1、第3节ATP的主要来源细胞呼吸第1课时细胞呼吸的方式和有氧呼吸的过程学习目标1.理解细胞呼吸的概念。2.探究酵母菌细胞呼吸的方式，学会控制和检测实验变量。3.概述有氧呼吸的三个阶段，在此基础上概括有氧呼吸的概念。一、细胞呼吸的概念和方式1细胞呼吸的概念(1)发生场所：生活状态的细胞内。(2)分解底物：生物体内的有机物。(3)呼吸产物：CO2或其他产物(因呼吸类型而异)。(4)反应类型：氧化分解。(5)能量变化：有机物中化学能释放，生成ATP。2探究酵母菌细胞呼吸的方式(1)实验原理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。CO2和酒精的检测检测产物所用试剂现象二氧化
2、碳澄清的石灰水变混浊溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄酒精酸性重铬酸钾溶液橙色变成灰绿色(2)探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置(3)实验步骤(4)实验结论：酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生大量的CO2和水，在无氧条件下进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物有酒精，同时也产生少量的CO2。归纳总结(1)实验变量的分析探究课题有氧呼吸无氧呼吸变量控制通入空气、保证O2的充分供应先将锥形瓶内的O2消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶无关变量控制空气先通入NaOH溶液中，除去CO2排除有氧呼吸的干扰自变量O2的有无因变量酶母菌的呼吸产物，即产生CO2的多少、酒精的有无无关变量温度、营养物质的浓度和总量等(2)
3、对比实验和对照实验对比实验是指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。对比实验不设对照组，均为实验组(或互为实验组和对照组)，是对照实验的一种特殊形式，即相当于“相互对照实验”。例1下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是()A细胞呼吸必须在酶的催化下进行B细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸C细胞呼吸实际上是在细胞内进行有机物分解，释放能量的过程D细胞呼吸实际上就是细胞与环境间的气体交换答案D解析细胞呼吸必须在酶的催化作用下进行，包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型；细胞呼吸是细胞内有机物的氧化分解，释放能量的过程，而不是细胞与环境间的气体交换。
4、例2下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，以下说法中正确的是()A两个装置均需要在黑暗条件下进行B装置乙在处可检测到有酒精生成C装置乙是对照组，装置甲是实验组D装置甲中NaOH的作用是吸收处的CO2答案B解析两个装置均不需要在黑暗条件下进行；处酵母菌产生酒精；此实验是对比实验，没有对照组，都是实验组；装置甲中NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2。二、线粒体与有氧呼吸1线粒体的结构线粒体具有双层膜，3内膜向内腔折叠形成2嵴，大大增加了内膜的表面积，嵴的周围充满了液态的4基质。线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。2有氧呼吸的过程阶段场所物质变化放能多少第一阶段细胞质基质葡萄糖2
5、丙酮酸4H少量第二阶段线粒体基质2丙酮酸6H2O6CO220H少量第三阶段线粒体内膜24H6O212H2O大量3.总反应式及氧元素去向4有氧呼吸的概念是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。例3如图所示为某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程，下列相关叙述中正确的是()A图解中的两种物质依次是H2O和O2B图解中(一)、(二)两阶段产生H的场所都是线粒体C图解中(三)阶段产生的H2O中的氢最终都来自葡萄糖D1分子丙酮酸在(二)、(三)阶段产生的能量一样多答案A解析从题图所示的过程及参与的物质分析可知，该过程表示的是
