年級
高一年級
授課時間
2課時
課題
第3節(jié) 細胞呼吸的原理和應用
教材分析
本節(jié)教材的主要內(nèi)容包括:細胞呼吸的方式、有氧呼吸和無氧呼吸過程中物質與能量的變化，以及細胞呼吸原理在生產(chǎn)生活中的應用。本節(jié)內(nèi)容需要2課時完成。第1課時探究酵母菌細胞呼吸的方式，第2課時學習有氧呼吸和無氧呼吸的概念，以及細胞呼吸原理的應用和生產(chǎn)實踐中的實例。通過探究細胞呼吸方式的實驗，滲透變量控制的方法，規(guī)范實驗設計的思路，同時認識到酵母菌存在兩種細胞呼吸的方式，并初步認識有氧和無氧條件下呼吸的產(chǎn)物不同。通過本節(jié)內(nèi)容的學習不僅要知道“細胞呼吸”的含義，還要知道“有氧呼吸”“無氧呼吸”的過程、場所、生理意義以及它們之間的異同。
本節(jié)內(nèi)容與前面所學的細胞質基質、線粒體、物質跨膜運輸、酶、ATP 等內(nèi)容都緊密聯(lián)系。將本節(jié)學習內(nèi)容與上述知識建立聯(lián)系，可以更深刻地理解細胞生命活動中物質和能最變化的內(nèi)在聯(lián)系，更深刻地理解細胞是最基本的生命系統(tǒng)。通過學習本節(jié)內(nèi)容的學習使學生更容易理解各種生命活動及規(guī)律。學習本節(jié)內(nèi)容，還可以為后續(xù)學習光合作用等其他細胞代謝奠定基礎。因此本節(jié)內(nèi)容在全書中具有極為重要的作用。
教學目標
1.通過探究酵母菌的細胞呼吸方式，說出細胞呼吸的類型。
2.描述線粒體適于進行有氧呼吸的結構，說明有氧呼吸過程中物質與能量的變化。
3.比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同，闡明細胞呼吸的實質。
4.探討細胞呼吸原理在生產(chǎn)和生活中的應用。
教學重、難點
1.教學重點
(1)探究酵母菌細胞呼吸的方式。
(2)有氧呼吸過程中物質與能量的變化。
2.教學難點
(1)探究酵母菌細胞呼吸的方式。
(2)有氧呼吸過程中物質與能量的變化。
教學過程
第1課時
教學內(nèi)容
教師活動
學生活動
引入新課
【情境導入】
利用做饅頭這一學生熟悉的情境，展示發(fā)面過程面團的變化圖片，提出問題:
發(fā)面中會有很多的小孔，保鮮膜上有水珠，而且在發(fā)面時，早期并沒有酒味，而后期會有酒味。
1.發(fā)面主要與什么微生物有關?
2.面團上的小孔是怎么產(chǎn)生的呢?保鮮膜上為什么會有水珠?
3.為什么早期沒有酒味而后期會有酒味呢?
4.酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的物質分別是什么呢?
通過對問題的探討導入對細胞呼吸的學習。
觀察發(fā)面過程面團的變化，思考有關問題，進入細胞呼吸的學習。
一、 細胞呼吸的方式
【概念詮釋】
細胞呼吸定義：是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并產(chǎn)生ATP的過程。細胞呼吸也叫呼吸作用。
呼吸作用的實質：是細胞內(nèi)的有機物氧化分解，并釋放能量。
【注意】呼吸≠呼吸作用
【布置任務】
任務一：探究酵母菌細胞呼吸的方式
實驗原理：
1.CO2的檢測①通入澄清的石灰水： 澄清→渾濁
②使溴麝香草酚藍水溶液：藍→綠→黃
2.酒精的檢測
酸性重鉻酸鉀溶液：由橙色變成灰綠色
按照探究實驗的步驟進行探究活動。
提出問題：酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是什么?
