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1、第3节 ATP的主要来源 细胞呼吸 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式 有氧呼吸 自主学习 凝练素养 自主学习 读教材 学基础 一 细胞呼吸 请仔细阅读教材第91页 完成下面的问题 1 概念 1 物质变化 有机物氧化分解 生成 2 能量变化 释放出能量并生成 2 类型 根据 可分为 和无氧呼吸两种类型 二 探究酵母菌细胞呼吸的方式 请仔细阅读教材第91 93页 细胞呼吸的方式 完成下面的问题 1 酵母菌作为实验材料的原因 在 的条件下都能生存 属于 兼性厌氧菌 二氧化碳或其他产物 ATP 是否需要氧气有氧呼吸 有氧和无氧 2 呼吸产物的检测 检测产检测产 物试剂试剂现现象 CO2澄清石灰水石灰
2、水变浑浊变浑浊 水溶液由蓝变蓝变 再变变 酒精 溶液橙色变变 色 溴麝香草酚蓝绿黄 重铬酸钾灰绿 3 实验结论 1 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行 2 在有氧条件下 酵母菌通过细胞呼吸产生大量 3 在无氧条件下 酵母菌通过细胞呼吸产生 还产生少量的 细胞呼吸 CO2和水 酒精 CO2 判断 1 细胞呼吸的产物都是CO2和H2O 2 检测CO2的产生除澄清的石灰水外 还可以用溴麝香草酚蓝水溶液 3 酵母菌无氧呼吸会产生酒精和水 4 在酸性条件下酒精与橙色的重铬酸钾反应变成灰绿色 三 有氧呼吸 请仔细阅读教材第93 94页 有氧呼吸 完成下面的问题 CO2 H2O 氧 大量 2 场所及过程 细胞
3、质基质 少量 线粒体基质 少量 线粒体内膜 大量 据图可知 1 主要场所 2 总反应式 C6H12O6 6O2 6H2O 6CO2 12H2O 能量 3 特点 必要条件 有 参与 多种 催化 过程特点 能量是 的 有机物 选择 在生物体内有机物氧化分解的全过程中 完全在线粒体基质中进行的是 A 葡萄糖和O2反应生成CO2和水 B 丙酮酸和水形成CO2和 H C H 和O2结合生成水 D 葡萄糖产生丙酮酸和 H 线粒体 逐步释放彻底氧化分解 B 氧酶 主题一 凝练素养 解难题 提能力 探究酵母菌细胞呼吸的方式 教师参考 问题引领 1 探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验中 自变量和因变量分别是 什么
4、2 如何营造有氧和无氧条件 1 实验课题的分析 1 本实验的探究课题可以转变为探究有氧条件和无氧条件下酵母菌细胞呼 吸的情况 2 根据检测目的不同 可细化为两个子课题 在有氧和无氧条件下酵母菌 细胞呼吸产生CO2的多少 在有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸是否产生 酒精 具体分析如下 课题课题 名称课题课题 一课题课题 二 自变变量有氧和无氧有氧和无氧 因变变量产产生的CO2的多少酒精的有无 观测观测 指标标澄清石灰水变浑浊变浑浊 的程度重铬铬酸钾钾溶液的颜颜色变变 化 无关变变量温度 营营养物质质 空气中的CO2 用碱性溶液吸收空气中 的CO2 实验结论实验结论在有氧条件下酵母菌产产生的CO2
5、比无氧条件下多 在无氧条件下酵母菌产产 生酒精 而在有氧条件 下不产产生酒精 2 实验装置的分析 1 第一组装置中的第一个锥形瓶中盛放的试剂是NaOH溶液 其目的是使进 入A中的空气先经NaOH溶液处理 排除空气中CO2对实验结果的干扰 2 第二组装置中B瓶放置一段时间后 才能与装有澄清石灰水的锥形瓶连接 其目的是让酵母菌将B瓶中的氧气消耗掉 确保产物CO2均来自无氧呼吸 3 实验中注意事项 1 配制酵母菌培养液时 必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温 才可加入新 鲜食用酵母菌 2 有氧条件装置必须持续通入空气 保证氧气的充足 典例1 2017 湖北武汉期末 下图为 探究酵母菌的呼吸方式 的实 验
6、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E瓶中加入酸性重铬酸钾溶液 则E瓶内的溶液会变黄 C 可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短 来定量检测CO2的产生速率 D C瓶和F瓶中溶液都变浑浊 澄清石灰水的作用不同 解析 该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验 甲 乙组互为对照 组 若向B瓶和E瓶中加入酸性重铬酸钾溶液 由于只有无氧呼吸才会产生 酒精 所以E瓶内的溶液会变灰绿色 C瓶和E瓶中澄清石灰水的作用都是用 来检测CO2 答案 C 易错提醒 对比实验是指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
7、对象的关系 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 备选例题 2017 江西赣州月考 下列有关酵母菌细胞呼吸方式的探究实验 下列 叙述错误的是 A 用酵母菌来研究细胞呼吸不同方式的原因之一是酵母菌属于兼性厌 氧菌 B 依据石灰水浑浊程度和速度可以判断培养液中酵母菌的呼吸方式 C 溴麝香草酚蓝水溶液可用来检验CO2 D 检验是否有酒精产生的方法是直接向培养液中加入橙色的重铬酸钾 溶液 D 解析 酵母菌属于兼性厌氧菌 可作为探究细胞呼吸方式的材料 且有氧 呼吸产生二氧化碳的量比无氧呼吸多 可用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝 水溶液来检验CO