6、细胞的有氧呼吸过程。(一)表示有氧呼吸的第一阶段，在细胞质基质中完成，在酶的作用下，葡萄糖分解成丙酮酸和少量H，释放少量能量。(二)表示有氧呼吸的第二阶段，在线粒体基质中丙酮酸和H2O(即图中)彻底分解成CO2和H，释放少量能量。(三)表示有氧呼吸的第三阶段，前两个阶段产生的H与O2(即图中)结合生成H2O，释放大量能量。例4用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是()A葡萄糖丙酮酸水B葡萄糖丙酮酸氧C葡萄糖氧水D葡萄糖丙酮酸二氧化碳答案D解析有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和H，葡萄糖中的18O转移到丙酮酸中；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和H，则18O转移
7、到二氧化碳中。思维启迪有氧呼吸过程中物质和能量的变化(1)各反应物参与的阶段：葡萄糖在第一个阶段参与，H2O在第二个阶段参与，O2在第三个阶段参与。(2)各生成物产生的阶段：H在第一个阶段和第二个阶段产生，CO2在第二个阶段产生，H2O在第三个阶段产生。(3)能量变化的特点：三个阶段都产生能量，但大量的能量在第三个阶段产生。1下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。(1)只检测有无CO2产生即可确定酵母菌的呼吸方式()(2)根据石灰水变混浊的程度可以确定CO2产生的量的多少()(3)酒精在中性或酸性条件下与重铬酸钾溶液反应产生灰绿色()(4)有氧呼吸全部在线粒体中进行()(5)有氧呼吸的三个阶段
8、均可产生ATP，但第三阶段产生的最多()(6)氧气作为反应物在有氧呼吸的第二、三阶段参与()(7)有氧呼吸的第三阶段既消耗水又产生水()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2近几年，几起严重的醉驾事故引起了社会的广泛关注。交警为检测司机是否存在酒后驾驶的违章行为，检测司机呼出的气体的试剂是()A溴麝香草酚蓝水溶液B斐林试剂C重铬酸钾的浓硫酸溶液D澄清的石灰水答案C解析橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精反应呈现灰绿色，利用此原理可检测酒精的存在。3利用如图所示装置探究酵母菌的无氧呼吸，正确的操作方法是()AA瓶先敞口培养一段时间后，再连通B瓶BA瓶密封后，应该立即连通B瓶CA瓶密封
9、后，培养一段时间，再连通B瓶D实验结束后，在B瓶中加入重铬酸钾检验酒精答案C解析探究酵母菌无氧呼吸需要设置无氧条件，同时检测无氧呼吸的产物CO2和酒精，因此装置中要将A锥形瓶密封一段时间，让酵母菌将瓶中的氧气消耗干净后再连通B瓶，保证澄清石灰水变混浊是由酵母菌在无氧条件下产生CO2造成的，无氧呼吸产生的酒精存在于A瓶中。4(2017雅安高一检测)在有氧呼吸的反应阶段中，下列不在线粒体中进行的只有()AH经过一系列的化学反应与氧结合生成水BC6H12O6分解为丙酮酸和HC丙酮酸分解为CO2和HDADP与磷酸反应生成ATP答案B解析有氧呼吸的第一阶段是将葡萄糖分解为丙酮酸和H，该过程是在细胞质基质
10、中进行的。5如图表示线粒体的亚显微结构示意图。请据图分析回答下列问题：(1)线粒体由7_和_包被形成。其中后者向内腔折叠形成_，从而扩大了_的附着面积。(2)线粒体是_的主要场所，其中有关的酶分布在6_和1_中。(3)线粒体广泛存在于_细胞中。从数量来看，_的细胞中往往含量较多；从分布来看，细胞内部_的部位往往分布的较多。(4)不是所有的细胞都具有线粒体。在下列细胞中，没有线粒体的是_，能够进行有氧呼吸的是_。A乳酸菌 B念珠藻C衣藻 D变形虫E蛔虫 F人的成熟红细胞答案(1)外膜6内膜2嵴酶(2)有氧呼吸内膜基质(3)动、植物新陈代谢旺盛新陈代谢旺盛(4)ABEFBCD对点训练题组一探究酵母
11、菌细胞呼吸的方式1细胞呼吸的实质是()A分解有机物，储存能量B合成有机物，储存能量C分解有机物，释放能量D合成有机物，释放能量答案C解析细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。2在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的颜色反应，下列描述不正确的是()ACO2可使澄清的石灰水变混浊BCO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄C乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色D乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色答案C解析CO2能使澄清的石灰水变混浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄；乙醇在酸性条件下(浓硫酸
