第五章第三节呼吸作用学案.doc

及第中学高一生物导学案 编制： 审核： 审批： 时间：2010.11.22 NO.16第5章 第3节 ATP的主要来源细胞呼吸【学习目标】1、说出线粒体的结构和功能。 2、说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。3、说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。4、进行酵母细胞呼吸方式的探究。【学习重点和难点】1、重点：有氧呼吸的过程及原理2、难点：（1）细胞呼吸的原理和本质；（2）探究酵母细胞的呼吸方式。【自主学习】1、细胞呼吸是指 在细胞内经过一系列的 ，生成CO2或 ， 释放出能量并生成 的过程。2、探究细胞呼吸的方式所用的酵母菌是一种 真菌，其异化作用类型属于 菌。根据 的混浊程度或 水溶液变成 （CO2可使该水溶液由 变 再变 ）的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。用 色的 溶液，在 条件下与乙醇发生化学反应，变成 色，检测酒精的产生。3、有氧呼吸（1）概念：有氧呼吸是指细胞在 的参与下，通过 作用，把 等有机物彻底氧化分解，产生 和 ，释放 ，生成 的过程。（2）场所： 、 。主要是 。线粒体中的 和 含有许多种与有氧呼吸有关的酶。（3）化学方程式： 。（4）过程：（分三个阶段，每一阶段都有相应的 催化）：4、无氧呼吸（1）概念：无氧呼吸是指细胞在 条件下，通过 的催化作用，把 等有机物不彻底氧化分解，产生 和 ，或者转化成 ，同时释放出 并形成 的过程。（2）场所：在 进行。（3）过程：（分两个阶段，这两个阶段需要 催化）：第一阶段：与有氧呼吸的第一阶段 。第二阶段： 在不同酶的催化作用下，分解成 ，或转化成 。无氧呼吸只在 阶段释放出少量能量，葡萄糖中的大部分能量则存留在 或 中。（4）化学方程式：（两种） 思考：为什么不同生物进行无氧呼吸的产物不同？ （5）发酵：酵母菌、乳酸菌等微生物的 也叫发酵。产生酒精的叫 ，产生乳酸的叫做 。5、细胞呼吸原理的应用：（1）板结土壤不利于植物的生长，原因是 （2）通常水灾后，许多农田中的植物会死亡，原因是 （3）粮油种子贮藏： 、 、 ，能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。（4）水果、蔬菜保鲜：适度 或降低 含量及增加 浓度，可抑制呼吸作用，减少营养消耗。（5）用酵母菌发酵面粉时，容器要敞开口，这是利用酵母菌的 。而用酵母菌酿酒时，容器却要密闭，原因是 （6）人在剧烈运动后，肌肉会酸痛，原因是 （7）人(还有鸟类和哺乳类)能保持体温的相对稳定。体温的维持和细胞呼吸是怎样的关系? 【预习检测】1. 人体进行有氧呼吸的场所是 （ ） A. 肺泡 B. 细胞质基质 C. 细胞质基质和线粒体 D. 线粒体 2. 在有氧呼吸过程中，进入细胞内的氧（ ） A. 将丙酮酸氧化成二氧化碳 B. 参与ATP的形成 C. 将葡萄糖分解成丙酮酸 D. 接收反应中脱下的氢生成水3. 无氧呼吸与有氧呼吸的根本区别是 （ ） A. 丙酮酸继续发生的化学反应的途径不同 B. 全过程都没有氧分子参与C. 释放的能量及生成的ATP数量不同D. 丙酮酸继续发生的化学反应的酶不同 4. 某种毒素抑制细胞有氧呼吸，该毒素可能损伤的细胞结构是 （ ）A内质网 B线粒体 C高尔基体 D细胞核5. 在有氧呼吸的下列反应阶段中，不在线粒体中进行的只有（ ）A. H传递给氧气生成水 B. C6H12O6发酵为丙酮酸和H C. 丙酮酸分解为CO2和HD. ADP与磷酸结合生成ATP6. 在细胞呼吸过程中，若有CO2的放出，则该过程一定不是 （ ）A. 有氧呼吸B. 无氧呼吸C. 酒精发酵D. 乳酸发酵 【合作探究】 一、有氧呼吸 阶段项目第一阶段第二阶段第三阶段场所反应物生成物形成ATP量与氧的关系例1. 请依右图回答下列问题：（1）图中1、2、3、所代表的物质名称分别为： 、 、 。（2）填写4、5、6所代表的能量的多少为： ， ， 。（3）有氧呼吸的主要场所是 ，进入该场所反应的物质是 。（4）人体内血红蛋白携带氧气进入组织细胞的线粒体内至少要通过 层生物膜。（5）如果氧气供应不足，则人体内的葡萄糖的分解产物是 ，释放的能量 ，反应场所是 。（6）有氧呼吸的第一阶段场所是 ，第二阶段场所是 ，第三阶段场所是 。二、无氧呼吸：高等动物及人骨骼肌肌细胞，哺乳动物成熟红细胞，蛔虫，马铃薯块茎、甜菜根部、玉米胚芽，乳酸菌。