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第3節(jié) 呼吸作用（一） 【自主學習】 【學習目標】 1. 理解有氧呼吸和無氧呼吸的場所、總反應式和具體反應過程； 2. 能說出有氧呼吸和無氧呼吸的異同； 3. 能說出呼吸作用與線粒體的結構關系。 【學習重點難點】 重點 1. 能說出有氧呼吸和無氧呼吸的異同； 2. 有氧呼吸和無氧呼吸的異同。 難點 1.能說出有氧呼吸和無氧呼吸的異同； 2.有氧呼吸和無氧呼吸的異同； 3.呼吸作用與線粒體的結構關系。 【方法引導】 仔細觀察書本的“問題探討”、“思考與討論”、“資料分析”等材料， 積極思考、交流，在討論、探究中解決問題、得出結論、鍛煉能力。 【基礎知識】 一、細胞呼吸的方式 1．完善下列過程圖解 2．修訂下列反應式 (1)有氧呼吸反應式 C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O________________________________ (2)無氧呼吸反應式 ①C6H12O6===2C2H5O＋2CO2______________________ ②C6H12O6===2C3H6O3____________________________________________ [判斷] 1．無氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不屬于氧化反應 (　　) 2．水果貯藏在完全無氧的環(huán)境中，可將損失減小到最低程度 (　　) 3．有氧呼吸的酶存在于細胞質基質、線粒體內膜、線粒體基質 (　　) 4．人體劇烈運動時，CO2/O2＞1，即CO2既可在線粒體又可在細胞質基質中產生。 (　　) 【綜合提升】 1．有氧呼吸三個階段的比較 比較項目 第一階段 第二階段 第三階段 場所 細胞質基質 線粒體基質 線粒體內膜 反應物 葡萄糖 丙酮酸和水 [H]和氧氣 生成物 丙酮酸和[H] 二氧化碳和[H] 水 產生ATP量 少量 少量 大量 與氧的關系 無關 無關 有關 2.有氧呼吸與無氧呼吸的比較 項目 有氧呼吸 無氧呼吸 不 同 點 場所 細胞質基質和線粒體 細胞質基質 條件 需O2、酶 不需O2、需酶 產物 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸 能量 大量 少量 特點 有機物徹底分解，能量完全釋放 有機物沒有徹底分解，能量沒有完全釋放 相 同 點 聯(lián)系 葡萄糖分解為丙酮酸階段完全相同 實質 分解有機物，釋放能量，合成ATP 意義 為生物體的各項生命活動提供能量 l 【預習自測】 1.細胞內糖分解代謝過程如圖所示，下列敘述錯誤的是 (　　) A．植物細胞能進行過程①和③或過程①和④ B．真核細胞的細胞質基質中能進行過程①和② C．動物細胞內，過程②比過程①釋放的能量多 D．乳酸菌細胞內，過程①產生[H]，過程③消耗[H] 2．如圖所示為某綠色植物細胞內部分物質的代謝過程，下列相關敘述中正確的是(　　) ①圖解中的a、b兩物質依次是H2O和O2?、趫D解中(一)(二)兩階段產生[H]的場所都是線粒體?、蹐D解中(三)階段產生的水中的氫最終都來自葡萄糖?、?分子丙酮酸經過(二)(三)兩階段可產生6分子水?、輬D示過程在有光和無光的條件下都能進行?、抻?8O標記葡萄糖，則產物CO2中會檢測到放射性　⑦若葡萄糖進入線粒體，可在酶的作用下生成CO2和H2O A．①⑤⑥ B．①③⑥⑦ C．②③④⑦ D．②④⑤⑥ 3．(2011安徽卷，3)某種蔬菜離體葉片在黑暗中不同溫度條件下呼吸速率和乙烯產生量的變化如下圖所示，t1、t2表示10 ℃～30 ℃之間的兩個不同溫度。下列分析正確的是(　　) A．與t1相比，t2時呼吸速率高峰出現時間推遲且峰值低，不利于葉片貯藏 B．與t2相比，t1時乙烯產生最高峰出現時間提前且峰值高，有利于葉片貯藏 C．t1、t2條件下呼吸速率的變化趨勢相似，t1＞t2，t1時不利于葉片貯藏 D．t1、t2條件下乙烯產生量的變化趨勢相似，t1＜t2，t1時不利于葉片貯藏 4．(2011海南卷，3)關于細胞呼吸的敘述，正確的是 (　　) A．種子風干脫水后呼吸強度增強 B．土壤淹水可導致根系發(fā)生無氧呼吸 C．破傷風桿菌在有氧條件下能大量繁殖 D．小麥種子萌發(fā)過程中有氧呼吸逐漸減弱 5．