12、)能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色。3在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，质量分数为10%的NaOH溶液的作用是()A吸收空气中的O2B吸收空气中的CO2C检测酒精的产生D检验CO2的产生答案B4下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，有关叙述正确的是()A该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，其中乙组作为对照组B若向B瓶和D瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则D瓶内的溶液会变黄C可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率D若C瓶和E瓶中溶液都变混浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式答案C解析D瓶酵母菌进行无氧呼吸，生成酒精，在酸性条件下重铬酸钾溶液与酒精反应变成灰绿色，而B瓶
13、酵母菌进行有氧呼吸，不生成酒精，加入酸性重铬酸钾溶液无灰绿色出现。B瓶酵母菌进行有氧呼吸，产生二氧化碳速率较快，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较短，石灰水变混浊较快(混浊量较大)；D瓶酵母菌进行无氧呼吸，产生二氧化碳速率较慢，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较长，石灰水变混浊较慢(混浊量较小)。5如图是探究酵母菌呼吸类型的装置，如果装置一中红色液滴向左移，装置二中红色液滴向右移，证明酵母菌()A只进行有氧呼吸B只进行无氧呼吸C可能死亡D既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸答案D解析装置一中NaOH溶液可以吸收装置内的CO2，则装置内气体变化只是由O2体积变化引起的；装置二中蒸馏水对气体变化没有影响，则装置内
14、气体变化是由O2、CO2体积变化共同引起的。只进行有氧呼吸时，放出CO2体积等于消耗O2体积，则装置一中液滴左移，装置二中液滴不移，A项错误；只进行无氧呼吸时，不消耗O2、放出CO2，则装置一中液滴不移动，装置二中液滴右移，B项错误；若酵母菌死亡，则装置一和装置二中的液滴均不移动，C项错误；有氧呼吸和无氧呼吸同时存在时，消耗O2、放出CO2，但是放出CO2体积大于消耗O2体积，则装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，D项正确。6(2017杭州二中月考)某同学在研究马铃薯块茎无氧呼吸产物时，设计了如下实验：取新鲜马铃薯块茎，洗净、切成碎屑。向锥形瓶中放入适量的马铃薯块茎碎屑，并向瓶中充入N2，安装
15、成如图装置。下列说法不正确的是()A锥形瓶中充入N2的目的是制造无氧环境B若溴麝香草酚蓝水溶液不变色，则说明马铃薯块茎细胞进行的是酒精发酵C实验前应对马铃薯块茎碎屑消毒D溴麝香草酚蓝水溶液也可以换成澄清的石灰水答案B解析根据实验目的“研究马铃薯块茎无氧呼吸产物”可知，应对其创设无氧环境，故充入N2的目的是制造无氧环境；溴麝香草酚蓝水溶液是用来鉴别CO2的，不变色说明没有CO2生成，则说明马铃薯块茎细胞进行的是乳酸发酵而不是会产生CO2的酒精发酵过程；为防止马铃薯块茎上杂菌细胞呼吸对实验造成干扰，实验前需对其消毒；检验CO2也可用澄清石灰水。题组二有氧呼吸过程7.如图为有氧呼吸的主要场所线粒体的
16、结构示意图，有氧呼吸过程中CO2产生和水消耗的场所分别是()A BC D答案D解析在有氧呼吸过程中，CO2产生和水消耗均发生在第二阶段，第二阶段的场所为线粒体基质，即图中所示。8向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中加入甲、乙、丙、丁四种抑制剂，下列说法正确的是()A若甲能抑制丙酮酸分解，则会使丙酮酸的消耗增加B若乙能抑制葡萄糖分解，则会使丙酮酸增加C若丙能抑制ATP的形成，则会使ADP的消耗增加D若丁能抑制H被氧化成水，则会使O2的消耗减少答案D9有氧呼吸过程中，产生H较多和产生ATP最多的阶段分别是()第一阶段第二阶段第三阶段A BC D答案B解析有氧呼吸第一阶段仅产生少量的H和少量的ATP，第二
17、阶段产生较多的H和少量的ATP，第三阶段消耗H，产生大量ATP。10有氧呼吸全过程中的物质变化可分为三个阶段：C6H12O6丙酮酸H；丙酮酸H2OCO2H；HO2H2O。下列与此相关的叙述中，正确的是()A第阶段反应极易进行，无需酶的催化B第阶段无ATP生成，第阶段形成较多的ATPC第阶段的进行，需在有氧条件下D第阶段也在线粒体中进行答案C解析有氧呼吸的三个阶段都需要酶的催化，都有ATP的产生；产生ATP最多的是第阶段；有氧呼吸第、阶段需在有氧条件下进行，因为丙酮酸需在有氧条件下进入线粒体；第阶段在细胞质基质中进行。11如图表示有氧呼吸过程，下列有关说法正确的是()A中数值最大的是B代表的是O
