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1、细胞的能量供应和利用,第5章,第3节 ATP的主要来源细胞呼吸,一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 1细胞呼吸 (1)概念：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成_，释放出能量并生成_的过程。 (2)分类：有氧呼吸和无氧呼吸。对绝大多数生物来说，_是细胞呼吸的主要形式。,二氧化碳或其他产物,ATP,有氧呼吸,兼性厌氧,绿,黄,酸性,灰绿色,(3)对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的_，来探究某种因素与_的关系的实验。 二、细胞呼吸的方式 1有氧呼吸 (1)反应式：_ _。,比较分析,实验对象,能量,(2)过程：,细胞质基质,少量,线粒体基质,少量,线粒体内膜,大量,彻底氧化分解,细胞
2、质基质,无氧,不彻底,能量,原料,1有氧呼吸图解和各阶段比较 (1)图解,有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析及比较,(2)各阶段比较 (3)有氧呼吸各元素的去向,有氧呼吸利用的底物主要是葡萄糖，其他有机物如氨基酸、脂肪等也可以作为细胞呼吸的底物。 有氧呼吸的场所：真核生物中主要是线粒体，原核生物由于没有线粒体，其有氧呼吸的主要场所是细胞质基质和细胞膜。,2无氧呼吸 (1)无氧呼吸的过程,(2)不同生物无氧呼吸的产物,3有氧呼吸与无氧呼吸的比较,不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因在于催化反应的酶不同。 原核生物无线粒体，有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如大肠杆菌、蓝藻、硝化细菌等。 微生物的无氧呼吸也称
3、发酵，如乳酸菌进行乳酸发酵，酵母菌进行酒精发酵。 有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。,无氧呼吸的第二阶段是第一阶段产生的H将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸的过程。 无氧呼吸只释放少量能量，其余的能量储存在不彻底的氧化物酒精或乳酸中。 水稻等植物长期水淹后烂根的原因：无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。,(2014广州质检)(双选)如图甲是某细胞器的结构模式图，图乙是细胞呼吸的某些过程，下列相关叙述中错误的是( ),A图甲表示线粒体，通过结构可以增加生物膜的面积 B图乙中的过和不可能在同一个细胞中进行 CC6H12O6可以直接进入图甲所示结构完成图乙中的过程 D图
4、乙中的过程可能发生在图甲所示结构中 解析 图甲表示的是线粒体，结构是内膜折叠成的嵴，可以增大膜面积。图乙中的过程和是两种类型的无氧呼吸，不可能在同一个细胞内同时发生。葡萄糖先在细胞质基质内分解成丙酮酸，然后再进入线粒体进一步分解。图乙中的过程表示ATP的合成，在细胞质基质和叶绿体中也可以进行。 答案 CD,(2014广东五邑月考)参加2012年伦敦奥运会的运动员处于平静状态和剧烈运动状态下的骨骼肌细胞，分解葡萄糖过程中产生的CO2摩尔数与消耗的O2摩尔数的比值分别( ) A相等、小于1.0 B相等、大于1.0 C相等、相等 D小于1.0、小于1.0 【答案】C 【解析】平静状态时肌肉进行有氧呼
5、吸，剧烈运动时，部分细胞进行无氧呼吸，但人的无氧呼吸没有CO2的产生。,不能掌握细胞呼吸方式的判断及相关计算,下图是某生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和呼吸作用过程中气体产生情况的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度在恒定水平。下列几种实验结果(给予相同的环境条件)，你觉得不可能出现的是( ),A甲、乙装置水滴都左移 B甲、乙装置水滴都右移 C甲装置水滴不动，乙装置水滴左移 D甲装置水滴右移，乙装置水滴左移,解析 甲装置中CO2浓度维持在恒定的水平，绿色植物的光合作用受温度和光照等环境因素的影响，呼吸作用主要受温度和氧气浓度的影响，当绿色植物的光合作用速率大于(小于)呼吸
6、作用速率时，装置内氧气浓度升高(降低)，水滴右移(左移)，当绿色植物的光合作用速率等于呼吸作用速率时，装置内氧气浓度不变，水滴不移动；乙装置中的青蛙只要存活，在任何条件下都进行呼吸作用，呼吸作用消耗氧气，产生的CO2被碳酸氢钠溶液吸收，装置内气体体积减少，液滴左移。 答案 B,纠错 细胞呼吸方式的判断 (1)依据反应物、产物来判断 若需消耗氧气，则一定存在有氧呼吸；若产物有水，则一定存在有氧呼吸； 若产物中有酒精或乳酸，则一定有无氧呼吸； 若产物中有二氧化碳，则要依据物质的量的关系来讨论。,(2)依据物质的量的关系来判断 不消耗O2，释放CO2只进行无氧呼吸。 无CO2释放只进行产生乳酸的无氧
7、呼吸或细胞已死亡。 酒精产生量等于CO2量只进行产生酒精的无氧呼吸。 CO2释放量等于O2的吸收量只进行有氧呼吸。 CO2释放量大于O2的吸收量既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自酒精发酵。 酒精产生量小于CO2量既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵，多余的CO2来自有氧呼吸。,现有两瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，当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，在氧浓度为a时( ) A酵母菌只进行无氧呼吸 B2/3的葡萄糖用于无氧呼吸 C1/3的葡萄糖用于无氧呼吸 D酵母菌停止发酵,【答案】B 【解析】酵母菌的呼吸类型是兼性厌氧型，酵母菌无氧呼吸产生的酒精和CO2的摩尔数之比
8、是11。则位于a点时酒精的产生量是6 mol，则CO2的生成量也为6 mol。CO2的总生成量等于有氧呼吸与无氧呼吸的CO2生成量之和；图中a点CO2的实际生成量为15 mol，用CO2的总生成量减去无氧呼吸产生的CO2量，等于有氧呼吸产生CO2的量：15 mol6 mol9 mol。有氧呼吸每消耗1 mol的葡萄糖产生6 mol CO2，生成9 mol CO2，则消耗了1.5 mol的葡萄糖。无氧呼吸每消耗1 mol葡萄糖产生2 mol CO2，当生成6 mol CO2时，则消耗了3 mol的葡萄糖。因此，有氧呼吸与无氧呼吸共消耗了4.5 mol的葡萄糖，用于无氧呼吸的葡萄糖是3 mol，占
