资源简介

01
【问题探讨】
酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。
在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行震荡，以利于酵母菌大量繁殖。
在利用酵母菌生产葡萄酒时，却要密封发酵。
发酵生产葡萄酒的车间
1.都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？
2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？
3.在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义？
5.3 细胞呼吸的原理和利用
1.通过探究酵母菌呼吸方式的实验，总结细胞呼吸的类型。（难点）
2.通过表格归纳，比较有氧呼吸和无氧呼吸过程的异同，归纳细胞呼吸的概念，说明细胞呼吸的意义。（重、难点）
3.关注细胞呼吸原理在生产生活实际中的应用。
学习目标
细胞呼吸（呼吸作用）的概念
细胞呼吸是指 在细胞内经过一系列的 ，生成 或其他产物，释放出 并生成 的过程。
有机物
氧化分解
二氧化碳
ATP
能量
细胞呼吸的实质：
有机物氧化分解，释放能量
细胞呼吸是否都需要氧？生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？
呼吸≠细胞呼吸≠呼吸运动
自学指导
探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.为什么选用酵母菌为实验对象？
2.关于酵母菌细胞呼吸的方式，你会提出什么探究问题？针对问题能作出什么假设？
3.实验过程中怎么控制有氧和无氧条件？
4.怎样鉴定有无CO2的产生？如何比较CO2产生量的多少？怎样鉴定有无产生酒精？
阅读课本P90-P92中的实验内容，思考下列问题（4min）
1.为什么选用酵母菌为实验对象？
2.关于酵母菌细胞呼吸的方式，你会提出什么探究问题？针对问题能作出什么假设？
自学检测
酵母菌是单细胞真菌，生长周期短，增殖速度快；在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。
提出问题
酵母菌在有氧、无氧条件下进行的细胞呼吸的产物分别是什么？
作出假设
酵母菌在无氧条件下产生酒精和CO2
酵母菌在有氧条件下产生CO2
3.实验过程中怎么控制有氧和无氧条件？
4.怎样鉴定有无CO2的产生？如何比较CO2产生量的多少？怎样鉴定有无产生酒精？
设计实验
鉴定CO2
无氧条件：密闭
澄清石灰水
:变混浊
溴麝香草酚蓝溶液
:由蓝变绿色再变黄
(由变黄色快慢判断)
(由混浊程度判断)
有氧条件：通气
鉴定酒精：
酸性条件下，橙色的重铬酸钾与酒精发生反应，变成灰绿色
进行实验
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
创设反
应条件
装置
序号
A
B
检测CO2
　结果
检测酒精
澄清石灰水
结果
灰绿色
5%葡萄
糖溶液
240ml
240ml
有氧
无氧
新鲜酵母菌
10g
10g
较混浊
稍混浊
酸性重铬酸钾溶液(橙色)
不变色
Ｂ瓶应封口放置一段时间，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。
吸收空气中的CO2，排除空气中CO2对实验的干扰
像皮球
（接气泵）
实验结论
酵母菌
有氧条件下产生大量CO2
无氧条件下产生酒精和少量CO2
细胞呼吸的类型：
有氧呼吸（主要的方式）
无氧呼吸
科学方法
对比实验
设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫做对比实验，也叫相互对照实验。
思考讨论
1.为什么B瓶要封口放置一段时间，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？
2.重铬酸钾可以检测有无酒精的存在，想一想，这一原理在日常生活中可以有什么用处？
目的是为了耗尽瓶中的氧气，确保产物CO2是无氧呼吸产生的。
可以用来检测汽车司机是否酒驾
3.葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，所以应将酵母菌的培养时间适当 以 。
延长
耗尽溶液中的葡萄糖
1. 右图是某研究小组在探究酵母菌细胞呼吸方式时的两套实验装置图，下列分析合理的是( @51@ )。
A
A.为检验空气中的二氧化碳是否被 ???? 瓶完全吸收，可在 ???? 瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶
B.实验中发现 ???? 瓶先变混浊后又澄清了，说明实验不成功
C.实验进行一段时间后，用酸性的重铬酸钾溶液检测 ???? 瓶中物质会出现灰绿色
D. ???? 瓶封口后应立即接通 ???? 瓶，防止 ???? 瓶中的培养液被分解完
?