18、2C有氧呼吸三个阶段所需的酶相同D参与的过程发生在线粒体内膜上答案D解析分析题图可知：分别代表有氧呼吸第一、二和三阶段所释放的能量，其中第三个阶段所释放的能量的数值最大；有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，第二和第三阶段分别发生在线粒体的基质中和内膜上，三个阶段发生的场所不同，所需的酶不同；代表参与第二阶段反应的原料H2O，不是O2，代表的O2，参与的过程是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上。12如图表示细胞呼吸的过程，其中13代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是()A1和3都具有双层生物膜B1和2所含酶的种类不同C2和3都能产生大量ATPD甲、乙分别代表H
19、、丙酮酸答案B解析分析有氧呼吸过程可知，在细胞质基质中完成有氧呼吸第一阶段，将葡萄糖分解为丙酮酸、H，并产生少量ATP，所以1为细胞质基质，甲为丙酮酸；在线粒体基质中完成有氧呼吸第二阶段，将丙酮酸和水分解为CO2、H，并产生少量ATP，所以2为线粒体基质，乙为H；在线粒体内膜上完成有氧呼吸第三阶段，H与O2反应生成H2O，同时产生大量ATP，所以3为线粒体内膜。1代表的细胞质基质无生物膜，A项错误；细胞质基质和线粒体基质中所含酶的种类不同，进行的化学反应也不同，B项正确；2代表线粒体基质，其内进行有氧呼吸的第二阶段，不能产生大量ATP，C项错误；据上述分析可知甲为丙酮酸，乙为H，D项错误。综合
20、强化13如图是有氧呼吸过程的图解，请据图回答(1)(4)题：(1)有氧呼吸的总反应式为_。(2)有氧呼吸的过程十分复杂，可以分为_个阶段，其中H和氧气结合的是第_阶段。(3)在有氧呼吸过程中，释放出大量能量的是第_阶段，反应的场所是_。(4)图中分别是_、_。答案(1)C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量(2)三三(3)三线粒体内膜(4)H2OCO214下图是测定植物细胞呼吸的装置。请据图回答问题：(1)A瓶内NaOH的作用是_；B瓶内石灰水的作用是_；D瓶内石灰水的作用是_。(2)为什么要用不透光的玻璃罩来罩住植物？ _。(3)如果将植物换成萌发的种子，实验结果怎样？_。答案(
21、1)吸收空气中的CO2检验CO2是否被完全吸收检验细胞呼吸是否产生CO2(2)防止植物进行光合作用干扰实验结果(3)实验效果与绿色植物相同15.如图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的情况。材料用具：保温桶(500 mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。实验假设：酵母菌在有氧条件下细胞呼吸比无氧条件下细胞呼吸放出热量更多。(1)取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：装置方法步骤一方法步骤二方法步骤三A加入240 mL的葡萄糖溶液加入10 g活性干酵母_B加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶
22、液_加入石蜡油，铺满液面(2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是_，这是控制实验的_变量。(3)要测定B装置因细胞呼吸引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出装置C的实验步骤：装置方法步骤一方法步骤二方法步骤三C_加入石蜡油，铺满液面(4)实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是：_(用“”表示)，则假设成立。答案(1)不加入石蜡油加入10 g活性干酵母(2)去除氧气自(3)加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液不加入活性干酵母(或加入10 g死亡的干酵母)(4)ABC解析A、B两个实验装置作对照，A为有氧条件下的细胞呼吸，B为无氧条件下的(步骤三加入石蜡油，隔绝氧气)细胞呼吸。B装置中葡萄糖煮沸的目的是去除氧气。两装置步骤二应相同，都是加入10 g活性干酵母，体现了单一变量的实验原则。C装置是和B作对照的，用来排除其他因素造成的温度变化，因此，除了步骤二不加入活性干酵母外，其他条件应该和B相同。装置A、B、C温度大小应该和三个装置细胞呼吸类型有关，A中酵母菌进行了有氧呼吸释放大量能量，温度会最高，C装置没有酵母菌，没有细胞呼吸，温度最低，B装置中酵母菌进行无厌氧呼吸，释放的能量比A中少。
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