高考新教材（中）生物必修一同步講義第5章第3節(jié)　第1課時(shí)　細(xì)胞呼吸的方式和有氧呼吸含答案及解析

第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第1課時(shí)細(xì)胞呼吸的方式和有氧呼吸[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。2.概述有氧呼吸的三個(gè)階段，概括有氧呼吸的概念。一、細(xì)胞呼吸的方式1．呼吸作用的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物____________，并__________，因此也叫細(xì)胞呼吸。2．酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(1)酵母菌在__________條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。(2)產(chǎn)物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(有氧條件：大量的和,無(wú)氧條件：產(chǎn)生，還產(chǎn)生少量的))3．根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論：細(xì)胞呼吸可分為_(kāi)_______和________兩種類型。判斷正誤(1)配制酵母菌培養(yǎng)液時(shí)，葡萄糖溶液煮沸后，即可加入新鮮食用酵母()(2)如果產(chǎn)生的氣體使澄清的石灰水變混濁，則酵母菌進(jìn)行有氧呼吸()(3)橙色的重鉻酸鉀溶液在堿性條件下遇酒精變?yōu)榛揖G色()(4)將酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)以耗盡溶液中的葡萄糖，這將更有利于酒精的檢測(cè)()任務(wù)一：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1．實(shí)驗(yàn)原理(1)酵母菌是單細(xì)胞真菌，在有氧和無(wú)氧條件下都能生存，屬于__________，因此便于用來(lái)研究細(xì)胞呼吸的不同方式。(2)酵母菌細(xì)胞呼吸以葡萄糖作為底物時(shí)，通過(guò)測(cè)定有氧和無(wú)氧條件下細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，來(lái)確定細(xì)胞呼吸的方式。2．提出問(wèn)題：酵母菌在什么條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精？酵母菌在有氧和無(wú)氧的條件下產(chǎn)生的二氧化碳是否一樣多？3．作出假設(shè)：酵母菌在無(wú)氧條件下使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精，有氧條件下產(chǎn)生的二氧化碳多。4．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是什么？如何設(shè)置自變量？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)該實(shí)驗(yàn)的因變量是什么？如何檢測(cè)因變量？請(qǐng)完善下表。因變量檢測(cè)方法澄清石灰水變混濁的程度(3)該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量有哪些？如何控制無(wú)關(guān)變量？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)某課外活動(dòng)小組想探究酵母菌細(xì)胞在有氧條件下的細(xì)胞呼吸情況，用如圖裝置作為備選裝置。①該課外活動(dòng)小組應(yīng)該選用的裝置序號(hào)及正確排序是______。②C裝置中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液有什么作用？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(5)該實(shí)驗(yàn)有沒(méi)有對(duì)照組？________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．為了探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)材料和用具按如圖安裝好。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是()A．甲組和乙組是一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)B．甲組探究酵母菌的無(wú)氧呼吸C．乙組探究酵母菌的有氧呼吸D．甲、乙兩組中澄清的石灰水都變混濁，乙組混濁程度更大2．下列關(guān)于“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是()A．酸性重鉻酸鉀溶液鑒定酒精，顏色呈現(xiàn)灰綠色B．實(shí)驗(yàn)中需控制的無(wú)關(guān)變量有溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等C．實(shí)驗(yàn)中將葡萄糖溶液煮沸的目的是滅菌和去除溶液中的O2D．