2.检测酵母菌细胞呼吸的产物，下列叙述正确的是( @53@ )。
A.若产生的气体使澄清的石灰水变混浊，则酵母菌只进行有氧呼吸
B.若产生的气体使溴麝香草酚蓝溶液变黄色，则酵母菌只进行无氧呼吸
C.无论是进行有氧呼吸还是无氧呼吸，酵母菌都能产生 CO2
D.酵母菌无氧呼吸不产生气体，但其中的产物能使酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色
?
C
自学指导
仔细阅读教材P92-93，回答以下问题：（4min）
1.进行有氧呼吸的场所？
2.以葡萄糖为例，尝试分析有氧呼吸过程总共分为几个阶段？每个阶段的反应过程是怎样的？发生场所在哪里？
3.能量的产生情况如何？产生能量最多的是哪一个阶段？
4.CO2在哪个阶段产生？O2在哪个阶段被消耗？
5.分析产物CO2中“O”的来源，以及反应物O2中“O”的去向。
1.场所：
线粒体（主要场所）
、细胞质基质
外膜
内膜
嵴
基质
含多种与有氧呼吸有关的酶
有氧呼吸
使内膜的表面积大大增加，为酶提供附着位点
C6H12O6
丙酮酸
酶
CO2
[H]
H2O
O2
H2O
第一阶段
2.有氧呼吸过程
细胞质基质
线粒体内膜
线粒体基质
少量能量
酶
[H]
第二阶段
少量能量
大量能量
第三阶段
C6H12O6
酶
2丙酮酸(C3H4O3)+ 4[H]+ 能量(少量)
葡萄糖的初步分解
第一阶段：
丙酮酸彻底分解
第二阶段：
(场所： )
水的形成
第三阶段：
酶
6CO2+20[H]+能量(少量)
2丙酮酸
+6H2O
酶
12H2O + 能量(大量)
24[H]+6O2
(场所： )
(场所： )
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
有氧呼吸
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
3.有氧呼吸的总式与概念
有氧呼吸是指细胞在 的参与下，通过多种__ 的催化作用，将 等有机物_______氧化分解，产生 和 ，释放 ，并生成大量 的过程。
氧
酶
葡萄糖
二氧化碳
彻底
水
能量
ATP
概念
能量
变化
有机物中
稳定的化学能
ATP中
活跃的化学能
+
散失的
热能
1mol葡萄糖释放
2870kJ的能量
977.28kJ储存在ATP中
其余以热能（约66%）形式散失
【思考·讨论】
在细胞内1mol葡萄糖释放2870kJ的能量，可使977.28kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量（1892.72kJ）则以热能的形式散失散失掉了。(提示：1mol ATP水解释放的能量高达30.54kJ)
请计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大约是多少？
这些能量大约能使多少ADP转化为ATP？
与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐渐释放能量的，这对于生物体来说，具有什么意义？
977.28除以2870≈34%
977.28除以30.54≈32mol
使有机物中的能量可以逐步转移到ATP中；
有利于维持细胞相对稳定的状态。
【课堂检测】
下列分别属于有氧呼吸的第几阶段：
①产生CO2的阶段（　　） ③O2参与的阶段 （　　）
②产生H2O的阶段（　　） ④产生[H]的阶段（ ）
⑤产生能量最多的阶段（　　）
二
三
三
一、二
三
1.下图表示细胞呼吸的过程，其中①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是( @69@ )。
A.①和②都是线粒体的组成部分 B.在②和③中都能产生大量的ATP
C.在②和③中所含酶的种类相同 D.甲、乙分别代表丙酮酸、 [????]
?
D
【针对训练】
2.下图是高等生物细胞有氧呼吸过程图,据图回答下列问题。
(1)图中①③所代表的物质分别是　　 　　、　　　　。?
(2)④⑤⑥代表能量,其中能量最多的是　　　　(填序号)。?
(3)[H]与O2结合生成②的过程,发生的场所是
　　　 　。?
(4)有氧呼吸的反应式:
　　　　　　　　 　。?
丙酮酸　
CO2
⑥
线粒体内膜　
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
【针对训练】
知识回顾
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}有氧呼吸
场所
反应物
产物
释能
第一阶段
第二阶段
第三阶段
细胞质基质
主要是葡萄糖
丙酮酸、[H]
少量
丙酮酸、H2O
CO2、[H]
少量
[H]、O2
H2O
大量
线粒体基质
线粒体内膜
无氧条件下，
细胞如何进行呼吸？
自学指导
仔细阅读教材P94-95，回答以下问题：
1.进行无氧呼吸的场所？
2.以葡萄糖为例，尝试分析无氧呼吸过程总共分为几个阶段？
3.每个阶段的反应过程是怎样的？产物有哪些？能量的产生情况如何？
4.无氧呼吸过程与有氧呼吸相比，有哪些相同点和不同点？
1
无氧呼吸——产物酒精
第一阶段
第二阶段
场所：细胞质基质
例：大多数植物、酵母菌
2C2?H5?OH （酒精） +2CO2+ 少量能量
?
