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1、第第2課時課時 ATP的主要來源的主要來源細胞呼吸細胞呼吸課前落實課前落實知識點一 探究酵母菌細胞呼吸的方式 1.選擇酵母菌為實驗材料的原因 酵母菌是一種單細胞真菌,在_的條件下都能生存,屬于_菌。 2.產(chǎn)物的檢測知識點二 細胞呼吸1.細胞呼吸(1)概念:指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的_,生成_,釋放出_并_的過程。(2)類型:_。2.有氧呼吸(1)反應式:_ (2)過程:3.無氧呼吸(1)概念:細胞在_條件下,通過酶的催化作用,把糖類等有機物分解為_的氧化產(chǎn)物,同時產(chǎn)生_能量的過程(2)場所:_(3)反應式:_ _教材解讀1.教材92頁注意關(guān)注裝置圖,若給你圖中4個錐形瓶,請你設計順序形成教材
2、93頁所述的對比實驗。2.教材95頁資料分析明確各實例中與呼吸作用的關(guān)系。自我校對知識點一 1.有氧和無氧 兼性厭氧型2.變渾濁 溴麝香草酚藍溶液 藍色綠色黃色 重鉻酸鉀 灰綠色知識點二 1.(1)氧化分解 二氧化碳或其他產(chǎn)物 能量 生成ATP (2)有氧呼吸和無氧呼吸2.(1)C6H12O6+6O2+6H2O酶酶酶酶6CO2+12H2O+能量 (2)細胞質(zhì)基質(zhì) C6H12O6丙酮酸+H 線粒體基質(zhì) 丙酮酸+H2O線粒體內(nèi)膜 H+O2酶酶H2O3.(1)無氧 不徹底 少量 CO2+H (2)細胞質(zhì)基質(zhì) (3)C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量C6H12O62C3H6O3+能量考點透析
3、考點透析考點一 細胞呼吸的過程核心突破 1.有氧呼吸和無氧呼吸的過程圖解(1)CO2是在第二階段產(chǎn)生的,是由丙酮酸和水反應生成的,場所是線粒體基質(zhì)。(2)O2參與了第三階段,H和O2結(jié)合生成水,所以細胞呼吸產(chǎn)生的水中的氧來自于O2,場所是線粒體內(nèi)膜。(3)有氧呼吸過程中的反應物和生成物中都有水,反應物中的水用于第二階段和丙酮酸反應,生成物中的水是有氧呼吸第三階段H和O2結(jié)合生成的。2.有氧呼吸過程中各元素的來源和去路3.有氧呼吸與無氧呼吸的比較其實質(zhì)都是分解有機物,釋放能量,生成ATP供生命活動需要;第一階段(從葡萄糖到丙酮酸)完全相同相互聯(lián)系有機物沒有徹底分解,能量沒完全釋放有機物徹底分解,
4、能量完全釋放特點釋放少量能量釋放大量能量釋放能量CO2、酒精或乳酸CO2和H2O分解產(chǎn)物全過程都在細胞質(zhì)基質(zhì)中第一階段在細胞質(zhì)基質(zhì)中,第二、三階段在線粒體內(nèi)反應場所不需要O2,需要酶和適宜的溫度需要O2、酶和適宜的溫度反應條件不同點無氧呼吸有氧呼吸類型易錯必明1.有H2O生成一定是有氧呼吸,有CO2生成一定不是乳酸發(fā)酵。2.無氧呼吸只釋放少量能量,其余的能量儲存在分解不徹底的氧化產(chǎn)物酒精或乳酸中。3.水稻等植物長期水淹后爛根的原因:無氧呼吸的產(chǎn)物酒精對細胞有毒害作用。玉米種子爛胚的原因:無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對細胞有毒害作用。4.原核生物無線粒體,仍可進行有氧呼吸,如藍藻、硝化細菌等。針對訓練1.
