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2019-2020年高三生物 專題二 細胞呼吸教案 一、教學內容及考試說明要求： 知識內容 要求 細胞呼吸及其原理的應用 B 探究酵母菌的呼吸方式（實驗考查） C 二、重要的結論性語句： 1、細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產物，并釋放能量的過程。釋放的能量除部分以熱能的形式散失，另一部分轉移到ATP中，為生命活動提供能量。 2、細胞呼吸分為有氧呼吸與無氧呼吸兩種類型。 3、微生物的無氧呼吸通常稱為發(fā)酵，有兩種類型：酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵。 4、細胞呼吸的中間產物是各種有機物之間轉化的樞紐。 三、重、難點知識歸類、整理： 1、有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯系： 有氧呼吸 無氧呼吸 不 同 點 反應條件 需要O2、酶和適宜的溫度 不需要O2，需要酶和適宜的溫度 呼吸場所 第一階段在細胞質基質中，第二、三階段在線粒體內 全過程都在細胞質基質內 分解產物 CO2和H2O CO2、酒精或乳酸 釋放能量 較多，1 mol葡萄釋放能量2870 kJ，其中1161 kJ轉移至ATP中（38 molATP） 1 mol葡萄糖釋放能量196．65 kJ(生成乳酸)或222 kJ(生成酒精)，其中均有61．08 kJ轉移至ATP中（2 molATP） 相同點 其實質都是：分解有機物，釋放能量，生成ATP供生命活動需要 相互聯系 第一階段(從葡萄糖到丙酮酸)完全相同，之后在不同條件下，在不同的場所沿不同的途徑，在不同的酶作用下形成不同的產物： 2、細胞呼吸的反應式： 酶 （1）有氧呼吸：C6H12O6＋6H2O＋6O2→6CO2＋12H2O＋能量 （2）無氧呼吸： 酶 酶 ①C6H12O6 →2C2H5OH + 2CO2+能量 ②C6H12O6→2C3H6O3 + 能量 3、細胞呼吸(有氧呼吸)與光合作用的關系，如下表： 光合作用 細胞呼吸(有氧呼吸) 發(fā)生部位 含葉綠體的細胞(主要是葉肉細胞) 所有生活細胞 反應場所 葉綠體 主要在線粒體內 條件 光、H2O、CO2、適宜的溫度、酶、色素 有光、無光均可，適宜的溫度、O2、酶 能量代謝 光能轉變?yōu)榛瘜W能，貯存在有機物中 有機物中的化學能釋放出，一部分轉移到ATP中 物質代謝 將無機物(CO2和H2O)合成有機物(如C6H12O6) 有機物(如C6H12O6)分解為無機物(H2O和CO2) 聯系 光合作用的產物作為細胞呼吸的原料(有機物和O2均為細胞呼吸的原料)，細胞呼吸產生的CO2可為光合作用所利用 四、例題解析： 例1：如下圖表示大氣中氧的濃度對植物組織內CO2產生的影響，試據圖回答： (1)A點表示植物組織釋放的CO2較多，這些CO2是_________的產物。 (2)由A到B，CO2的釋放量急劇減少，其原因是____________________。 (3)由B到C，CO2的釋放量又不斷增加，其主要原因是_______________________。 (4)為了有利于貯藏蔬菜和水果，貯藏室內的氧氣應調節(jié)到圖中的哪一點所對應的濃度?____________。采取這一措施的理由是______________________。 例2：酵母菌在有氧時進行有氧呼吸，無氧時進行無氧呼吸，將酵母菌放在含有培養(yǎng)液的密閉的錐形瓶中，測得CO2的釋放量比O2的吸收量大1倍，則有氧呼吸與無氧呼吸消耗葡萄糖的比為 A．1∶6 B．1∶3 C．1∶2 D．1∶0 課堂練習 一 、單選題： 1．有氧呼吸產物CO2中的氧來自參加反應的（ ） A．C6H12O6 和H2O B．C6H12O6 和O2 C．H2O和O2 D．C6H12O6 2．在有氧和無氧條件下，丙酮酸的變化分別是（ ） A．