可通過(guò)觀察澄清石灰水是否變混濁來(lái)判斷酵母菌細(xì)胞呼吸的方式二、有氧呼吸1．主要場(chǎng)所——線粒體(1)寫出序號(hào)代表的結(jié)構(gòu)名稱①________；②____________；③____________。(2)與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在______________________________________________。(3)線粒體的功能：進(jìn)行有氧呼吸的____________。2．化學(xué)反應(yīng)式________________________________________________________________________。3．有氧呼吸過(guò)程4．能量轉(zhuǎn)化(1)(2)能量轉(zhuǎn)化效率：葡萄糖有氧分解時(shí)，能量轉(zhuǎn)化效率為(977.28/2870)×100%≈34.05%，還有約65.95%的能量以熱能的形式散失。5．有氧呼吸概念：指細(xì)胞在______的參與下，通過(guò)________的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生__________和水，釋放_(tái)_____，生成大量______的過(guò)程。判斷正誤(1)葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物質(zhì)()(2)真核細(xì)胞都進(jìn)行有氧呼吸()(3)沒(méi)有線粒體的細(xì)胞一定不能進(jìn)行有氧呼吸()(4)有氧呼吸的實(shí)質(zhì)是葡萄糖在線粒體中徹底氧化分解，并且釋放大量能量的過(guò)程()任務(wù)二：分析有氧呼吸的過(guò)程1．有氧呼吸場(chǎng)所分析資料一科學(xué)家提取了新鮮的動(dòng)物肝臟組織，研磨離心后獲取了細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(作為A組)和線粒體(作為B組)以及細(xì)胞勻漿(其中既有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)又有線粒體，作為C組)。分別向三組材料中加入等量的葡萄糖，檢測(cè)葡萄糖的含量的變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。從圖中你能夠得出有氧呼吸的場(chǎng)所在哪里嗎？A組B組C組細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體細(xì)胞勻漿加入等量葡萄糖________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．有氧呼吸第一階段分析(1)閱讀下列資料，回答細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)為葡萄糖的分解提供了什么物質(zhì)？資料二科學(xué)家發(fā)現(xiàn)酵母汁液(主要成分是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))能夠發(fā)酵(分解)葡萄糖，但將酵母汁液加熱到50℃以上，便會(huì)失效。酵母汁液經(jīng)過(guò)透析(除去小分子物質(zhì))以后，也失去了發(fā)酵能力。________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)閱讀拓展資料：資料三細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的一種小分子物質(zhì)——NAD＋(氧化型輔酶Ⅰ)，實(shí)際上是電子和氫離子的載體，能夠與葡萄糖氧化過(guò)程中脫下來(lái)的氫離子和電子結(jié)合，形成NADH(還原型輔酶Ⅰ)。NADH在后續(xù)的反應(yīng)中還會(huì)解離出電子和氫離子，使得電子和氫離子能夠繼續(xù)用于后續(xù)的反應(yīng)。而NAD＋則可以重新結(jié)合新的電子和氫離子。由于NADH攜帶了電子和氫離子，因此具有較強(qiáng)的還原性，通?？梢园阉?jiǎn)化為[H]。請(qǐng)完善下面有氧呼吸第一階段圖解。3．有氧呼吸第二階段分析(1)資料四丙酮酸在線粒體中氧化分解生成CO2和H2O。20世紀(jì)30年代，克雷布斯等科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，向鴿子胸肌懸浮液中加入少量草酰乙酸(C4H4O5)或蘋果酸(C4H6O5)，都能大大提高丙酮酸的氧化分解速率。根據(jù)以上資料分析，草酰乙酸或蘋果酸是否是丙酮酸分解的中間產(chǎn)物？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)請(qǐng)結(jié)合資料，完善有氧呼吸第二階段的簡(jiǎn)化圖解。資料五有氧呼吸第二階段圖解簡(jiǎn)化圖解4．有氧呼吸第三階段分析有氧呼吸第三階段的特點(diǎn)有：[H]和O2參與反應(yīng)，產(chǎn)生大量ATP，場(chǎng)所為線粒體內(nèi)膜。(1)請(qǐng)結(jié)合資料六，分析O2的消耗和ATP的生成是否是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)？資料六①線粒體內(nèi)膜兩側(cè)有H＋濃度差；②有一種能破壞這種濃度差的藥物，可以使線粒體產(chǎn)生大量熱量，也消耗氧氣，但不生成ATP。