《2019-2020学年高中生物 第5章 第3节 第1课时 细胞呼吸的方式及有氧呼吸学案 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高中生物 第5章 第3节 第1课时 细胞呼吸的方式及有氧呼吸学案 新人教版必修1（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1课时细胞呼吸的方式及有氧呼吸学习目标1.探究酵母菌细胞呼吸的方式，理解细胞呼吸的概念。2.说出线粒体的结构和功能，理解线粒体是有氧呼吸的主要场所。3.阐明有氧呼吸的三个阶段，概括有氧呼吸的概念。知识点一细胞呼吸的概念和方式知识梳理1.细胞呼吸(1)概念：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。(2)分类：根据是否有O2参与，细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。2探究酵母菌细胞呼吸的方式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，便于用来研究细胞呼吸的不同方式。(1)提出问题：酵母菌在有氧和无氧条件下都
2、能产生二氧化碳吗？酒精和二氧化碳是在什么条件下产生的？(2)作出假设：酵母菌在有氧的条件下产生更多的二氧化碳；酵母菌在无氧条件下产生酒精和少量的二氧化碳。(3)设计方案变量的分析和控制材料选择食用酵母菌、质量分数为5%的葡萄糖溶液、质量分数为10%的NaOH溶液、澄清石灰水、溴麝香草酚蓝水溶液、重铬酸钾溶液、质量分数为95%97%的浓硫酸溶液、锥形瓶等。(4)实施方案配制葡萄糖溶液a葡萄糖溶液煮沸的目的：加热杀死杂菌；排出葡萄糖溶液中溶解的氧气。b葡萄糖溶液煮沸后冷却的目的：防止酵母菌体内的酶高温下失活。A实验组(有氧情况下)B实验组(无氧情况下)aNaOH的作用：吸收CO2，保证通入酵母菌培
3、养液中的气体不含CO2，避免对实验结果的干扰。b间歇性通空气的原因：NaOH充分吸收CO2，保证通入澄清石灰水的CO2为酵母菌产生。cB瓶封口放置一段时间后，再连通盛有石灰水的锥形瓶的原因：让酵母菌将瓶中氧气耗尽，保证通入澄清石灰水的是无氧呼吸产生的CO2。产物检测。(5)实验结果(6)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。注意：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，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，有氧和无氧两
4、种条件都是实验组，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。1.细胞呼吸、呼吸作用和呼吸的区别？提示：呼吸是指肺部CO2与O2进行气体交换的过程；细胞呼吸等同于呼吸作用，是指体内有机物氧化分解的过程。2配制酵母菌培养液时为什么用的是葡萄糖溶液而不是水？提示：酵母菌细胞呼吸的底物是葡萄糖不是水。3(实验探究)利用课本酵母菌呼吸方式实验装置，设计实验，探究比较有氧呼吸与无氧呼吸能量释放的多少？提示：在A、B瓶增加温度计，加入等量的酵母菌、葡萄糖培养液等，相同条件下观察比较温度计刻度上升情况。4(实践应用)酿酒业常用的菌种是酵母菌，发酵池往往封入一部分空气，为什么？
5、提示：酵母菌是兼性厌氧菌，有氧时进行有氧呼吸，大量繁殖获得大量菌种，把氧气耗尽，然后进行无氧呼吸产生酒精。典题分析题型一探究酵母菌细胞呼吸的方式例1下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，有关叙述正确的是()A该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，其中乙组作为对照组B若向B瓶和D瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则D瓶内的溶液会变黄C可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄所需的时间长短，来检测CO2的产生速率D若C瓶和E瓶中溶液都变混浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式解题分析该对比实验两组都未知实验结果，都是实验组，A错误；D瓶进行无氧呼吸，生成酒精，在酸性条件下与重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，而B瓶进行有氧
6、呼吸，不生成酒精，无灰绿色出现，B错误；B瓶进行有氧呼吸，产生CO2速率较快，溴麝香草酚蓝水溶液变黄所需的时间较短，石灰水变混浊较快(混浊量较大)，D瓶进行无氧呼吸，产生CO2速率较慢，溴麝香草酚蓝水溶液变黄所需的时间较长，石灰水变混浊较慢(混浊量较小)，C正确、D错误。答案C例2下图为某生物小组探究酵母菌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气泵泵入的气体应先除去O2D实验因变量为CO2的有无解题分析本实验的自变量是有无氧气，A错误；乙是验证酵母菌有氧呼吸方式的，需要氧气，所以不需要煮沸冷却除去O2，B错误；气泵泵入气体的目的是