5、(2012上海)下圖為果實生長過程中細胞呼吸變化的示意圖。據(jù)圖分析,正確的是( )A.階段,同化作用小于異化作用B.階段,同化作用等于異化作用C.階段,同化作用增強導致果實變甜D.階段,異化作用增強導致果實含水量增加答案 D解析 同化作用合成有機物,異化作用分解有機物,、階段果實生長,同化作用都大于異化作用,A、B錯;C選項,果實變甜的主要原因是同化作用的產(chǎn)物淀粉轉(zhuǎn)化成為可溶性糖,并非同化作用增強引起,故C錯;在第階段成熟后期,由于異化作用增強(呼吸增強),產(chǎn)生代謝水增多,導致果實含水量增加,D正確。2.(2012西安模擬)有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培養(yǎng)液,當通入不同濃度的氧氣時,其產(chǎn)生的酒精
6、和CO2的量如下表所示:下列敘述錯誤的是( )A.氧濃度為a時只進行有氧呼吸B.b值對應的氧濃度為零C.氧濃度為c時,經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為6 molD.氧濃度為d時,有1/3的葡萄糖用于酒精發(fā)酵答案 D解析 根據(jù)表格信息,結(jié)合有氧呼吸和無氧呼吸的反應式可判斷:在氧濃度為a時酵母菌只進行有氧呼吸,b時只進行無氧呼吸,c、d時既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸。氧濃度為d時有氧呼吸產(chǎn)生CO2的量為15-69 mol,消耗葡萄糖1.5 mol,無氧呼吸產(chǎn)生CO2的量為6 mol,消耗葡萄糖3 mol,故有2/3的葡萄糖用于酒精發(fā)酵??键c二 影響細胞呼吸的因素核心突破1.內(nèi)部因素(1)植物種類:陽生陰生
7、(2)發(fā)育階段:幼苗、開花期成熟期(3)不同部位:生殖器官營養(yǎng)器官2.外部因素適當降低氧氣濃度能夠抑制細胞呼吸,減少有機物消耗,以延長蔬菜、水果的保鮮時間氧氣作為有氧呼吸的原料而影響細胞呼吸的速率和性質(zhì)(在O2濃度為零時只進行無氧呼吸;濃度為大于零小于10%時,既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸;濃度為10%以上時,只進行有氧呼吸。)氧氣低溫下貯存蔬菜、水果;在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當降溫,以降低細胞呼吸,減少有機物的消耗,提高產(chǎn)量影響呼吸酶的活性:最適溫度時,細胞呼吸最強;超過最適溫度呼吸酶活性降低,甚至變性失活,呼吸受抑制;低于最適溫度酶活性下降,呼吸受抑制溫度實踐應用曲線模型影響機理因素將
8、種子風干,以減弱細胞呼吸,從而減少有機物的消耗,延長作物種子儲藏時間在一定范圍內(nèi),細胞呼吸強度隨含水量的增加而加強,隨含水量的減少而減弱H2O在蔬菜和水果的保鮮中,增加CO2的濃度,可提高保鮮效果增加CO2的濃度對細胞呼吸有明顯的抑制效應。這可以從化學平衡的角度得到解釋CO2濃度知能拓展細胞呼吸原理的實踐應用(1)用透氣紗布或“創(chuàng)可貼”包扎傷口:增加通氣量,抑制破傷風桿菌的無氧呼吸。(2)釀酒時早期通氣促進酵母菌有氧呼吸,利于菌種 繁殖后期密封發(fā)酵罐促進酵母菌無氧呼吸, 利于產(chǎn)生酒精(3)食醋、味精制作:向發(fā)酵罐中通入無菌空氣,促進醋酸桿菌、谷氨酸棒狀桿菌進行有氧呼吸。(4)土壤松土促進根細胞
9、呼吸作用,有利于主動運輸,為礦質(zhì)元素的吸收供應能量;無土栽培時要及時通入空氣,避免因無氧呼吸產(chǎn)生酒精而爛根。(5)貯存糧食、水果的條件低氧(不是無氧)、低溫;二者差別在含水量方面,糧食要曬干入庫,水果要保持一定濕度。(6)提倡慢跑:促進肌細胞有氧呼吸,防止無氧呼吸產(chǎn)生乳酸使肌肉酸脹。針對訓練3.(2011溫州十校聯(lián)考)下列措施中,最有利于儲藏新鮮蔬菜、水果的條件是( )曬干 零上低溫 零下低溫 無氧 低氧A. B.C. D.答案 C解析 要長時間儲藏蔬菜、水果,就要降低其細胞呼吸強度,減少有機物的消耗。在低溫條件下,呼吸酶活性降低;低氧狀態(tài)下,細胞有氧呼吸強度弱,無氧呼吸強度受到抑制,整個細胞
10、呼吸速率處于較低狀態(tài),此時可有效減少營養(yǎng)物質(zhì)的消耗,但若溫度低于零度,則會凍傷蔬菜、水果。溫度適中,減少蔬菜、水果中水分的丟失,有利于保鮮。4.(2012南昌二中測試)為了探究植物體呼吸強度的變化規(guī)律,研究人員在不同溫度和不同含氧量下,測定了一定大小新鮮菠菜葉片的二氧化碳釋放量,其數(shù)據(jù)如下表所示(表中為相對值)。以下敘述錯誤的是( )73.574.242.47.117.348.240102.0100.056.68.841.459.83067.265.538.96.435.246.42032.633.621.55.953.731.2105.35.44.41.23.66.2040.0%20.0%1
