高中生物《ATP的主要来源——细胞呼吸》导学案

第五章第3节：ATP的主要来源——细胞呼吸授课时间：2014年12月25日【学习目标】1.说出线粒体的结构和功能。2.进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。3.有氧呼吸的过程及原理。【重点和难点】重点：有氧呼吸的过程及原理。难点：（1）细胞呼吸的原理和本质。（2）探究酵母菌细胞的呼吸方式。一：细胞呼吸1．概念：_________在细胞内经过一系列的___________，生成________或其他产物，释放出__________并生成_________的过程。2．方式：可分为______________和_____________两种类型。二：“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验1原理：酵母菌在________和________的条件下都能生存，属于__________菌，便于用来研究呼吸方式，酵母菌在有氧条件下，进行，将葡萄糖氧化分解形成；在无氧条件下，进行，将葡萄糖分解形成，所以酵母菌是型微生物。检验产物：CO2：可使澄清的石灰水变_____，也可使水溶液由蓝变________再变_________。酒精：与________的重铬酸钾溶液反应，颜色变化：。2.实验假设：3.实验装置：4.思考：(1)．两个装置，哪一个是检测有氧呼吸的？如何控制有氧和无氧的条件？(2)．第一个装置中NaOH溶液有什么作用？(3)．用什么检测CO2产生情况？用什么检测酒精产生情况？(4)．什么是对比试验？怎么区别于对照实验？【例1】如图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。以下说法中不正确的是()A．通过比较甲、乙两装置的实验结果可看出氧气条件对细胞呼吸的影响B．可用溴麝香草酚蓝水溶液代替澄清的石灰水C．装置乙中应让Ⅱ先放置一会再与Ⅲ连接D．装置甲中NaOH的作用是吸收Ⅰ处的CO2三：有氧呼吸（一）主要场所：______________________________________________写出其结构的名称：________________________________________________（二）过程：1．第一阶段：（1）场所：______________________________（2）过程：在酶的催化下，1分子葡萄糖分解为________________，产生少量___________，并且释放出少量的___________。（3）反应式：_____________________________________________2．第二阶段：（1）场所：________________________________（2）过程：在酶的催化下，丙酮酸和水彻底分解成_____________，并释放出少量______________。（3）反应式：____________________________________________3．第三阶段：（1）场所：_______________________________________________（2）过程：在酶的催化下，前两阶段产生的[H]和氧结合，形成____，并释放出大量______________。（3）反应式：____________________________________________①②③④总反应式：_________________________________________________4．分析：元素转移方向：H2O中的“H”来自于“__________________”，“O”来自于“__________________”；CO2中的“C”来自于“_________________”，“O”来自于“__________________”（三）概念：细胞在_________参与下，通过___________的催化作用，把____________等有机物氧化分解，产生___________，释放____________，生成许多_________的过程。（四）能量去向：1mol的葡萄糖彻底氧化分解后可使1161kJ左右的能量储存在_________中，其余的能量以_________的形式散失，有氧呼吸的能量转化效率大约是_________。（五）有氧呼吸三个阶段的比较：项目第一阶段第二阶段第三阶段场所线粒体基质反应物[H]+O2生成物[H]+CO2形成ATP数量大量与氧的关系无关物质变化能量变化四、无氧呼吸：1．条件：________________条件下。2．场所：____________________________________3．过程：（1）第一阶段：与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。（2）第二阶段：4．化学反应式：进行此类无氧呼吸的生物主要有：__________________________丙酮酸+[H]________________________________________________________________________________________________酶酶（1）C6H12O6_____________＋少量能量酶（2）C6H12O6_____________＋少量能量酶（2）C6H12O6_____________＋少量能量进行此类无氧呼吸的生物主要有：__________________________5．发酵：（1）概念：酵母菌、乳酸菌等微生物的_____________________________（2）类型：①__________发酵：发酵产物为酒精和CO2②__________发酵：发酵产物为乳酸。五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较项目有氧呼吸无氧呼吸不同呼吸场所细胞质基质、条件需氧气、分解产物CO2和C2H5OH或C3H6O3能量释放大量产生ATP数目相同本质过程意义【例1】将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是()A．甲试管中最终产物为CO2和H2OB．乙试管中不发生反应C．丙试管中有大量的ATP产生D．丙试管中无CO2产生【例2】如图是一种可测定呼吸速率的密闭系统装置，把三套装置放在隔热且适宜的条件下培养(三装置中种子的质量相等)。