9、2/3。,1内部因素遗传因素(决定酶的种类和数量) (1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。 (2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。 (3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。,影响细胞呼吸的因素及应用,2外部因素,(2014试题调研)(双选)如图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强化变化的影响。下列有关叙述中，不正确的是( ),A番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体 B光照对番茄果实呼吸的抑制作用8时比15时更强 C低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实 D
10、贮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 解析 番茄果实产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体。图示信息表明，光照条件下细胞呼吸比黑暗条件下细胞呼吸弱，所以光照条件下更有利于果实的贮存，C项错误。 答案 AC,A氧浓度为a时，只进行无氧呼吸 B氧浓度为b时，无氧呼吸比有氧呼吸消耗的葡萄糖多 C氧浓度为c时，较适于贮藏该植物器官 D氧浓度为d时，细胞产生的ATP全部来自线粒体 【答案】D 【解析】分析图形，a时氧浓度为0，只进行无氧呼吸；氧浓度为b时，有氧呼吸产生的CO2为3，消耗的葡萄糖量为0.5，无氧呼吸产生的CO2量为835，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为2.5；氧浓度为c时，呼吸产
11、生的CO2量最少，则消耗有机物最少，较适于贮藏；氧浓度为d时，细胞进行有氧呼吸，产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体。,实验：探究酵母菌的呼吸方式 1实验原理 (1)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，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。 (2)CO2可使澄清的石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水的混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养时CO2的产生情况。 (3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应，变成灰绿色。,3注意事项 (1)通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证使第三个锥形瓶
12、中的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。 (2)B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，以确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。,(2013汕尾模拟)下图为探究酵母菌的细胞呼吸类型的装置图，下列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸，同时又进行无氧呼吸的是 ( ),A装置1中液滴左移，装置2中液滴不移动 B装置1中液滴左移，装置2中液滴右移 C装置1中液滴不动，装置2中液滴右移 D装置1中液滴右移，装置2中液滴左移 解析 装置1中NaOH呼吸CO2，液滴左移说明有O2消耗，存在着有氧呼吸；装置2中的清水不吸收CO2，液滴右移，说明
13、CO2的产生多于O2的消耗，存在无氧呼吸。 答案 B,(2015届深圳市五校联考)甲、乙两个生物兴趣小组分别利用图、图装置对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验。回答下列问题：,(1)甲利用图装置探究酵母菌在有氧与无氧的条件下呼吸作用放出的热量多少。 材料用具：500 mL保温桶、温度计、活性酵母菌、0.1 mo1/L葡萄糖溶液、棉花、石蜡油 实验步骤： 取A、B两套装置按下表的设计进行实验。,则X是_；Y是_。B装置中步骤一的主要目的是_，这是控制实验的_变量。实验结果：略 (2)乙利用图装置(橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管)，探究酵母菌的细胞呼吸类型。 想得到实验结论还必须同时
14、设置对照实验，假设该装置编号为，则装置除用_代替NaOH溶液外，其他设计与装置相同。,检测酵母菌细胞呼吸是否产生CO2时，可用澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液。CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化是_。 写出乙同学改进后所得的实验结果及相应的结论： 若装置中红色液滴向右移动，装置中红色液滴不移动，说明酵母菌只进行无氧呼吸；若_，说明酵母菌只进行有氧呼吸；若_，说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。,【答案】(1)不加入石蜡油 加入10g活性酵母菌 去除氧气 自 (2)等量清水 由蓝变绿再变黄 装置II中红色液滴向左移动，装置III中的红色液滴不移动 装置II中红色液滴向左移动，装置III
15、中的红色液滴向右移动,【解析】(1)探究酵母菌在有氧与无氧的条件下呼吸作用放出的热量多少，A、B两套装置中都应加入10g活性酵母菌，B装置加入石蜡油，防止空气进入，使酵母菌进行无氧呼吸。A装置不加入石蜡油，以使酵母菌进行有氧呼吸。B装置中步骤一中的葡萄糖溶液煮沸冷却，目的是去除溶液中的氧气，冷却是为了防止高温杀死酵母菌。是控制实验的自变量。可用澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液，检测酵母菌细胞呼吸是否产生CO2。 CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化由蓝变绿再变黄。 (2)图装置中加入氢氧化钠，能吸收二氧化碳，可检测有氧呼吸过程中氧气的消耗量。应设置对照实验装置III，对照实验除用等量清水代替NaOH溶液外，其他设计与装置II相同。,