作出假設：有氧呼吸會產(chǎn)生CO2，無氧呼吸會產(chǎn)生CO2和酒精。
設計實驗：實驗組 組A：有氧呼吸組 （對比實驗）
組B：無氧呼吸組
對比實驗是指設置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結果的比較分析，來探究某種因素對實驗對象的影響，這樣的實驗叫做對比實驗，也叫相互對照實驗。對比實驗不設對照組，均為實驗組，是對照實驗的一種特殊形式。
引導學生思考：
如何控制有氧和無氧的條件？
怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？
怎樣鑒定有無CO2產(chǎn)生？如何比較CO2產(chǎn)生的多少？
布置學生思考該實驗變量的相關問題:
(1)自變量是什么?如何設置自變量?
(2)因變量是什么?如何檢測因變量?
(3)無關變量有哪些?如何控制無關變量?
PPT展示自變量:有氧或無氧環(huán)境——通入氧氣或密閉
因變量:產(chǎn)物的區(qū)別——通過觀察相同時間內(nèi)澄清石灰水混濁的程度或者相同混濁程度所需的時間長短，用滴管取出部分培養(yǎng)液加入酸性條件下的重鉻酸鉀檢測。
無關變量:溫度、葡萄糖溶液濃度、酵母菌活性等。
根據(jù)以上提出的變量控制方案，提供錐形瓶、玻璃管等儀器，請學生以小組為單位組裝實驗裝置，并設計實驗。
實驗步驟：
引導學生思考討論以下問題：
以上錐形瓶中的溶液在實驗中的作用分別是什么？
10%NaOH的作用是：吸收空氣中的CO2； 澄清的石灰水作用是：檢測CO2的產(chǎn)生。
如何說明CO2產(chǎn)生的多少？
根據(jù)石灰水的渾濁程度。
B瓶應封口放置一段時間后，在連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，這是為什么？
可以讓酵母菌消耗完瓶中原有氧氣，創(chuàng)造無氧環(huán)境。
實驗現(xiàn)象：
實驗結論：
1.酵母菌在有氧氣條件下進行有氧呼吸，產(chǎn)生大量二氧化碳，不產(chǎn)生酒精；
2.酵母菌在無氧條件下進行無氧呼吸，產(chǎn)生了少量二氧化碳，同時也產(chǎn)生了酒精。
【與社會聯(lián)系】
汽車司機酒駕檢測：
飲酒駕車是指車輛駕駛人員血液中的酒精含量大于或者等于20mg/100ml，小于80mg/100ml的駕駛行為。
醉酒駕車是指車輛駕駛人員血液中的酒精含量大于或者等于80mg/100ml的駕駛行為。
閱讀教材，理解呼吸作用的定義及實質。注意區(qū)分呼吸和呼吸作用。
根據(jù)自己已有的知識和生活經(jīng)驗，針對所提出的問題作出合理假設。
思考后進行討論，分析變量、運用控制變量法完成探究酵母菌呼吸方式的實驗設計方案。
思考討論有關問題，在表格中記錄實驗現(xiàn)象，由此得出實驗結論。
習題鞏固
1.(2023·廣東肇慶高一期末)如圖是某同學制作的探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗裝置，下列敘述正確的是
A.實驗中可依據(jù)澄清石灰水是否變渾濁來判斷細胞呼吸的方式
B.甲裝置中空氣先通過NaOH溶液的目的是去除空氣中的CO2
C.在酸性條件下，乙醇可使溴麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃
D.乙裝置中B瓶連接后即可連通盛有澄清的石灰水的錐形瓶進行實驗
【答案】B
【解析】A、酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都產(chǎn)生CO2，所以不能根據(jù)澄清石灰水是否變混濁判斷酵母菌細胞的呼吸方式，A錯誤;
B、甲裝置中添加質量分數(shù)為10%的NaOH溶液的目的是吸收空氣中的二氧化碳，目的是排除空氣中的二氧化碳對實驗結果的干擾，B正確;