7、为酵母菌提供O2，但应先除去CO2，C错误；根据实验装置可知，该实验的因变量为CO2的有无，D正确。答案D知识点二有氧呼吸知识梳理1.线粒体结构2有氧呼吸的过程注意：(1)H指NADH。(2)C6H12O6不能进入线粒体参与有氧呼吸。3总反应式C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量。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。5有氧呼吸的能量转化1 mol的葡萄糖以热能形式散失6有氧呼吸和物质燃烧的异同1.有氧呼吸的生成物CO2和H2O分别产生于有氧呼吸的第几阶段？提示：有氧呼吸的生成
8、物CO2产生于有氧呼吸的第二阶段；有氧呼吸的生成物H2O产生于有氧呼吸的第三阶段。2有氧呼吸过程中哪几个阶段有H产生？其消耗发生在哪个阶段？提示：有氧呼吸过程中第一、二阶段均有H产生，其消耗发生在第三阶段，与氧气结合形成水。3有氧呼吸的生成物CO2中的C和O分别来自哪里？有氧呼吸的生成物H2O中的O从何而来？提示：有氧呼吸的生成物CO2中的C来自葡萄糖，O来自葡萄糖和水。有氧呼吸的生成物H2O中的O来自氧气。4线粒体是进行有氧呼吸的必需条件吗？若不是，请举例说明。提示：不是，蓝藻无线粒体也可进行有氧呼吸，具有有氧呼吸酶是进行有氧呼吸的必需条件。典题分析题型二有氧呼吸过程分析例3有氧呼吸全过程中
9、的物质变化可分为三个阶段：C6H12O6丙酮酸H；丙酮酸H2OCO2H；HO2H2O。下列与此相关的叙述中，正确的是()A第阶段反应极易进行，无需酶的催化B第阶段无ATP生成，第阶段形成较多的ATPC整个过程中，水既是反应物又是产物D第阶段也在线粒体中进行解题分析有氧呼吸的三个阶段都需要酶的催化，都有ATP的产生，产生ATP最多的是第三阶段，A、B错误；水作为反应物参与了第二阶段的反应，第三阶段有水生成，C正确；第阶段在细胞质基质中进行，D错误。答案C课堂小结一、知识结构二、重要术语1呼吸作用2.有氧呼吸三、重要概念1细胞呼吸有两种方式：有氧呼吸和无氧呼吸。2细胞在有氧条件下，通过酶的作用，把
10、有机物彻底氧化分解成H2O和CO2，同时释放大量能量的过程叫做有氧呼吸。真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质与线粒体。当堂检测查漏补缺巩固提升1下列有关探究酵母菌细胞呼吸方式的实验的说法，不正确的是()A该实验采取的方法是类比实验法B可用重铬酸钾溶液来检测酒精的存在C可用澄清的石灰水来检测二氧化碳的存在D在无氧呼吸的装置中，需将酵母液反应一段时间后再将导管通入澄清石灰水中答案A解析该实验采取的方法是对比实验法，A错误；酸化的重铬酸钾溶液遇酒精由橙色变为灰绿色，可用重铬酸钾溶液来检测酒精的存在，B正确；澄清的石灰水遇二氧化碳变混浊，可用澄清的石灰水来检测二氧化碳的存在，C正确；在无氧呼吸的装置中，
11、需将酵母液反应一段时间后再将导管通入澄清石灰水中，以排除装置中原有氧气的影响，D正确。2. 如图为线粒体的结构示意图，其中不可能发生的反应是()A处产生CO2B处产生ATPC处产生HD处发生H与O2的结合答案B解析为线粒体内外膜的间隙，不产生ATP；为线粒体基质，完成有氧呼吸第二阶段，产生CO2和H；为线粒体内膜，完成有氧呼吸第三阶段，H与O2结合生成水，释放大量能量。3有氧呼吸过程中释放的能量()A可直接用于细胞各项生命活动B其转移过程与物质的变化同时进行C大部分转移到ATP中，少部分以热能形式散失D可以转化为多种形式的能量，在代谢反应中循环利用答案B解析有氧呼吸过程中释放的能量只有转移到A
12、TP中后，才可直接用于细胞各项生命活动，A错误；有氧呼吸过程中释放的能量有少部分转移到ATP中，其过程与物质的变化同时进行，B正确；有氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，只有40.45%左右转移到ATP中，C错误；有氧呼吸过程中释放的能量只有转移到ATP中后，才可以转化为多种形式的能量，在代谢反应中利用，且不能循环利用，D错误。4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H2O B葡萄糖丙酮酸O2C葡萄糖O2H2O D葡萄糖丙酮酸CO2答案D解析葡萄糖参与的有氧呼吸过程可分为三个阶段，第一个阶段是葡萄糖分解成丙酮酸，同时产生H和少量的能量；第二个阶段是
13、丙酮酸和H2O彻底分解成CO2，同时产生H和少量的能量，第三个阶段是第一个阶段和第二个阶段产生的H还原从空气中吸收进来的O2，生成H2O，同时产生了大量的能量。从葡萄糖氧化分解产生H2O和CO2的全过程可以看出，葡萄糖中18O的转移途径是葡萄糖丙酮酸CO2。5下图是有氧呼吸过程的图解，据图回答下列问题。(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；H2O是在第_阶段形成的；产生ATP最多的是第_阶段。(3)有氧呼吸中氧的作用是_，写出有氧呼吸的总反应式：_。答案(1)葡萄糖三(2)线粒体丙酮酸二
14、三三(3)与H结合形成水，同时生成大量的ATPC6H12O66H2O6O26CO212H2O能量解析在有氧呼吸过程中，第一阶段发生在细胞质基质中，将1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，脱下来少量H(4个H)，释放少量能量，形成少量ATP；第二阶段发生在线粒体基质中，将丙酮酸彻底分解成CO2，消耗6分子水，脱下来20个H，释放少量能量，形成少量ATP；第三阶段发生在线粒体内膜上，前两个阶段脱下的H与O2结合形成12分子水，释放大量能量，形成大量ATP。从上述过程可以看出，CO2产生于第二阶段，O2用于第三阶段的反应，水形成于第三阶段，释放能量最多的是第三阶段。6实验装置如图，在烧瓶内装有含酵母菌的葡萄糖溶液，试管内装有澄清的石灰水。(1)烧瓶保温，过一段时间后，石灰水将变成_，这是因为_。(2)过一段时间后打开烧瓶塞，可以嗅到_，这是因为_，
