2011－2012学年高中生物 第四章 第三节 细胞呼吸（一）同步练习 苏教版必修1

用心 爱心 专心1 20112011 20122012 学年高一生物必修学年高一生物必修 1 1 苏教版 同步练习 苏教版 同步练习 第四章第四章 第三节第三节 细胞呼细胞呼 吸 一 吸 一 一 教学内容 第三节 细胞呼吸 一 二 学习内容 细胞呼吸产生能量 细胞呼吸的过程 无氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸有哪些主要区别 三 学习目标 说明细胞呼吸的本质和过程 说出细胞无氧呼吸和有氧呼吸的区别 四 学习重点 细胞呼吸的本质和过程 比较细胞无氧呼吸和有氧呼吸的异同点 五 学习难点 对有氧呼吸过程的理解 六 学习过程 1 细胞呼吸产生能量 细胞呼吸的应用实例 早在 4000 年前 我国的酿酒就很普遍 当时的埃及人也已经学会烘制面包和 酿制果酒 2500 年前 我国人民又发明了制酱和制醋技术 巴斯德等科学家深入研究微生物后 才逐步 明确这些技术和微生物的细胞呼吸密切相关 1 细胞呼吸 主要是指糖类 脂质和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解为二氧化碳和水或分解 为一些不彻底的氧化产物 且伴随着能量释放的过程 2 细胞呼吸与有机燃料燃烧的比较 过程存在很大的差异 有机燃料燃烧 高温发光 瞬间释放大量热能 生命活动不能利用 细胞呼 吸 在温和条件下进行 无高温发光现象 逐步释放能量 部分能量可用于生命活动 本质上都是氧化 分解有机物 释放能量的过程 呼吸作用释放能量的速度较慢 而且是逐步释放 适合细胞利用 释放出来的能量 一部分转变为 热能散失掉 一部分以 ATP 形式储存在细胞中 呼吸速率是研究细胞呼吸最常用的生理指标 呼吸速率是指在一定温度下 单位重量的活细胞 组织 在单位时间内吸收氧或释放二氧化碳的量 通常呼吸速率的大小可反映某生物体代谢活动的强弱 植物组织 CO2 L 100mg 鲜重 h 植物组织 O2 mm3 g 鲜 重 h 用心 爱心 专心2 马铃薯块 茎 0 3 0 6 云杉 44 1 玉米叶 54 68 仙人掌 6 8 苹果果实 2 5 蚕豆种子 96 6 2 细胞呼吸的过程 1 细胞呼吸 是由一系列化学反应组成的连续代谢过程 其中的每一步化学反应都需要特定的酶 参与才能完成 有氧呼吸是细胞呼吸的主要类型 2 呼吸作用是所有活细胞重要的生理作用 每一个活细胞里的有机物被氧化分解释放能量并生 成高能化合物 ATP 的过程 储存在 ATP 中的能量约有 1161kJ 3 有氧呼吸 主要发生在线粒体内 是细胞呼吸的主要类型 是活细胞在氧气的参与下 彻底氧化 分解有机物 产生二氧化碳和水 同时释放大量能量的过程 1 有氧呼吸过程主要包括三个阶段 以葡萄糖为例 1 葡萄糖 C6H12O6 2 丙酮酸 C3H4O3 4 H 细胞质基质中 1mol 葡萄糖分解形成 2 mol 丙酮酸 同时产生少量的 H 和少 量的 ATP C6H12O6 2C3H4O3 4 H 2ATP 线粒体基质 丙酮酸进一步分解成 CO2和 H 同时产生少量的 ATP 部分水也参与了反应 2C3H4O3 6H2O 6CO2 2O H ATP 线粒体基质 一系列反应产生的 H 在线粒体中和氧气结合 在产生水的同时形成大量的 ATP 用心 爱心 专心3 24 H 6O2 12H2O 能量 2 细胞呼吸释放的能量用于合成 ATP 3 有氧呼吸总反应式 C6H12O6 6H2O 6O2 酶 6CO2 12H2O 能量 2870kJ 4 有氧呼吸是大多数生物特别是人和高等动植物获取能量的主要途径 很多生物除了进行有氧呼 吸外 还保留了在无氧或缺氧条件下进行无氧呼吸的能力 4 