C、CO2可使溴麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃，C錯誤;
D、乙裝置中的B瓶應封口放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，消耗掉瓶中原有的氧氣，以保證引起澄清石灰水變渾濁是由于無氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致，D錯誤。
故選: B。
2.下列關于“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗的敘述，錯誤的是
A.實驗中將葡萄糖溶液煮沸的目的是滅菌和去除溶液中的O2
B.可以根據(jù)石灰水的渾濁程度或溴麝香草酚藍溶液變成黃色的時間長短檢測CO2產(chǎn)生情況
C.葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應發(fā)生顏色變化，所以應該等葡萄糖充分消耗完以后再進行酒精的檢測
D.該實驗通過設置有氧和無氧兩種條件探究酵母菌細胞呼吸的方式，其中有氧條件為實驗組，無氧條件為對照組
【答案】D
【解析】A、將葡萄糖溶液煮沸可滅和去除溶液中的O2，A正確;
B、二氧化碳濃度越高，澄清石灰水越渾濁，溴麝香草酚藍溶液變成黃色的時間越短，因此可以根據(jù)石灰水的混濁程度或溴麝香草酚藍溶液變成黃色的時間長短檢測CO2產(chǎn)生情況，B正確;
C、橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與乙醇(俗稱酒精)發(fā)生化學反應，變成灰綠色;葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應發(fā)生顏色變化，c正確;
D、該實驗通過設置有氧和無氧兩種條件探究酵母菌細胞的呼吸方式，運用對比實驗法，有氧條件和無氧條件都是實驗組，D錯誤。
故選D。
二、有氧呼吸
【知識重現(xiàn)】
根據(jù)剛才以酵母菌進行的實驗，引導學生回顧一下有關酵母菌的知識。
1.酵母菌是什么生物，有線粒體嗎？
2. 有線粒體的功能是什么？
【概念闡述】
指導學生閱讀教材，理解有氧呼吸概念，掌握線粒體的結構。
1.概念：
細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。
2.反應的主要場所： 線粒體
內(nèi)膜的某些部位向線粒體的內(nèi)腔折疊形成嵴，嵴使內(nèi)膜的表面積大大增加。
線粒體的內(nèi)膜上和基質中含有許多種與有氧呼吸有關的酶。
【布置任務】
任務二：展示資料，通過資料分析有氧呼吸的過程。
1.有氧呼吸場所分析
資料一 科學家提取了新鮮的動物肝臟組織，研磨離心后獲取了細胞質基質(作為A組)和線粒體(作為B組)以及細胞勻漿(其中既有細胞質基質又有線粒體，作為C組)。分別向三組材料中加入等量的葡萄糖，檢測葡萄糖含量的變化，實驗結果如圖。
學生思考從圖中能夠得出有氧呼吸的場所在哪里嗎？
葡萄糖可以在細胞質基質中分解；葡萄糖不能在線粒體中直接分解；線粒體促進了葡萄糖的分解。
2.有氧呼吸第一階段分析
(1)閱讀下列資料，回答細胞質基質為葡萄糖的分解提供了什么物質？
資料二 科學家發(fā)現(xiàn)酵母汁液(主要成分是細胞質基質)能夠發(fā)酵(分解)葡萄糖，但將酵母汁液加熱到50 ℃以上，便會失效。酵母汁液經(jīng)過透析(除去小分子物質)以后，也失去了發(fā)酵能力。
細胞質基質為葡萄糖的分解提供了酶和小分子物質。
(2)閱讀拓展資料：