(2011山東卷，4)某興趣小組在室溫下進行了酵母菌無氧呼吸的 探究實驗(如右圖)。下列分析錯誤的是 (　　) A．滴管中冒出氣泡是反應產生CO2的結果 B．試管中加水的主要目的是制造無氧環(huán)境 C．若試管中的水換成冷水，氣泡釋放速率下降 D．被分解的葡萄糖中的能量一部分轉移至ATP，其余的存留在酒精中 l 【課堂檢測】 1. 將含酵母菌的葡萄糖溶液均分為4份，分別置于甲、乙、丙、丁四種條件下培養(yǎng)， 測得CO2和O2體積變化的相對值如圖。下列敘述正確的是 (　　) A．甲條件下，細胞呼吸的產物除CO2外，還有乳酸 B．乙條件下，有氧呼吸比無氧呼吸消耗的葡萄糖多 C．丙條件下，細胞呼吸產生的ATP最少 D．丁條件下，產物中的CO2全部來自線粒體 2.下圖表示幾種能源物質之間的關系，以下有關敘述中正確的是(　　) A．(1)(2)(3)(4)(5)均可以發(fā)生在綠色植物細胞內 B．(2)(3)(5)(6)(7)都能在動物細胞內完成 C．(4)和(5)只能分別在葉綠體和線粒體中進行 D．人體劇烈運動時可以發(fā)生(2)(3)(4)(5)(6) 答案：B 3．(2013三明模擬)生物體內葡萄糖代謝過程的圖解如下，據圖可知下列有關說法正確的是(　　) A．反應①②④都可在人體細胞中進行 B．無氧條件下，酵母菌只能進行③過程 C．反應①②必須在有氧條件下進行 D．上述反應均在線粒體內完成 答案：A 4．(2013東城質檢)某研究小組利用檢測氣壓變化的密閉裝置來探究微生物的呼吸，實驗設計如下。關閉活栓后，U形管右管液面高度變化反映瓶中的氣體體積變化。實驗開始時將右管液面高度調至參考點，實驗中定時記錄右管液面高度相對于參考點的變化。(忽略其他原因引起的容積變化)下列有關說法不正確的是(　　) A．甲組右管液面變化，表示的是微生物呼吸時氧氣的消耗量 B．乙組右管液面變化，表示的是微生物呼吸時CO2的釋放量和O2消耗量之間的差值 C．甲組右管液面升高，乙組不變，說明微生物只進行有氧呼吸 D．甲組右管液面不變，乙組下降，說明微生物進行乳酸發(fā)酵 答案：D 5．生物學中常利用物質與特定試劑混合后，呈現出特定的顏色進行物質鑒定。下列四個實驗現象中都有綠色出現，有關敘述不正確的是(　　) 選項 所用試劑 待測材料 顏色變化 A 橙色的重鉻酸鉀溶液 酸性條件下與乙醇混合 溶液呈現灰綠色 B 健那綠染液 活的口腔上皮細胞 線粒體呈現藍綠色 C 溴麝香草酚藍水溶液 隨二氧化碳濃度增加 混合液由黃變藍再變綠 D 甲基綠和吡羅紅混合液 HCl處理的口腔上皮細胞 核區(qū)被染成綠色 解析：C項中隨二氧化碳濃度增加，混合液由藍變綠再變黃。 答案：C l 【當堂訓練】 1．測定下列哪一項可簡便而且準確判斷貯存的小麥種子的細胞呼吸方式(　　) A．有無酒精生成 B．有無水生成 C．有無有機物消耗 D．O2消耗量與CO2生成量的比值 答案：D 2．如圖所示為某綠色植物細胞內部分物質的代謝過程，下列相關敘述中正確的是(　　) ①圖解中的a、b兩物質依次是H2O和O2 ②圖解中甲、乙兩階段產生[H]的場所都是線粒體 ③圖解中丙階段產生的水中的氫最終都來自葡萄糖 ④1分子丙酮酸經過乙、丙兩階段可產生6分子水 ⑤圖示過程在有光和無光的條件下都能進行 ⑥用18O標記葡萄糖，則產物CO2中會檢測到放射性 ⑦若葡萄糖進入線粒體，可在酶的作用下，生成CO2和H2O A．①⑤⑥　　B．①③⑥⑦ C．②③④⑦ D．②④⑤⑥ 答案：A 3．檢測酵母菌細胞呼吸作用的產物，下列描述正確的是(　　) A．如果產生的氣體使澄清的石灰水變渾濁，則酵母菌只進行有氧呼吸 B．如果產生的氣體使溴麝香草酚藍溶液變黃色，則酵母菌只進行無氧呼吸 C．無論進行有氧呼吸還是無氧呼吸，酵母菌都能產生CO2 D．酵母菌發(fā)酵時不產生氣體，但其發(fā)酵液能使重鉻酸鉀變灰綠色 答案：C 4．為了探究植物呼吸強度的變化規(guī)律，研究者在遮光狀態(tài)下，測得了相同的新鮮菠菜葉在不同溫度和O2含量條件下的CO2釋放量，結果如下表(表中數據為相對值)。下列有關分析錯誤的是(　　) O2含量 釋放量 溫度 0.1% 1.0% 3.0% 10.0% 20.0% 40.0% 3℃ 6.2 3.6 1. 2 4.4 5.4 5.3 10℃ 31.2 53.7 5.9 21.5 33.3 32.9 20℃ 46.4 35.2 6.4 38.9 65.5 66.2 30℃ 59.8 41.4 8.8 56.6 100.0 101.6 A.