高等植物水淹时的根，植物果实，酵母菌细胞植物果实、酵母菌细胞中【思考】：1.无氧呼吸产物不同的原因是什么？2.酸奶的味道比纯奶好，酸奶的形成是利用乳酸菌的什么生理活动？例2.人体红细胞无线粒体，它所需能量的来源主要是利用（ ） A葡萄糖，进行有氧呼吸 B葡萄糖，进行无氧呼吸C乳酸，进行有氧呼吸 D乳酸，进行无氧呼吸三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较：呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸不同点场所先在 ，后在 在 进行条件最终的产物释放能量特点受 和 等因素的影响有 存在时，无氧呼吸受抑制相同点联系. 阶段完全相同，并且都在 中进行实质意义为生命活动提供 例3.下列有关呼吸作用产物的叙述中，只适用于有氧呼吸的是（ ）A产生ATP B产生丙酮酸 C产生H2O D产生CO2例4.测得苹果果实在一段时间内，CO2的释放量比O2的吸收量大，由此推得果实（ ） A.有氧呼吸占优势 B.有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖相等 C.无氧呼吸占优势 D.既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸四、影响呼吸作用的因素：1.氧气例5.下图是大气中氧浓度对酵母菌细胞产生二氧化碳的影响。根据图回答：A点酵母菌细胞为什么产生较多的二氧化碳？_ _。为什么由A到B，二氧化碳含量越来越少？_ _。为什么由B到c酵母菌细胞释放二氧化碳出现新高峰？_ _ 。为了有利于贮藏蔬菜或水果，贮藏室内的氧气应调节到图中的_点所对应的浓度。采取这一措施的理由是_。2.温度 例6.把小白鼠和青蛙从25的实验室移至5的环境中，这两种动物的需氧量发生的变化是（ ）A两种动物的耗氧量都减少 B两种动物的耗氧量都增加C青蛙耗氧量减少，小白鼠增加 D青蛙耗氧量增加，小白鼠减少五、细胞呼吸原理的应用1.农业生产方面：例7植物种子萌发时，如果长时间缺氧，就会引起烂芽，其主要原因是 （ ） ACO2中毒 B酒精中毒 C乳酸中毒 D供能不足2.在粮食储藏和果蔬保鲜方面：例8.蔬菜和水果长时间储藏、保鲜所需要的条件为（ ）A低温、干燥、低氧 B低温、湿度适中、低氧C高温、干燥、高氧 D高温、湿度适中、高氧3.发酵技术方面：例9用酵母菌酿酒时，如果向酿酒的原料中注入足量的氧气，会出现的现象是 （ ）A酵母菌死亡，不产生酒精 B酵母菌增多，不产生酒精C酵母菌增多，产生酒精增多 D酵母菌减少，产生酒精增多【课堂检测】1.下列有关线粒体的描述中，不正确的是（ ） A. 线粒体具有内外两层膜，内膜折叠成嵴，使内膜的表面积大大增加 B. 线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶 C. 线粒体进行呼吸作用时必须有氧的参与 D. 细胞产生 CO2的部位一定是线粒体2.4支试管中分别含下列不同的化学物质和活性酵母菌细胞，经一定时间保温后，会产生二氧化碳的试管是（ ）A葡萄糖+细胞质基质 B葡萄糖+线粒体 C丙酮酸+叶绿体 D丙酮酸+内质网3.利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的CO2浓度较高，有利于（ ）A降低呼吸强度 B降低水分吸收C促进果实成熟 D促进光合作用4.甲酵母菌进行有氧呼吸，乙酵母菌进行发酵，若他们消耗等量的葡萄糖，问他们共同放出二氧化碳和吸入氧气的体积之比是（ ）A12 B11 C23 D435.右图表示两类动物的耗氧量与环境温度的关系。下列叙述中正确的是（ ）A甲是恒温动物 B乙是恒温动物 C甲乙都是恒温动物 D甲乙都是变温动物6. 将酵母菌研磨，离心分离后，得到上清液（含细胞质基质）和沉淀（含细胞器）。把等量的上清液、沉淀物和未经离心的酵母菌研磨后的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管，进行四项实验，请分析并回答：（1）向甲试管滴加葡萄糖液，甲试管中最终产物是 。（2）向乙试管滴加丙酮酸，乙试管中最终产物是 。（3）在完全隔绝空气的条件下，向丙试管滴加葡萄糖液，它的最终产物是 。（4）向三个试管分别加入等量的荧光剂（遇ATP可以发光的物质），将丙酮酸分别滴入甲、乙、丙三个试管，发出荧光最强的试管是 。原因是 。