无氧呼吸 是指活细胞无需氧参与 通过酶的催化作用 把葡萄糖等有机物氧化分解为 C2H5OH 乙 醇 和 CO2或 C3H6O3 乳酸 等物质 同时释放较少能量的过程 1 细胞的无氧呼吸过程发生在细胞质基质中 2 厌氧生物 有 一些生物只能生活在无 氧条件下 或者生活在 缺氧条件下 这类生物 称为厌氧生物 它们依 靠无氧呼吸获取能量 酒精发酵 可在酵母和植物细 胞中发生 工业上利用 酵母的酒精发酵而制酒 这一过程简单说起来就 是葡萄糖经糖酵解而成丙酮酸 丙酮酸脱羧 放出二氧化碳而形成乙醛 乙醛接收 H 而还原成酒精 1 葡萄糖 2 丙酮酸 2 乙醛 2 乙醇 2ATP 2CO2 C6H12O6 2C2H5OH 2CO2 能量 少量 乳酸发酵 某些微生物 如乳酸菌的无氧呼吸过程 高等动物也有乳酸发酵过程 人在激烈运动时 氧气一时 供应不足 葡萄糖酵解产生的丙酮酸不能氧化脱羧 因而不能进入三羧酸循环 这时候丙酮酸就进入乳 酸发酵过程 1 葡萄糖 2 丙酮酸 2 乳酸 2ATP C6H12O6 2C3H6O3 能量 少量 3 无氧呼吸的反应式 以葡萄糖为底物 5 有氧呼吸和无氧呼吸有哪些主要区别 1 比较项目有氧呼吸无氧呼吸 主要场所细胞质基质 线粒体细胞质基质 是否需要氧气有氧参与无氧参与 最终的产物CO2 H2OC2H5OH CO2或 C3H6O3 释放能量的多少 36 38ATP2ATP 2 实例分析 细胞呼吸各阶段 产生 ATP 数 说明 糖酵解 2ATP 细胞质基质 产生 2 个 NADH 三羧酸循环 2ATP 产生 8 个 NADH 和 2 个 FADH2 糖酵解过程 4ATP 细胞质基质中丙酮酸进入线粒体 消耗部分能量 产生 NADH 三羧酸循环过程 24ATP 产生 NADH 电子传递 三羧酸循环过程 4ATP 产生 FADH2 合计 36ATP 用心 爱心 专心4 酵母菌是一类单细胞真菌 常用于酿酒和发面 一位学生为了探究酵母菌的呼吸类型 曾经设计和 进行过一个实验 实验后 他得出结论 酵母菌能进行有氧呼吸 也能进行无氧呼吸 分析 由呼吸产物 CO2的释放确认呼吸作用 左侧试管溶液上加一层油脂隔绝氧气 故只能进行无氧 呼吸 右侧为有氧呼吸 澄清石灰水均变浑浊 可证实该同学提出的结论 3 无氧呼吸的生理意义 高等植物在水淹的情况下 可以进行短暂的无氧呼吸 将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳 释放出 能量以适应缺氧的环境条件 人在剧烈运动时 需要在相对较短的时间内消耗大量的能量 肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给 能量 即将葡萄糖分解为乳酸并产生一定的能量 满足人体的需要 进行有氧呼吸的生物仍保留部分无氧呼吸能力 水稻根部 果实的内部 习惯上把高等生物的无氧呼吸叫做无氧呼吸 把低等生物的无氧呼吸叫做发酵 把微生物的培养 称作发酵 典型例题典型例题 1 2006 年高考江苏卷 15 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中 D 有氧呼吸的酶存在于细胞质基质 线粒体内膜 线粒体基质中 2 2005 高考上海卷 7 酵母菌发酵 无氧呼吸 产生二氧化碳的摩尔数为 Nmol 在安静状态下 人 消耗同样数量的葡萄糖可以产生的二氧化碳量是 A 1 3N mo1B 3N molC 6N molD 12N mo1 3 现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液 通入不同浓度的氧气时 其产生的酒精和 CO2的量如下图 所示 两种呼吸作用速率相等 问 在氧浓度为 a 时 A 酵母菌只进行厌氧发酵 用心 爱心 