資料三 細胞質基質中的一種小分子物質——NAD＋(氧化型輔酶Ⅰ)，實際上是電子和氫離子的載體，能夠與葡萄糖氧化過程中脫下來的氫離子和電子結合，形成NADH(還原型輔酶 Ⅰ )。NADH在后續(xù)的反應中還會解離出電子和氫離子，使得電子和氫離子能夠繼續(xù)用于后續(xù)的反應。而NAD＋則可以重新結合新的電子和氫離子。由于NADH攜帶了電子和氫離子，因此具有較強的還原性，通常可以把它簡化為[H]
請學生根據(jù)資料完善下面有氧呼吸第一階段圖解。

3.有氧呼吸第二階段分析
(1)資料四 丙酮酸在線粒體中氧化分解生成CO2和H2O。20世紀30年代，克雷布斯等科學家發(fā)現(xiàn)，向鴿子胸肌懸浮液中加入少量草酰乙酸(C4H4O5)或蘋果酸(C4H6O5)，都能大大提高丙酮酸的氧化分解速率。
根據(jù)以上資料分析，草酰乙酸或蘋果酸是否是丙酮酸分解的中間產(chǎn)物？為什么？
不是，因為如果草酰乙酸或蘋果酸是丙酮酸分解的中間產(chǎn)物，那么外加的草酰乙酸或蘋果酸都能夠與丙酮酸分解產(chǎn)生的草酰乙酸或蘋果酸競爭結合相應的酶，應該會降低丙酮酸的分解速率，而不是大大提高丙酮酸的氧化分解速率。
(2)請學生結合資料，完善有氧呼吸第二階段的簡化圖解。
資料五 有氧呼吸第二階段圖解
4.有氧呼吸第三階段分析
有氧呼吸第三階段的特點有：[H]和O2參與反應，產(chǎn)生大量ATP，場所為線粒體內(nèi)膜。
(1)請學生結合資料六，分析O2的消耗和ATP的生成是否為同一個化學反應。
資料六 線粒體內(nèi)膜兩側有H＋濃度差；有一種能破壞這種濃度差的藥物，可以使線粒體產(chǎn)生大量熱量，也消耗氧氣，但不生成ATP。
上述資料說明O2的消耗和ATP的生成是兩個過程，H＋濃度可能起到將兩個過程連接起來的作用。
(2)請學生結合資料七，完善有氧呼吸第三階段反應的簡化圖解。
資料七 有氧呼吸的第三階段的反應主要有兩方面：一方面，前兩個階段產(chǎn)生的[H]在線粒體基質分離為電子和氫離子，電子在線粒體內(nèi)膜的蛋白復合體之間進行傳遞，傳遞過程中將氫離子由線粒體基質泵入膜間隙，使得膜間隙的氫離子濃度更高，電子失去能量后與氫離子和氧氣結合生成了水；另一方面，氫離子順著濃度梯度又由膜間隙流回到線粒體基質，同時推動ATP合成酶合成ATP。
5.通過以上資料的分析，引導學生寫出有氧呼吸總反應方程式，并標注反應物葡萄糖、氧氣和水中的氧的去向。
學生分析、總結有氧呼吸的能量利用特點：
1ml葡萄糖徹底氧化分解，共釋放2870kJ能量，其中一部分以熱能形式散失(約65.95%)；另一部分轉移到ATP中(977.28kJ，約34.05%)儲存，約形成32個ATP。
【核心歸納】
1.圖示展示有氧呼吸的過程，引導學生對有氧呼吸的三個階段進行核心歸納。
2.對總反應式進行剖析
有氧呼吸反應式中的能量與ATP的關系：有氧呼吸各個階段的反應式和總反應式中的能量都不能寫成ATP，因為ATP并不是有氧呼吸的直接產(chǎn)物，只是糖類等有機物氧化分解時釋放的部分能量可以用于合成ATP。
3.易錯提醒
(1)葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物質，但不是唯一的物質。
(2)葡萄糖不能進入線粒體，需要在細胞質基質中分解為丙酮酸和[H]后，丙酮酸才能進入線粒體中進一步分解。
(3)真核細胞中哺乳動物成熟的紅細胞、蛔蟲中無線粒體，只能進行無氧呼吸。線粒體不是進行有氧呼吸必需的結構，如藍細菌(原核生物)無線粒體，但能進行有氧呼吸。
回顧酵母菌結構及線粒體的功能。
閱讀教材，理解有氧呼吸概念，認識線粒體內(nèi)膜、外膜、基質等結構。體會結
構與功能相
適應。
分析資料掌握有氧呼吸的過程。
根據(jù)分步反應式得出有氧呼吸的總反應式，并標注反應物葡萄糖、氧氣和水中的氧的去向。
分析、總結有氧呼吸的能量利用特點。
對有氧呼吸的三個階段進行核心歸納。
習題鞏固
3.(2023·北京順義牛欄山第一中學高一期末)如圖為線粒體的結構示意圖。在相應區(qū)域中會發(fā)生的生物過程是

A.②處發(fā)生葡萄糖的分解