【课后拓展】1有氧呼吸产物CO2中的氧来自参加反应的（ ）AC6H12O6 和H2O BC6H12O6 和O2 CH2O和O2 DC6H12O62在有氧和无氧条件下，丙酮酸的变化分别是（ ）A氧化成CO2和H2O、分解成C2H5OH和CO2或C3H6O3 B分解成酒精和CO2、CO2和水 C氧化分解为乳酸、分解为CO2 D两种情况下都能彻底氧化分解为酒精3在有氧呼吸过程中，水分子参与反应的过程和生成水分子的过程分别在 （ ）A第一和第二阶段 B第二和第三阶段 C第一和第三阶段 D第三和第二阶段4在实验条件下，测试某种恒温动物离体细胞的呼吸作用强度（E）受温度变化的影响，下图中哪一曲线能正确表示其结果（ ）5关于真核细胞呼吸正确的说法是（ ） A无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应 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无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体 D有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质6下列反应在细胞质基质和线粒体内均能完成的是（）A葡萄糖丙酮酸 B丙酮酸酒精CO2CADPPi能量 ATP DH2OHO27运动员跑步时，肌细胞通过呼吸作用可产生的物质有（）A二氧化碳和水 B二氧化碳、水和乳酸 C酒精 D乳酸和酒精【答案与提示】（一）小字部分的问题有氧呼吸的能量转换效率大约是40%。这些能量大约可以使2.31025个ATP转化为ADP。（二）旁栏思考题提示：一般来说，如果无氧呼吸产生的乳酸或酒精过多，会对细胞产生毒害。酵母菌在无氧以及其他条件适合的情况下，随着发酵产物（如酒精）的增多，营养物质的减少以及pH发生变化等的影响，它的繁殖速率逐渐下降，死亡率逐渐上升，酒精发酵最终就会停止。其他的例子如用乳酸杆菌使牛奶发酵形成酸牛奶，最终情况也是这样。（三）资料分析1.提示：参见本节参考资料。2.提示：胖人通过适量的运动，细胞呼吸的速率会加快，细胞内有机物的分解会增加，体重就会下降。应当将蔬菜和瓜果放入冰箱或地窖等冷凉的地方储藏，这样能够降低细胞呼吸的速率，减少细胞内有机物的损耗。（四）练习基础题1.C。 2.B。3.提示：有氧呼吸与无氧呼吸的第一个阶段完全相同：都不需要氧；都与线粒体无关。联想到地球的早期以及原核细胞的结构，可以作出这样的推测：在生物进化史上先出现无氧呼吸而后才出现有氧呼吸，即有氧呼吸是由无氧呼吸发展变化而形成的。先出现原核细胞而后出现真核细胞，即真核细胞是由原核细胞进化而来的。4.不能。因为绿色植物在光合作用中也能形成ATP。拓展题提示：人与鸟类和哺乳类维持体温的能量来源都是细胞呼吸。在这些生物的细胞呼吸过程中，葡萄糖等分子中稳定的化学能释放出来：除一部分储存在ATP中外，其余的则转化成热能，可以直接用于提升体温；ATP水解释放出的能量，除了维持各项生命活动外，有一部分也能转化成热能，用于提升体温。而维持体温的相对稳定，还需复杂的调节机制。第5章 第3节 ATP的主要来源细胞呼吸【自主学习】1、有机物 氧化分解 二氧化碳 ATP2、单细胞 兼性厌氧 石灰水 溴麝香草酚蓝 黄色 蓝 绿 黄 橙 重铬酸钾 酸性 灰绿3、（1）氧 多种酶的催化 葡萄糖 二氧化碳 水 能量 许多ATP （2）细胞质基质 线粒体 线粒体 基质 内膜（3）略。 （4）酶 阶段项目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葡糖糖丙酮酸、水H、O2生成物丙酮酸、HCO2、H水形成ATP量少量少量大量与氧的关系不需要不需要需要4、（1）无氧 多种酶 葡萄糖 酒精 二氧化碳 乳酸 能量 少量ATP （2）细胞质基质 （3）酶 完全相同 丙酮酸 酒精和二氧化碳 乳酸 第一 酒精 乳酸 （4）略。 （5）无氧呼吸 酒精发酵 乳酸发酵5、（1）土壤板结会导致透气性下降，使得根吸收到的氧气减少，直接导致根系的有氧呼吸减弱，甚至进行无氧呼吸，根系提供的能量减少。 （2）植物长期处于水中，水中的氧被消耗尽后，进行无氧呼吸，产生酒精，导致烂根。（3）低温 干燥 缺氧 （4）降温 氧气 二氧化碳（5）有氧呼吸 酵母菌只有在密闭缺氧的情况下才能进行酒精发酵，产生酒精。（6）突然剧烈运动,肌肉供氧不足,进行无氧呼吸，产生乳酸。（7）体温维持需要细胞呼吸来维持，呼吸作用是体温维持的基础。【预习检测】1.C 2.D 3.B 4.B 5.B 6.D【合作探究】例1.（1）丙酮酸 水 二氧化碳 （2）少量 少量 大量 （3）