氧化成CO2和H2O、分解成C2H5OH和CO2或C3H6O3 B．分解成酒精和CO2、CO2和水 C．氧化分解為乳酸、分解為CO2 D．兩種情況下都能徹底氧化分解為酒精 3．食品罐頭的鐵蓋上印有“若安全鈕鼓起，壓有響聲，請勿購買”，鐵蓋安全鈕鼓起的最可能原因是　　　　　　　　　（　?。〢．好氧型細菌呼吸，產生CO2和H2O B．微生物呼吸，產生CO2和C2H5OH C．乳酸菌呼吸，產生CO2和C3H6O3 D．酵母菌呼吸，產生CO2和H2O 4．如果葡萄糖液中有一半的酵母菌進行有氧呼吸，那么每消耗1mol葡萄糖，將產生( ) A．2mol CO2 B．3mol CO2 C．4 mol CO2 D．6mol CO2 5．右圖中曲線a表示水稻根有氧呼吸和無氧呼吸所釋放的CO2總量的變化，曲線b表示有氧呼吸釋放的CO2量的變化，則表示無氧呼吸釋放的CO2量的變化是下圖中的 二、多選題： 6．在線粒體內進行有氧呼吸的具體部位是（ ） A．外膜 B．內膜 C．嵴 D．基質 7．綠色植物在暗室中生長可以消耗的物質是（ ） A．ATP B．葡萄糖 C．CO2 D．O2 三、非選題： 8．下圖是某同學為了研究酵母菌的細胞呼吸所設計的一個實驗裝置。開始時錐形瓶中裝滿了5%的蔗糖溶液，并加入了適量的酵母菌，將裝置密封并靜置一段時間，觀察并記錄玻璃管內的液面刻度。表中是該同學在不同的溫度條件下進行實驗時所記錄的數據與初始液面數據的差值。（單位:mL） 時間min 4℃ 10℃ 20℃ 35℃ 55℃ 90℃ 5 0 0.2 0.4 0.7 0 0 10 0 1.0 1.3 1.2 0.1 0 15 0.1 1.9 2.2 2.8 0.2 0 20 0.2 3.1 3.3 4.4 0.3 0 25 0.3 4.0 4.5 5.0 0.4 0 （1）該同學作了以下四種假設，你認為最合理的假設是 （ ） A．溫度對酵母菌有氧呼吸有影響 B．溫度對酵母菌無氧呼吸有影響 C．氧濃度對酵母菌有氧呼吸有影響 D．氧濃度對酵母菌無氧呼吸有影響 （2）假設實驗的過程中產生的氣體在溶液中的溶解度很低，則表中數據可以反映酵母菌呼吸作用產生的 的量。 （3）從表中數據分析得知最有利于酵母菌發(fā)酵的溫度是 ，實驗過程中應用 方法控制溫度，不可直接加熱。對于在90℃條件下的實驗數據，你認為得到的原因是 。 （4）實驗開始前，實驗裝置必須密封并靜置一段時間，以便消耗裝置中的 。 （5）請寫出該實驗條件下酵母菌細胞呼吸的反應式： 9．將動物的肝細胞研磨并除去ATP后，分別放入3只標號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的錐形瓶中，裝置和處理如圖a，將錐形瓶瓶口密封后，放入20℃水浴鍋中，1h后的結果如圖b。 （1）實驗中可以看到的明顯變化是 ， 由此可以推斷 號錐形瓶中發(fā)生了 作用。 （2）該實驗的全部結果說明 。 10．某學生想驗證酵母菌的細胞呼吸方式，并設計了下列對照實驗，請你幫助他完成有關內容： （1）實驗目的：驗證酵母菌的細胞呼吸方式。 （2）實驗原理:細胞的不同呼吸方式釋放的能量多少不同，但每種方式所釋放的能量中都有一部分以________形式散失，從而導致細胞周圍的環(huán)境溫_______。 (3)材料用具:酵母菌培養(yǎng)液，質量濃度為0.1g/mL的葡萄糖溶液、液體石蠟油、蒸餾水、保溫瓶、溫度計、棉花。 （4）實驗步驟： ①將質量濃度為0.1g/mL的葡萄糖溶液加熱后冷卻備用； ②取3只保溫瓶，編號為A、B、C，并將C瓶設計為對照。 ③在3只保溫瓶中分別加入等量_________ 。 ④A瓶中加入 ，B瓶中入 ，C瓶中再加入 。 ⑤3個保溫瓶中均放入溫度計，用棉花輕輕塞上瓶口，并保證保溫瓶通氣。 ⑥24小時后觀察并記錄3個保溫瓶的溫度數據。 (5)實驗結果預測并解釋原因： A瓶溫度 ，因為 。 B瓶溫度_________，因為 。 C瓶溫度_________，因為 。 (6)實驗結論是_ 。 專題二：細胞呼吸（第四課時） 課后練習 一、單選題： 1．