________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)請(qǐng)結(jié)合資料七，完善有氧呼吸第三階段反應(yīng)的簡(jiǎn)化圖解。資料七有氧呼吸的第三階段的反應(yīng)主要有兩方面：一方面前兩階段產(chǎn)生[H]在線粒體基質(zhì)分離為電子和氫離子，電子在線粒體內(nèi)膜的蛋白復(fù)合體之間進(jìn)行傳遞，傳遞過(guò)程中將氫離子由線粒體基質(zhì)泵入膜間隙，使得膜間隙的氫離子濃度更高，電子失去能量后跟氫離子和氧氣結(jié)合生成了水；另一方面，氫離子順著濃度梯度又由膜間隙流回到線粒體基質(zhì)，同時(shí)推動(dòng)ATP合成酶合成ATP。簡(jiǎn)化圖解5．寫出有氧呼吸總反應(yīng)方程式并標(biāo)注反應(yīng)物：葡萄糖、氧氣、水中的氧的去向。________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．在真核生物有氧呼吸的下列反應(yīng)中，不在線粒體中進(jìn)行的只有()A．[H]與氧氣生成水B．C6H12O6分解為丙酮酸和[H]C．丙酮酸分解為CO2和[H]D．ADP與磷酸結(jié)合生成ATP4．如圖是有氧呼吸過(guò)程的圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)有氧呼吸的總反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________________________________________________________________________________________________。(2)有氧呼吸的過(guò)程十分復(fù)雜，可以分為_(kāi)_____個(gè)階段，其中[H]和O2結(jié)合的是第________階段。(3)在有氧呼吸過(guò)程中，釋放出大量能量的是第________階段，反應(yīng)的場(chǎng)所是________________________________________________________________________。(4)圖中②③分別是________、________。

第1課時(shí)細(xì)胞呼吸的方式和有氧呼吸一、教材梳理1．氧化分解釋放能量2．(1)有氧和無(wú)氧(2)二氧化碳水酒精二氧化碳3．有氧呼吸無(wú)氧呼吸判斷正誤(1)×(2)×(3)×(4)√解析(1)配制酵母菌培養(yǎng)液時(shí)，葡萄糖溶液煮沸并冷卻后再加入酵母，目的是防止高溫殺死酵母菌。(2)酵母菌有氧呼吸和無(wú)氧呼吸都能產(chǎn)生二氧化碳，都能使澄清的石灰水變混濁。(3)重鉻酸鉀可檢測(cè)酒精的存在，在酸性條件下與酒精反應(yīng)呈灰綠色。核心探討1．(1)兼性厭氧菌4．(1)自變量是有無(wú)氧氣。有氧條件：用橡皮球(或氣泵)充氣；無(wú)氧條件：裝有酵母菌培養(yǎng)液的錐形瓶密封放置一段時(shí)間。(2)CO2產(chǎn)生的多少溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃的時(shí)間長(zhǎng)短是否有酒精產(chǎn)生橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下可與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使溶液變成灰綠色?？赏ㄟ^(guò)觀察溶液顏色是否變化來(lái)確定(3)無(wú)關(guān)變量有溫度、葡萄糖溶液的濃度、酵母菌活性等。無(wú)關(guān)變量應(yīng)保持相同且適宜。(4)①C、A、B②能吸收空氣中的二氧化碳，排除空氣中二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。(5)該實(shí)驗(yàn)中有氧條件和無(wú)氧條件均為實(shí)驗(yàn)組，相互對(duì)照。典題應(yīng)用1．A[甲組是探究酵母菌的有氧呼吸，乙組是探究酵母菌的無(wú)氧呼吸，二者屬于對(duì)比實(shí)驗(yàn)，A正確，B、C錯(cuò)誤；甲、乙兩組中澄清的石灰水都變混濁，甲組混濁程度更大，D錯(cuò)誤。]2．D[酵母菌有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物中都有CO2，均能使澄清石灰水變混濁，因此不能通過(guò)觀察澄清石灰水是否變混濁來(lái)判斷酵母菌細(xì)胞呼吸的方式，D錯(cuò)誤。]二、教材梳理1．(1)外膜內(nèi)膜形成的嵴線粒體基質(zhì)(2)②③(3)主要場(chǎng)所2．C6H12O6＋6H2O＋6O2eq\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量3．細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)少量線粒體基質(zhì)丙酮酸＋H2Oeq\o(→,\s\up7(酶))CO2＋[H]少量線粒體內(nèi)膜大量4．(1)ATP熱能5．氧多種酶二氧化碳能量ATP判斷正誤(1)×(2)×(3)×(4)×解析(1)葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物質(zhì)，但不是唯一的物質(zhì)。(2)真核細(xì)胞中哺