C6?H12?O6?酶??
?
1
无氧呼吸——产物乳酸
第一阶段
第二阶段
场所：细胞质基质
例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等
2C3?H6?O3 （乳酸）+少量能量
?
C6?H12?O6?酶??
?
无氧呼吸
能量
变化
1mol葡萄糖释放
196.65kJ的能量
61.08kJ储存在ATP中
其余以热能（约69%）形式散失
有机物中
稳定的化学能
ATP中
活跃的化学能
+
散失的
热能
概念
在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。
与有氧呼吸有何异同？
{ED083AE6-46FA-4A59-8FB0-9F97EB10719F}不同点
有氧呼吸
无氧呼吸
场所
条件
产物
能量
相同
联系
实质
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
氧气、酶等
酶等
CO2和H2O
酒精和CO2或乳酸
释放大量能量
释放少量能量
分解有机物，释放能量
第一阶段反应场所和过程完全相同
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
O2吸收 = 0
O2吸收 = CO2释放
O2吸收 ＜ CO2释放
酒精量 = CO2释放
酒精量 ＜ CO2释放
底物为葡萄糖
仅有氧呼吸或同时进行产乳酸的无氧呼吸
仅无氧呼吸
有氧+产酒精无氧呼吸
仅进行产酒精的无氧呼吸
有氧+产酒精的无氧呼吸
无CO2释放
只进行产乳酸的无氧呼吸
4
细胞呼吸类型的判断（黑暗环境下）
1.下图表示真核细胞呼吸的部分过程，可以发生在细胞质基质中的是( @83@ )。
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
B
【针对训练】
2.细胞内葡萄糖分解代谢过程如图所示,下列叙述正确的是(　　)。

A.酵母菌细胞质基质中可进行①和②过程
B.剧烈运动时骨骼肌细胞中进行①和④过程
C.乳酸菌细胞进行①和③过程中均产生[H]
D.①过程是各类细胞分解葡萄糖的共同途径
D
【针对训练】
3
细胞呼吸原理的应用
请你说说其中的原理；
并总结影响细胞呼吸的因素有哪些？
氧气
氧气
氧气
氧气
温度
氧气
氧气
4
影响细胞呼吸的因素
4
影响细胞呼吸的因素
氧气
浓度
直接影响呼吸速率和呼吸性质；
氧气的存在对无氧呼吸有抑制作用。
有氧呼吸
无氧呼吸
4
影响细胞呼吸的因素
氧气
浓度
直接影响呼吸速率和呼吸性质；
氧气的存在对无氧呼吸有抑制作用。
Q点：
Q~P：
P点：
R点：
B点：
只进行无氧呼吸
有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2相等
同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
呼吸作用最低点，释放的CO2最少，消耗的有机物最少
无氧呼吸消失点，P点以后只进行有氧呼吸
.
1.下图表示某植物的非绿色器官在不同 ???????? 浓度下 ???????????? 的生成量和 ???????? 吸收量的变化。下列说法正确的是( @22@ )。
?
A. ???? 点时该植物器官的无氧呼吸最弱， ???? 点时只进行有氧呼吸
B.若 ????????=???????? ，则 ???? 浓度下有氧呼吸比无氧呼吸释放 ???????????? 多
C.若 ????????=???????? ，则 ???? 浓度下有氧呼吸比无氧呼吸释放能量多
D.储藏该植物器官，应控制空气流通，使 ???????? 浓度保持在 ????????? 范围
?
C
【针对训练】
2.下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为 ???? 、 ???? 、 ???? 、 ???? 时的 ???????????? 释放量和 ???????? 吸收量。下列相关叙述正确的是( @24@ )。
?
A.氧浓度为 ???? 时，最适合储藏该植物器官，此时呼吸产物除 ???????????? 外还有酒精
B.氧浓度为 ???? 时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍
C.氧浓度为 ???? 时，只进行有氧呼吸
D.氧浓度为 ???? 时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
?
