回答：(1)有氧呼吸是从_的氧化分解开始的，全过程分为 _个阶段。(2)有氧呼吸的主要场所是_；进入该场所的呼吸底物是 _；释放的 CO2 是在第_阶段产生的；H 2O 是在第_阶段形成的；产生能量最多的是第 _阶段。(3)有氧呼吸中 O2 的作用是_。答案 (1)葡萄糖 三 (2) 线粒体 丙酮酸 二 三 三 (3)与H结合生成 H2O，产生大量的能量解析 有氧呼吸的过程主要分为三个阶段。第一阶段发生在细胞质基质中，1 分子葡萄糖被氧化分解为 2 分子的丙酮酸，同时生成H和少量能量；第二阶段发生在线粒体基质中，丙酮酸和水被彻底分解产生 CO2，同时生成H和少量能量；第三阶段发生在线粒体内膜上，H和 O2结合生成 H2O，同时产生大量能量。