下列有关说法正确的是()A.取适量的幼胚研碎，滴加少量的一种被还原后为白色的试剂，一段时间后试剂颜色变白的原因可能与种子呼吸过程产生的［H］有关B.当种子中的有机物消耗完毕，温度计读数tB最高C.一段时间后，玻璃管中的有色液滴移动的距离hChB=hAD.A、B两试管有色液滴右移的速率不一样六、影响细胞呼吸的环境因素①温度:通过影响酶活性而影响细胞呼吸。在一定范围内细胞呼吸的速率随温度的升高而明显加快，但超过一定的温度后，细胞呼吸反而会减弱，甚至停止。②O2浓度O2浓度=0时进行；0﹤O2浓度﹤10%进行；O2浓度≥10%时进行。表示细胞呼吸强度最弱，有机物消耗最少的是点。线段AB=BC，表示有氧呼吸、无氧呼吸释放的CO2量相等的是点。③CO2浓度：对细胞呼吸有作用④含水量：在一定范围内呼吸作用强度随含水量增加而【例1】(2011年黄浦质检)呼吸熵(RQ)＝呼吸作用释放的CO2量/吸收的O2量。右图是生物氧化分解葡萄糖过程中呼吸熵与氧分压的关系，以下叙述正确的是()A．呼吸熵越大，细胞呼吸产生的CO2越多B．b点有氧呼吸强度大于a点C．为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至c点D．c点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化【例2】(2011年泉州质检)稻田长期浸水，会导致水稻幼根变黑腐烂。测得水稻幼根从开始浸水到变黑腐烂时细胞呼吸速率的变化曲线如右图。下列叙述正确的是()A．Ⅰ阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无氧呼吸速率皆降低B．Ⅱ阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无氧呼吸速率皆升高C．Ⅲ阶段幼根因无氧呼吸的特有产物丙酮酸积累过多而变黑腐烂D．从理论上讲，为避免幼根变黑腐烂，稻田宜在Ⅱ阶段前适时排水【课时训练】1.（09天津卷）按下表设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养8～10小时，并对实验结果进行分析。实验材料取样处理分组培养液供氧情况适宜浓度酵母菌液50mL破碎细胞（细胞不完整）甲25mL75mL无氧乙25mL75mL遇氧50mL未处理丙25mL75mL无氧丁25mL75mL通氧下列叙述正确的是A.甲组不产生CO2而乙组产生B.甲组的酒精产量与丙组相同C.丁组能量转换率与丙组相同D.丁组的氧气消耗量大于乙组2.（09浙江卷）破伤风梭状芽孢杆菌侵入了人体深部的组织细胞并大量繁殖，下列关于该菌的细胞呼吸类型和消灭该菌首先要通过的免疫途径的叙述，正确的是A．无氧呼吸和体液免疫B．无氧呼吸和细胞免疫C．有氧呼吸和体液免疫D．有氧呼吸和细胞免疫3.（09广东理基）在密闭容器内，酵母菌利用葡萄糖产生酒精，此过程不生成A．ATPB．乳酸C．三碳化合物D．CO24.（09广东卷）利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的CO2浓度较高，有利于A．降低呼吸强度B．降低水分吸收C．促进果实成熟D．促进光合作用5.（09上海卷）在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如右表。若底物是葡萄糖，则下弄叙述中正确的是A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸B.b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多C.c条件下，无氧呼吸最弱D.d条件下，产生的CO2全部来自线粒体6.右图是某种绿色植物的绿色器官在不同氧气浓度下，O2吸收量和CO2释放量的变化坐标图。氧气浓度为10%时，该器官进行的呼吸作用为（）A．有氧呼吸大于无氧呼吸B．有氧呼吸小于无氧呼吸C．有氧呼吸等于无氧呼吸D．只进行有氧呼吸7.（06－江苏14）香蕉成熟过程中。随着贮藏物质强烈水解并转化为还原糖，香蕉逐渐变甜，其呼吸速率变化如图中曲线a所示。图中符合香蕉内还原糖含量变化趋势的曲线是（）A、曲线1；B、曲线2；C、曲线3；D、曲线4。8.用下图装置测定种子萌发时进行的呼吸作用类型，同时关闭活塞，在25℃下经过20min再观察红色液滴移动情况，下列对实验结果分析不符合实际的是A．若装置l的红色液滴左移，装置2的红色液滴不移动，则说明萌发的种子既进行CO2释放量O2吸收量a100b83c64d77有氧呼吸也进行无氧呼吸B．装置l的红色液滴向左移动的体积是呼吸作用消耗O2的体积，装置2的红色液滴向右移动的体积是呼吸作用释放C02和消耗O2的体积之差C．若装置l红色液滴左移，装置2的红色液滴不移动，则说明萌发的种子只进行有氧呼吸D．若装置1红色液滴不移动，装置2的红色液滴右移，则说明萌发的种子只进行无氧呼吸9.取适量干重相等的４份种子进行不同处理：（甲）风干，（乙）消毒后浸水萌发，（丙）浸水后萌发，（丁）浸水萌发后煮熟冷却，消毒。然后分别放入4个保温瓶中，一段时间后，种子堆内温度最高的是：（）A．甲B．乙C．丙D．丁10.有氧呼吸全过程的物质变化可分为下列三个阶段，与此相关的叙述中正确的是：(）①C6H12O6→丙酮酸②丙酮酸+H2O→CO2+[H]③[H]+O2→H2OA．第③阶段反应极易进行，无需酶的催化B．第①②阶段能为其他化合物的合成提供原料C．第②阶段无ATP生成，第③阶段形成较多的ATPD．第①阶段与无氧呼吸的第①阶段不同11．自然条件下有关植物呼吸作用的叙述中，正确的是：（）A．有氧呼吸过程中，中间产物丙酮酸必须进入线粒体B．高等植物只能进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸C．有氧呼吸产生二氧化碳，无氧呼吸不产生二氧化碳D．有氧呼吸的强度晚上比白天强12.如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是：（）A．氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍C．氧浓度为c时，无氧呼吸最弱D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等13下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放