B
【针对训练】
4
影响细胞呼吸的因素
温度
通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。与温度影响酶催化效率的曲线特征一致。
温度
呼吸速率
4
影响细胞呼吸的因素
二氧
化碳
作为呼吸产物，根据化学平衡，CO2浓度高会抑制细胞呼吸的进行；
含水量
在一定范围内，自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。
1. 科研人员探究了温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如下图。下列叙述正确的是( @31@ )。
A. ????????????? 内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体
B. ????????????? 后， ????????℃ 条件下果肉细胞没有消耗 ???????? ，密闭罐中 ???????????? 浓度会增加
C. ????????????? 后， ????????℃ 的有氧呼吸速率比 ????℃ 和 ????????℃ 的慢，因为温度高使酶活性降低
D.实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大
?
B
【针对训练】
2.番茄果实细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸。下图表示光照、储藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述错误的是( @33@ )。
C
A.番茄果实细胞产生 ???????????? 的场所是线粒体和细胞质基质
B. ????℃ 时光照对番茄果实呼吸的抑制作用比 ????????℃ 时更强
C.低温、黑暗条件下更有利于储藏番茄果实
D.储藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关
?
【针对训练】
结果预测和结论：
a.若装置一中的液滴 ，装置二中的液滴 ，则说明种子只进行有氧呼吸；
b.若装置一中的液滴 ，装置二中的液滴 ，则说明种子只进行无氧呼吸；
c.若装置一中的液滴 ，装置二中的液滴 ，则说明种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。
左移
不动
不动
右移
左移
右移
经典题型：液滴移动问题
1. 呼吸商 ???????? 是指生物在单位时间内进行呼吸作用释放 ???????????? 量与吸收 ???????? 量的比值。下图为测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸商的实验装置，根据所学知识分析以下问题：
?
（1） 假设小麦种子只以葡萄糖为呼吸底物：
若甲装置中墨滴不移动，乙装置中墨滴向左移动，则小麦种子的呼吸方式为____________。
若甲装置中墨滴向右移动，乙装置中墨滴不移动，则小麦种子的呼吸方式为____________。
若甲装置中墨滴向右移动，乙装置中墨滴向左移动，则小麦种子的呼吸方式为______________________。
有氧呼吸
无氧呼吸
有氧呼吸和无氧呼吸
1. 呼吸商 ???????? 是指生物在单位时间内进行呼吸作用释放 ???????????? 量与吸收 ???????? 量的比值。下图为测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸商的实验装置，根据所学知识分析以下问题：
?
（2） 若甲、乙装置中墨滴均向左移动，则可能的原因是小麦种子的呼吸底物中存在_______。
（3） 若甲装置中墨滴左移 30?mm ，乙装置中墨滴左移 100?mm ，则小麦种子的呼吸商为______。
?
（4） 若对照组中墨滴向左移动 10?mm ，则（3）的计算结果为_______。
?
脂肪
0.7
0.78
（1）有氧呼吸： ??????????????????????????????:????????:????????????=????:????:????
?
（2）无氧呼吸： ??????????????????????????????:????????????: 酒精 =????:????:????
??????????????????????????????: 乳酸 =????:????
?
（3）消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的 ???????????? 物质的量之比为
?
（4）产生等量的 ???????????? 时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖物质的量之比为
?
细胞呼吸的相关计算
????:????
?
????:????
?
1.在a、b、c、d条件下,测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表所示。若底物是葡萄糖,则下列叙述正确的是(　　)。
A.a条件下,呼吸产物除CO2外还有乙醇或乳酸
B.b条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少
C.c条件下,种子消耗的葡萄糖最少
D.d条件下,产生的CO2来自细胞质基质和线粒体
条件
CO2释放量
O2吸收量
a
10
0
b
8
3
c
6
4
d
7
7
【针对训练】
B
2. 设置若干组含有一定浓度葡萄糖溶液的密封瓶，分别向其中加入等量的酵母菌并进行培养，向各组通入不同浓度的 ???????? ，再测定各组产生的酒精和 ???????????? 的量，结果如表所示。下列叙述错误的是( @57@ )。
?
O2 浓度 /%
a
b
c
d
产生 CO2 的量 /mol
9
12
15
30
产生酒精的量 /mol
9
6
3
0
A. ???????? 浓度为 ???? 时，酵母菌产生能量的场所为细胞质基质
B. ???????? 浓度为 ???? 时，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的量相等
C. ???????? 浓度为 ???? 时，葡萄糖中能量的去路有三个
D. ???????? 浓度为 ???? 时，酵母菌只进行有氧呼吸
?
B
【针对训练】

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