B.①中的O2穿過內(nèi)膜耗能
C.②處丙酮酸分解為CO2和H2O
D.③處[H]與O2結合生成水
【答案】D
【解析】A、②處為線粒體基質,葡萄糖的分解發(fā)生在細胞質基質，A錯誤;
B、①是膜間腔,其中的O2往線粒體基質擴散,穿過內(nèi)膜為自由擴散,不消耗能量, B
錯誤;
C、②處為線粒體基質，H2O是在線粒體內(nèi)膜_上形成, C錯誤;
D、③處為線粒體內(nèi)膜，此處[]與O2結合生成水，D正確。
故選D。
4.線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常運動的人肌細胞中線粒體數(shù)量通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關的說法，正確的是
A.葡萄糖在線粒體中分解釋放大量能量
B.線粒體內(nèi)膜上的酶可以參與丙酮酸的分解
C.肌細胞有氧呼吸形成水的[H]來源于細胞質基質和線粒體基質
D.進行有氧運動時，細胞內(nèi)葡萄糖氧化分解釋放的能量大部分儲存在ATP中
【答案】C
【解析】A、葡萄糖在細胞質基質中分解，A錯誤;
B、丙酮酸在線粒體基質中分解，相關酶分布在線粒體基質中，B錯誤;
C、有氧呼吸第三階段形成水的[H]來源于細胞質基質(有氧呼吸第一階段場所)和線粒體基質(有氧呼吸第二階段場所)， C正確;
D、進行有氧運動時，細胞內(nèi)葡萄糖氧化分解釋放的能量大部分以熱能形式散失，D錯誤。
故選C。
【補償訓練】
如圖甲是某綠色植物葉肉細胞在晴朗的白天有氧呼吸各階段反應圖解(1～8表示物質或能量),圖乙是線粒體簡圖,下列敘述不正確的是
A.所有葉肉細胞都能進行2→3過程
B.3→6過程發(fā)生在圖乙的②處
C.大量能量的生成發(fā)生在圖乙的③處
D.4和8表示的物質都為水,其來源相同
【答案】D
【解析】A、2→3表示細胞呼吸的第一階段，所有活細胞都能進行該過程，A正確;
B、3-6表示有氧呼吸第二階段，發(fā)生在線粒體基質，即圖乙的②處，B正確;
C、大量能量的生成發(fā)生在有氧呼吸第三階段，場所是線粒體內(nèi)膜，即圖乙的③處, C正確;
D、由分析可知，4和8表示的物質都為水，其來源不同，4來自細胞吸收的水分，而8來自有氧呼吸第三階段，D錯誤。
故選D。
課堂小結
板書設計
第3節(jié) 細胞呼吸的原理和應用
一、細胞呼吸的方式
1.細胞呼吸
(1)定義
(2)實質：是細胞內(nèi)的有機物氧化分解，并釋放能量。
2.探究酵母菌細胞呼吸的方式
(1)CO2的檢測①通入澄清的石灰水： 澄清→渾濁
②使溴麝香草酚藍水溶液：藍→綠→黃
(2)酒精的檢測
酸性重鉻酸鉀溶液：由橙色變成灰綠色
二、有氧呼吸
1.概念：細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。
2.反應的主要場所：線粒體
3.有氧呼吸分三個階段
教學過程
第2課時
教學內(nèi)容
教師活動
學生活動
引入新課
聯(lián)系生活，情境導入：
人在劇烈運動后，肌肉會發(fā)酸；蘋果儲藏久了會有酒味。
請學生思考分析出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因？
運用所學知識解釋現(xiàn)象，加深對無氧呼吸過程的理解。
一、無氧呼吸
【歸納概括】
結合上述情境分析，指導學生閱讀教材，闡述無氧呼吸概念及分析其過程。
無氧呼吸的概念：細胞在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機物經(jīng)過不完全分解，釋放少量能量，生成少量ATP的過程。
圖解無氧呼吸過程：
引導學生根據(jù)每階段反應寫出無氧呼吸總反應式，提醒學生，可以去掉中間產(chǎn)物，保留反應物和最終產(chǎn)物。