专心5 B 67 的酵母菌进行厌氧发酵 C 33 的酵母菌进行厌氧发酵 D 酵母菌停止厌氧发酵 4 2005 高考江苏卷 10 蔬菜和水果长时间储藏 保鲜所需要的条件应为 A 低温 干燥 低氧B 低温 湿度适中 低氧 C 高温 干燥 低氧 D 高温 湿度适中 高氧 5 下列关于植物细胞呼吸的叙述中 正确的是 A 细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜 B 是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别 C 高等植物进行有氧呼吸 不能进行无氧呼吸 D 种子库中储存的风干种子不进行细胞呼吸 6 下列有关细胞呼吸的叙述中 错误的是 A 蛔虫进行无氧呼吸 B 哺乳动物的红细胞只能进行无氧呼吸 C 长跑时 人体产生的 CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物 D 发酵和无氧呼吸为同一概念 模拟试题模拟试题 答题时间 30 分钟 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 马铃薯块茎进行无氧呼吸时 只能释放少量能量 其他能量 A 贮藏在葡萄糖中 B 存留于酒精中 C 存留于乳酸中D 以热能形式散失 5 甜菜根无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段是相同的 其他阶段的部位与终产物分别是 A 线粒体 丙酮酸 B 细胞质基质 丙酮酸 C 线粒体 酒精D 细胞质基质 乳酸 6 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 7 植物体的呼吸作用是 A 白天 晚上都进行B 白天进行 晚上停止 C 白天停止 晚上进行 D 光合作用停止时进行 用心 爱心 专心6 8 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 H D ADP 与磷酸结合生成 ATP 9 将酵母菌研磨成匀浆 离心后得上清液 细胞质基质 和沉淀物 含线粒体 把等量的上清液 沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲 乙 丙三支试管中 各加入等量葡萄糖溶液 然后置于隔绝空气 的条件下 下列叙述正确的是 A 甲试管中最终产物为 CO2和 H2OB 乙试管中不发生反应 C 丙试管中有大量的 ATP 产生D 丙试管中无 CO2产生 10 下图是有氧呼吸过程图解 请据图分析完成下列问题 1 依次写出 1 2 3 所代表的物质的名称 1 2 3 2 依次写出 4 5 6 所代表的能量的多少 4 5 6 3 有氧呼吸的主要场所是 进入该场所的呼吸底物是 4 人体内血红蛋白携带的 O2进入组织细胞的线粒体至少要通过 层生物膜 5 如果氧气供应不足 则人体内 C6H12O6的分解产物是 释放的能量 场所是 写出反应式 11 下图表示科研人员在研究储藏蔬菜 水果时 大气中氧的浓度对植物组织内 CO2产生的影响 试分 析 1 A 点表示植物组织释放 CO2较多 这些是 的产物 2 由 A 到 B CO2的释放量急剧减少 其原因是 3 由 B 到 C CO2的释放量又不断增加 其主要原因是 4 为了有利于储存蔬菜和水果 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 用心 爱心 专心7 试题答案试题答案 1 C2 D3 B 4 C 马铃薯块茎进行无氧呼吸产生乳酸 并释放少量能量 大量的能量还储存在乳酸中 5 D 甜菜根无氧呼吸产生乳酸 场所在细胞质基质 6 D7 A 8 B