11、0.0%3.0%1.0%0.1% O2 CO2溫度4.(2012南昌二中測試)為了探究植物體呼吸強度的變化規(guī)律,研究人員在不同溫度和不同含氧量下,測定了一定大小新鮮菠菜葉片的二氧化碳釋放量,其數(shù)據(jù)如下表所示(表中為相對值)。以下敘述錯誤的是( )A.研究人員在對數(shù)據(jù)分析時,發(fā)現(xiàn)溫度、含氧量分別為10 、1.0%的條件下測得的數(shù)據(jù)最可能是錯誤的B.為了使實驗數(shù)據(jù)真實地反映呼吸作用強度的變化,在實驗環(huán)境條件上應特別注意的是光照,使實驗環(huán)境處于光照狀態(tài)C.表中數(shù)據(jù)反映出當含氧量從20.0%上升到40.0%時,植物的呼吸強度一般保持相對穩(wěn)定,其原因是受酶或線粒體數(shù)量的限制D.就表中數(shù)據(jù)分析,蔬菜長期貯
12、藏的最佳環(huán)境條件控制在溫度為0 、含氧量為3.0%,此條件下植物細胞內(nèi)CO2的產(chǎn)生場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體答案 B解析 本題以表格形式考查影響細胞呼吸的因素及其在生活中的應用的相關(guān)知識,準確分析表格,提取有用信息是解決本題的關(guān)鍵。根據(jù)題意可知,本實驗的自變量為溫度和含氧量,因變量為CO2的釋放量。由表中數(shù)據(jù)可知,在溫度不變、含氧量低于3.0%時,隨含氧量的升高,CO2的釋放量逐漸減少,含氧量在3.0%20.0%時,隨含氧量的升高,CO2的釋放量增加;在含氧量不變時,CO2的釋放量先隨溫度的升高而升高,到達30 后,釋放量隨溫度升高而降低,說明細胞呼吸的最適溫度約為30 。據(jù)此規(guī)律,可確定在溫度
13、為10 、含氧量為1.0%的條件下,CO2的釋放量應該小于53.7,表中測得的數(shù)據(jù)可能是錯誤的,故A正確。在有光或無光條件下,細胞都可進行呼吸作用,但此實驗需排除光的干擾。u方法技能方法技能據(jù)CO2釋放量和O2消耗量判斷細胞呼吸狀況在以C6H12O6為呼吸底物的情況下,CO2釋放量和O2消耗量是判斷細胞呼吸類型的重要依據(jù),總結(jié)如下:(1)無CO2釋放時,細胞只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸,此種情況下,容器內(nèi)氣體體積不發(fā)生變化,如馬鈴薯塊莖的無氧呼吸。(2)不消耗O2,但產(chǎn)生CO2,細胞只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸,此種情況下容器內(nèi)氣體體積增大,如酵母菌的無氧呼吸。(3)當CO2釋放量等于O2消耗量時,細
14、胞只進行有氧呼吸,此種情況下,容器內(nèi)氣體體積不變化,但若將CO2吸收,可引起氣體體積減小。(4)當CO2釋放量大于O2消耗量時,細胞同時進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸和有氧呼吸,如酵母菌在不同O2濃度下的細胞呼吸,此種情況下,判斷哪種呼吸方式占優(yōu)勢,可分析如下:若VCO2/VO24/3,有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。若VCO2/VO24/3 ,無氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸。若VCO2/VO2t2,t1時不利于葉片貯藏D. t1、t2條件下乙烯產(chǎn)生量的變化趨勢相似,t1t2,t1時不利于葉片貯藏答案 C解析 依圖示可知,與t2相比,t1溫度條件下,葉片的呼吸速率和乙烯產(chǎn)生量的高峰出現(xiàn)時
15、間提前且峰值高,不利于葉片貯藏。4.(2011廣東)下圖表示的是測定保溫桶內(nèi)溫度變化實驗裝置。某研究小組以該裝置探究酵母菌在不同條件下呼吸作用的情況。材料用具:保溫桶(500 mL)、溫度計、活性干酵母、質(zhì)量濃度0.1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蠟油。實驗假設:酵母菌在有氧條件下呼吸作用比無氧條件下呼吸作用放出熱量更多。(1)取A、B兩裝置設計實驗如下,請補充下表中內(nèi)容:加入石蠟油,鋪滿液面_加入240 mL煮沸后冷卻的葡萄糖溶液B_加入10 g活性干酵母加入240 mL的葡萄糖溶液A方法步驟三方法步驟二方法步驟一裝置(2)B裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是_,這是控制實驗的_變量。(3)要
16、測定B裝置因呼吸作用引起的溫度變化量,還需要增加一個裝置C。請寫出裝置C的實驗步驟:加入石蠟油,鋪滿液面_C方法步驟三方法步驟二方法步驟一裝置(4)實驗預期:在適宜條件下實驗,30 min后記錄實驗結(jié)果,若裝置A、B、C溫度大小關(guān)系是:_(用“”表示),則假設成立。答案 (1)不加入石蠟油 加入10 g活性干酵母(2)去除氧氣 自(3)加入240 mL煮沸后冷卻的葡萄糖溶液 不加入活性干酵母(4)ABC解析 考查探究酵母菌在有氧條件下和無氧條件下呼吸作用放出熱量的情況。分析表中相關(guān)內(nèi)容,考慮到實驗要遵循對照性原則、科學性原則和單一變量原則,因此處應填“不加入石蠟油”,處應填“加入10 g活性干酵母”。B裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧氣,這樣來控制實驗的自變量。要測定B裝置因呼吸作用引起的溫度變化量,還需要增加一個裝置C,因此應設計成空白對照,即加入240 mL煮沸后冷卻的葡萄糖溶液,不加入活性干酵母。因為有氧條件下比無氧條件下呼吸作用放出熱量多,因此,裝置A、B、C溫度大小關(guān)系是ABC。