根據變化規(guī)律，表中10℃、1.0%條件下的數據很可能是錯誤的 B．溫度為3℃、O2含量為3.0%是貯藏菠菜葉的最佳環(huán)境條件組合 C．O2含量從20.0%升至40.0%時，O2含量限制了呼吸強度的繼續(xù)升高 D．在20℃條件下，O2含量從0.1%升高到3.0%的過程中，細胞無氧呼吸逐漸減弱 答案：C 5．如圖表示某種植物的非綠色器官在不同的氧濃度下O2吸收量和CO2生成量的變化，請據圖回答： (1)圖中曲線QR區(qū)段CO2生成量急劇減少的主要原因是_______________________。 (2)P點的生物學含義是無氧呼吸消失點，由縱軸、CO2生成量和O2吸收量共同圍成的面積所代表的生物學含義是__________________________________________________。 (3)在原圖中繪出無氧呼吸產生的CO2隨氧氣濃度變化而變化的曲線。 (4)若圖中的AB段與BC段的距離等長，說明此時有氧呼吸釋放的CO2與無氧呼吸釋放的CO2相比____________(填“一樣多”或“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是無氧呼吸的________倍。 (5)在長途運輸新鮮蔬菜時，常常向塑料袋中充入氮氣，目的是________________________________。你認為氧濃度應調節(jié)到____________點的對應濃度時，更有利于蔬菜的運輸，試說明理由__________________________________________ 。 答案：(1)氧氣濃度增加，無氧呼吸受抑制 (2)氧濃度逐漸增大的過程中，無氧呼吸生成的CO2總量 (3)所繪曲線應能表現下降趨勢，并經過Q、B以及P點在X軸上的投影點。如圖(點線)所示 (4)一樣多　1/3 (5)降低氧濃度，減少有機物的消耗　R　此時有氧呼吸強度較低，同時又抑制了無氧呼吸，蔬菜中的有機物消耗較少 l 【課后拓展】 1.在自然條件下，有關植物呼吸作用的敘述中，正確的是： ( ) A．有氧呼吸過程中，中間產物丙酮酸必須進入線粒體 B．高等植物只能進行有氧呼吸，不能進入無氧呼吸 C．有氧呼吸產生二氧化碳，無氧呼吸不產生二氧化碳 D．有氧呼吸的強度晚上比白天強 答案：A 2.下列有關呼吸作用的敘述中，錯誤的是： ( ) ①蛔蟲進行無氧呼吸 ②哺乳動物的成熟紅細胞只能進行無氧呼吸 ③長跑時，人體產生的CO2是有氧呼吸和無氧呼吸的共同產物 ④發(fā)酵和無氧呼吸為同一概念 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 答案： C 3.下列關于無氧呼吸的敘述中，不正確的是： （ ） A、無氧呼吸過程釋放的能量少 B、無氧呼吸的場所主要是細胞質基質 C、能進行無氧呼吸的植物都是低等植物 D、在無氧條件下，有機物分解為中間產物 答案：C 4．研究證實ATP既是“能量通貨”，也可作為神經細胞間信息傳遞中的一種信號分子，其作為信號分子的作用機理如圖所示。請分析回答： (1)神經細胞中的ATP主要來自________(生理過程)，其結構簡式是____________。研究發(fā)現，正常成年人安靜狀態(tài)下24小時有40 kg ATP發(fā)生轉化，而細胞內ADP、ATP的濃度僅為2～10 mmol/L，為滿足能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是____________。 (2)由圖可知，細胞間隙中的ATP在有關酶的作用下，磷酸基團逐個脫離下來，最后剩下的是____________。 (3)一些神經細胞不僅能釋放典型神經遞質，還能釋放ATP，兩者均能引起受體細胞的膜電位變化。據圖分析，科學家當初推測ATP可作為神經細胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是______________________________________________ ______________________________________________________________。 答案：(1)細胞呼吸　A—P～P～P　ATP與ADP相互迅速轉化　(2)腺苷 (3)①科學家用化學物質阻斷典型神經遞質在神經細胞間的信息傳遞后，發(fā)現受體細胞仍能接受到部分神經信號；②科學家尋找到靶細胞膜上有ATP的受體