完成有氧呼吸全過程的結構是（ ） A．細胞質基質 B．線粒體 C．細胞 D．肺泡 2．有氧呼吸過程中釋放的CO2中的氧 （ ） A．全部來自氧氣 B．全部來自水 C．全部來自葡萄糖 D．來自葡萄糖和水 3．人體紅細胞所需能量的來源主要是利用 （ ） A．葡萄糖，進行有氧呼吸 B．葡萄糖，進行無氧呼吸 C．乳酸，進行有氧呼吸 D．乳酸，進行無氧呼吸 4．在有氧呼吸過程中，水分子參與反應的過程和生成水分子的過程分別在 （ ） A．第一和第二階段 B．第二和第三階段 C．第一和第三階段 D．第三和第二階段 5．在實驗條件下，測試某種恒溫動物離體細胞的呼吸作用強度（E）受溫度變化的影響，下圖中哪一曲線能正確表示其結果（ ） 6．有研究者將下列四種等量的細胞分別磨碎，然后放到四個離心試管內高速旋轉離心，結果磨碎的液體分為四層，如右圖，其中③層有較多的有氧呼吸的酶。則在下列的各種材料中③層最厚的細胞是： A．皮膚細胞 B．口腔上皮細胞 C．心肌細胞 D．腎臟細胞 7．用酵母菌釀酒時，如果向釀酒的原料中注入足量的氧氣，會出現的現象是 （ ） A．酵母菌死亡，不產生酒精 B．酵母菌增多，不產生酒精 C．酵母菌增多，產生酒精增多 D．酵母菌減少，產生酒精增多 8．關于真核細胞呼吸正確的說法是（ ） A．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 B．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 C．無氧呼吸的酶存在于細胞質基質和線粒體 D．有氧呼吸的酶存在于細胞質基質、線粒體內膜、線粒體基質 9．在細胞呼吸中，消耗12摩爾氧氣所釋放出的能量，轉移到ATP中的有（ ）千焦 A．3242 B．2322 C．3483 D．1952 10．下列反應在細胞質基質和線粒體內均能完成的是（　?。? A．葡萄糖→丙酮酸 B．丙酮酸→酒精＋CO2 C．ADP＋Pi＋能量 →ATP D．H2O→[H]＋O2 二、多選題： 11．將丙酮酸中的能量轉變成熱能的場所是（　?。? A．細胞質基質 B．核糖體 C．線粒體 D．葉綠體 12．下列關于植物呼吸作用的敘述不正確的是 （ ） A．呼吸作用的中間產物丙酮酸可以通過線粒體雙層膜 B．是否產生二氧化碳是有氧呼吸和無氧呼吸的主要區(qū)別 C．高等植物進行有氧呼吸，低等植物進行無氧呼吸 D．種子庫中貯藏的風干種子不進行呼吸作用 13．右圖表示兩類動物的耗氧量與環(huán)境溫度的關系。下列敘述中正確的是 （ ） Ａ．甲是恒溫動物 B．乙是恒溫動物 C．甲是變溫動物 D．乙是變溫動物 14．較長時間的無氧呼吸，陸生植物就會受傷死亡的原因是 （ ） A．產物酒精使蛋白質變性，細胞死亡 B．釋放能量少，進而加速有機物的消耗 C．無氧呼吸放出的大量熱量導致酶變性失活 D．缺少某些中間產物，阻礙某些物質的合成 15.葡萄糖在細胞質內分解至丙酮酸的過程中，下列敘述不正確的是　　　　?。ā　。? A．在線粒體中進行無氧呼吸 B．需在有氧條件下進行C．產生CO2 D．反應速度不受溫度影響 三、非選題： 16. 下圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下O2吸收量和CO2釋放量的變化。請據圖回答下列問題： (1)外界氧濃度在10％以下時，該器官的呼吸作用方式是 。 (2)該器官的CO2釋放與O2的吸收兩條曲線在P點相交后則重合為一條線，此時該器官的呼吸作用方式是 ，進行此種呼吸方式所用的底物是 。 (3)當外界氧濃度為4～5％時，該器官CO2釋放量的相對值為0．6，而O2吸收量的相對值為0.4。此時，無氧呼吸消耗葡萄糖的相對值約相當于有氧呼吸的 倍，釋放的能量約相當于有氧呼吸的 倍，轉移到ATP的能量約相當于有氧呼吸的 倍。 17．如圖所示的裝置中，甲內是經煮沸后冷卻的5%的葡萄糖溶液（其中加入酵母液）；乙內是澄清的石灰水。首先將甲、乙裝置準備好，待甲中反應一段時間后，將裝置左側的玻璃管插入混合液中。 （1）本裝置是驗證 的實驗，將5%的葡萄糖液煮沸又冷卻的目的是 。 （2）寫出甲、乙內發(fā)生反應的化學方程式： 甲 。 乙 。 （3）實驗進行30分鐘后，甲裝置與實驗開始的溫度比較有何變化？ ， 試解釋變化原因 。 （4）若設法用另一玻璃管向甲混合液中輸入O2，則開始時B內冒出氣泡的速度將 。其原因是向甲內輸入O2后 。 18．某同學做了如下實驗：取A、B兩支試管。在A管中加入煮熟的蠶豆子葉，B管中加入發(fā)芽的蠶豆子葉。在兩管中分別加入甲烯藍溶液（注：甲烯藍氧化態(tài)為藍色，接受氫后為無色），一段時間后倒出溶液，兩管中的子葉都呈藍色，然后，兩管分別加水淹沒子葉、抽氣、在水面上覆蓋適量石蠟油，37℃保溫一段時間后，發(fā)現A管中的子葉不變色，B管中的子葉藍色變淺。取出子葉放在濾紙上，一段時間后，發(fā)現A管中取出的子葉不變色，B管中取出的子葉藍色變深。 根據上述實驗現象，回答問題： （1）37℃保溫一段時間后，B 管子葉藍色變淺的原因是 。 （2）濾紙上B管子葉藍色變深的原因是 。 （3）A管子葉37℃保溫后不變色的原因是 。 （4）該實驗設置A管的目的是 。 19．請圍繞與O2有關的實驗，分析并回答問題： (1)將某綠色植物置于密閉玻璃罩內，黑暗處理lh，罩內CO2含量增加了25mg；再給以1h的充足光照，罩內CO2減少了36mg，共合成葡萄糖45mg。若呼吸底物和光合產物均為葡萄糖，則光下呼吸作用強度為 C02／mgh-1，上述連續(xù)2h的實驗，植物凈積累葡萄糖 mg。 A B C 0 20 40 60 80 100 氧分壓/mmHg 0．3 0．2 1 0．1 耗氧量/g。kg-1。h-1 350C 250C 200C 150C 100C 50C P Q (2)有人利用下左圖水生動物耗O2量測定裝置，研究一定水溫下金魚耗O2量隨水中氧分壓而變化的規(guī)律，結果如右圖。左圖中流量計(A)用于控制和測定水流量，呼吸室(B)中放金魚，C為恒溫電熱器。 ①放入金魚前，需分別采集呼吸室入水口和出水口的水樣，并測定溶O2量，其目的是 。 ②右圖結果是選擇體重相似的健康金魚實驗的結果，為何實驗金魚的體重要相似? 。限制P點、Q點下金魚耗O2量的因子分別是 、 。由圖推知，金魚屬于 (恒／變)溫動物。 T ③金魚能忍受缺O(jiān)2。5℃下分別生活在氧分壓為0和20mmHg氧分壓水中12h的金魚，前者組織和水樣中的 等含量明顯高于后者。 20．右圖是一種可測定種子呼吸作用的密閉系統裝置。U形毛細玻璃管（帶刻度）作為檢壓計。錐形瓶內放入一盛有20%KOH溶液的小燒杯，杯中插入一根濾紙折疊條。瓶底放入一些蒸餾水浸泡過的濾紙圓片，再將經消毒并充分吸脹的小麥種子若干平鋪在濾紙圓片上，加入適量蒸餾水。整個裝置密封，并置到200C恒溫環(huán)境，打開三通活塞（T），待U形管兩側液柱平衡后關閉T，開始計時。 （1）小燒杯中插入一根濾紙折疊條的作用是__________ ___________________________________。 (2)檢壓計(U形管)左管口與大氣相通，實驗時室內氣壓的微小變化對讀數都產生影響，必須進行校正.具體方法是_______________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)若用該裝置繼續(xù)測定單位質量小麥種子呼吸時CO2釋放量與O2消耗量的比值，請寫出主要的方法步驟： ①________________________________________________________； ②_________________________________________________________； ③_________________________________________________________； ④_________________________________________________________。 (4)干重相同的油菜和小麥種子相比，萌發(fā)時有氧呼吸CO2釋放量與O2消耗量的比值，油菜種子_______________(大、等、小)于小麥種子。 專題二：細胞呼吸第四課時答案 例1解析：植物組織雖然以有氧呼吸為主，但也保留無氧呼吸。無氧呼吸生成酒精時，也可生成一定量的CO2，O2含量越低，無氧呼吸越旺盛，產生的CO2越多；植物組織進行有氧呼吸時，會產生大量的CO2，O2濃度越高，有氧呼吸越旺盛，產生的CO2越多。但在有氧和無氧之間，植物的呼吸作用最弱，此時，少量的O2抑制了無氧呼吸，而有氧呼吸在氧含量極低時極弱，把這一規(guī)律用于貯藏蔬菜和水果，可以減少有機物的消耗。 答案：(1)無氧呼吸 (2)O2增加，無氧呼吸受抑制 (3)O2充足，有氧呼吸加強，釋放O2量增多 (4)B點所對應的濃度 這時有氧呼吸微弱，同時又抑制無氧呼吸，蔬菜、水果組織內糖類等有機物分解得最慢。 例2解析：酵母菌既能進行有氧呼吸，又能進行無氧呼吸， 此時CO2釋放量比O2的吸收量大，由此可知生物既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸。從反應式可以看出，有氧呼吸時O2的吸收量與CO2的釋放量相同，假設O2的吸收量為1 mol，則因CO2的釋放量是吸收量的2倍，所以共釋放CO2的量為2 mol，有氧呼吸時釋放的CO2量與吸收O2量相同，因此也是1 mol，那么無氧呼吸釋放CO2的量則為1 mol。由反應式可知，有氧呼吸產生l mol CO2需要消耗1/6 mol葡萄糖，而無氧呼吸時產生1 mol CO2需要消耗1/2 mol葡萄糖，則有氧呼吸與無氧呼吸消耗葡萄糖的比為(1/6)∶(1/2)＝1∶3。 答案：B 課堂練習 1A 2A 3B 4C 5B 6BCD 7ABD 三、非選題： 8．（1）B（2）CO2　 （3）35℃　　水浴加熱　　 (4)　溫度過高，酶的空間結構遭到破壞，失去活性， O2　　 （5）C6H12O62C2H5OH+CO2 9．⑴ Ⅲ號錐形瓶的酒精滴液在玻璃管中向左移動；Ⅲ；呼吸（有氧呼吸）。 ⑵ 肝細胞的呼吸作用需要葡萄糖和ATP?！? 10． (2)熱能， 升高。 (4)③備用的葡萄糖溶液。 ④適量的酵母菌培養(yǎng)液和液體石蠟油。 與A等量的酵母菌培養(yǎng)液。 與A等量的蒸餾水。 (5)升高少，酵母菌在無氧條件下進行無氧呼吸，放出的能量少。 升高多，酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸，釋放的能量多。 不升高，無酵母菌，沒有呼吸作用釋放能量。 (6)酵母菌的細胞呼吸方式包括有氧呼吸和無氧呼吸兩種，有氧呼吸比無氧呼吸釋放的能量多。 課后練習 1C 2D 3B 4B 5C 6C 7B 8D 9B 10C 11AC 12BCD 13AD 14ABD 15ABC 16． (1)有氧呼吸和無氧呼吸 (2)有氧呼吸 葡萄糖 (3)1．5 0．11 0．08 17．（1）酵母菌發(fā)酵產生CO2，（煮沸）殺滅其它菌類，去氧。（冷卻）避免傷害酵母菌 酶 （2）C6H12O6 →2C2H5OH + 2CO2+能量 CO2+Ca(OH)2 → CaCO3↓ +H2O （3）升高，呼吸作用釋放能量，部分能量以熱能形式散失 （4）減慢，無氧呼吸受抑制 18．（1）子葉在無氧呼吸過程中產生的氫能使甲烯藍還原。 （2）通過呼吸作用還原的甲烯藍被氧化。 （3）子葉細胞的酶失活，無呼吸作用。 （4）作對照實驗。 19． (1)30 7.5 (2)①作為空白對照，排除水中其它生物或有機物質的耗O2量對結果的干擾，以校正誤差 ②不同體重金魚的耗O2量有差別(只要合理均給分) 氧分壓 溫度 變 ③乳酸 20．（1）增大CO2的吸收能力。 （2）錐形瓶中加入與實驗組等量的死種子，其他處理及裝置與實驗組完全相同，記錄相同時間內的讀數變化 。 （3）①錐形瓶中不加入KOH溶液，代之等量清水 ②用同質量的小麥種子在相同環(huán)境下進行與上述實驗相同的操作 ③測出相同時間內密閉系統的氣體體積凈變化量 ④再計算出CO2釋放量。 (4)小