8、2 检验是否有酒精产生的方法是吸取少量培养液置于试 管中 再向试管中加入酸性重铬酸钾溶液 而不是直接向培养液中加入橙 色的重铬酸钾溶液 题组演练 1 2017 新疆石河子月考 在检测酵母细胞呼吸产物时 常用到的一些特 殊的颜色反应 下列描述不正确的是 A CO2可使澄清的石灰水变浑浊 B CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 C 乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色 D 乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色 C 解析 检验乙醇是在酸性条件下 能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成 灰绿色 2 2017 四川南充期末 为了探究酵母菌细胞呼吸的方式 某同学将实验 材料
9、和用具按下图所示安装好 以下关于该实验的说法 错误的是 C A 甲 乙组实验探究的分别是酵母菌在有氧 无氧条件下的呼吸方式 B 加入质量分数为10 的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2 C 为保证实验结果的准确可靠 甲 乙两组均需在黑暗中进行 D 乙组b瓶先封口放置一段时间的目的是消耗瓶中的O2以形成无氧的环境 解析 由于甲组有接气泵的结构 而乙组没有 所以甲 乙组实验探究 的分别是酵母菌在有氧 无氧条件下的呼吸方式 由于空气中有CO2 所以加入质量分数为10 的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2 光照或 黑暗对酵母菌的细胞呼吸无影响 由于b瓶中有空气 存在少量的O2 所 以乙组b瓶先封口
10、放置一段时间的目的是消耗瓶中的O2以形成无氧的 环境 主题二有氧呼吸的过程 典例2 2017 新疆哈密月考 下图表示有氧呼吸过程 下列有关说 法正确的是 A 中数值最大的是 B 代表的物质名称是氧气 C 线粒体能完成图示全过程 D 硝化细菌能完成图示全过程 解析 是有氧呼吸第一阶段释放的能量 是有氧呼吸第二阶段释放 的能量 是有氧呼吸第三阶段释放的能量 其中有氧呼吸第三阶段释 放的能量 最多 所在的过程表示的是有氧呼吸的第二阶段 反应物 是丙酮酸和水分子 所以 代表水分子 有氧呼吸的场所是细胞质基质 和线粒体 线粒体只能完成有氧呼吸的第二阶段和第三阶段 硝化细菌 属于需氧型的生物 虽然没有线粒
11、体 但是含有与有氧呼吸有关的酶 所以能够完成图示全过程 答案 D 易错提醒 1 线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所 而非唯一场所 因为 有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质中完成的 2 线粒体内不能直接将葡萄糖分解 葡萄糖需在细胞质基质中分解为丙 酮酸和 H 后 丙酮酸才能在线粒体中被进一步分解 3 线粒体是细胞进行有氧呼吸的充分但非必要条件 如大肠杆菌 原核生 物 无线粒体 但能进行有氧呼吸 题组演练 1 2017 江西赣州月考 关于有氧呼吸的叙述不正确的是 A 三个阶段都产生能量 B 三个阶段都能合成ATP C 三个阶段都需要酶催化 D 三个阶段都产生 H D 解析 有氧呼吸的三个阶段都要释放能量
12、并产生ATP 有氧呼吸三个阶 段都需要相关的酶催化 有氧呼吸第一 二阶段产生 H 第三阶段利 用前两个阶段的 H 与氧气结合生成水 2 在有氧呼吸过程中 进入细胞的氧将 与氢结合生成水 与碳结合生成二氧化碳 在线粒体中被消耗 在线粒体与细胞质基质中被消耗 A B C D 解析 在有氧呼吸的第三阶段 进入细胞的氧将与氢结合生成水 此过程发 生在线粒体内膜上 A 3 2017 广东汕头期末 提取鼠肝细胞的线粒体为实验材料 向盛有线粒体的试管 中注入丙酮酸时 测得氧的消耗量很大 当注入葡萄糖时 测得氧的消耗量几乎为零 同时注入细胞质基质和葡萄糖时 氧消耗量又较大 对上述实验结果的解释不正确 的是 A
13、 丙酮酸彻底分解和水的生成过程都是在线粒体内进行的 B 在线粒体内不能完成葡萄糖的分解 但能完成丙酮酸的分解 C 葡萄糖分解成丙酮酸是在细胞质基质中完成的 D 有氧呼吸中 水的参与和生成都是在细胞质基质中进行的 解析 丙酮酸彻底氧化分解生成二氧化碳是有氧呼吸的第二阶段 在线粒体基质中 完成 生成水在线粒体内膜上完成 葡萄糖分解成丙酮酸是在细胞质基质中进行 不能在线粒体中进行 在线粒体内能完成丙酮酸的分解 葡萄糖分解成丙酮酸是有 氧呼吸的第一阶段 在细胞质基质中进行 小鼠肝细胞有氧呼吸过程中 水的参与 和生成都是在线粒体中进行的 D 形成学科核心素养 一 重要生物学概念 1 细胞呼吸是指有机物在
14、细胞内经过一系列的氧化分解 生成二氧化碳或其 他产物 释放出能量并生成ATP的过程 2 探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验表明 酵母菌既可以在有氧条件下进 行有氧呼吸又可以在无氧条件下进行无氧呼吸 即细胞呼吸的类型分为有 氧呼吸和无氧呼吸 3 线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的重要场所 4 有氧呼吸的全过程十分复杂 可以概括地分为三个阶段 每一阶段的化学 反应都有能量的释放 5 有氧呼吸的反应式可简写成 C6H12O6 6O2 6H2O 6CO2 12H2O 能量 二 学科核心素养 1 生命观念 形成 线粒体的结构与有氧呼吸相适应 的结构与功能观 2 理性思维 运用归纳与概括的方法 总结有氧呼吸的过程 3 科学探究 学会基于生物学事实提出问题 作出假设 能根据假设确定实 验的总体思路和细化实验方案 学会设置对比实验 分析实验结果 三 网络构建 请尝试构建本课时知识网络 点击进入 课时训练