⑴ 酒精發(fā)酵： C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。
實例：酵母菌、大多數(shù)高等植物
(2)乳酸發(fā)酵： C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。
實例：①人和動物細胞③乳酸菌、②某些植物的特殊器官馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚
【布置任務】
任務一：分析無氧呼吸的過程
1.嘗試寫出無氧呼吸兩個階段的反應式
2.為什么無氧呼吸第二階段不產(chǎn)生ATP，但要進行第二階段的反應呢？(提示信息：已知細胞中的NAD＋的含量不多；丙酮酸不能運出細胞。)
由于細胞中NAD＋的含量不多，隨著NADH的積累，NAD＋逐漸被消耗。當NAD＋的含量很低時，細胞呼吸第一階段的過程就會停止，ATP的合成也會停止。因此為了保障通過細胞呼吸第一階段的持續(xù)以獲得ATP, NADH就要轉化成NAD＋來實現(xiàn)循環(huán)利用，來自NADH中的氫就會被乙醛或丙酮酸接收。另外，丙酮酸是不能運出細胞的，如果持續(xù)積累，也會抑制細胞呼吸第一階段的進行。
3.不同細胞無氧呼吸產(chǎn)物不同的直接原因是什么？
不同細胞所具有的酶的種類不同，導致反應途徑不同，產(chǎn)物也不同。
4.1 ml葡萄糖徹底氧化分解能釋放出2 870 kJ的能量，而1 ml葡萄糖在分解生成乳酸以后，只釋放出196.65 kJ的能量，其中只有61.08 kJ的能量儲存在ATP中。據(jù)此分析，在無氧呼吸過程中，葡萄糖中能量的主要去向和葡萄糖氧化分解釋放出的能量的主要去向分別是什么？
無氧呼吸過程中，葡萄糖中的能量主要儲存在乳酸或酒精中，沒有釋放出來；而葡萄糖氧化分解釋放出的能量主要以熱能的形式散失。
5.骨骼肌中的丙酮酸被還原成乳酸，大部分從活躍的肌細胞中擴散到血液，然后又通過血液帶回肝，在肝中重新轉化成葡萄糖。從物質和能量角度分析，乳酸在肝臟中重新轉化成葡萄糖的意義是什么？
減少機體內(nèi)物質和能量的浪費，有機物和能量再次被利用。
6.請從競爭的角度思考，乳酸菌通過無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的意義是什么？
乳酸菌產(chǎn)生的乳酸排到外界環(huán)境中，會導致環(huán)境中pH降低，使得一些不耐酸的微生物死亡，有利于乳酸菌在競爭中占據(jù)優(yōu)勢。
任務二：列表比較有氧呼吸和無氧呼吸，請學生完善表格，加深對有氧呼吸和無氧呼吸的理解。
細胞呼吸的意義：
（1）為生物體的生命活動提供能量。絕大多數(shù)生命活動的所需要的能量（ATP）都是來源于細胞呼吸。因此，細胞呼吸是ATP的主要來源。
（2）生物體代謝的樞紐，為生物體其他化合物的合成提供原料。細胞呼吸產(chǎn)生的丙酮酸可以作為合成脂肪、非必需氨基酸的原料。非糖物質代謝形成的某些產(chǎn)物與細胞呼吸中間產(chǎn)物相同，這些物質可以進一步形成葡萄糖。
【知識拓展】
其他能源物質的細胞呼吸
閱讀教材，獲得無氧呼吸的概念。
嘗試寫出無氧呼吸總反應式。
分析無氧呼吸過程，與有氧呼吸進行對比。
完善表格內(nèi)容，捋清有氧呼吸和無氧呼吸的不同點和相同點。
理解細胞呼吸的意義。
習題鞏固
1.(2023·重慶永州高一期中)如圖①～④表示細胞呼吸中的物質變化過程，下列敘述錯誤的是
A.一個細胞內(nèi)②③不能同時進行
B.酵母細胞中③④進行的場所不同
C.圖中過程①②③④中均能產(chǎn)生ATP和[H]
D.①②、①③的產(chǎn)物不同，原因是酶的種類不同
【答案】C
【解析】A、一個細胞只能進行②或③，所以不能同時進行②③， A正確;
B、③表示產(chǎn)生酒精的無氧呼吸的第二階段,在細胞質基質進行;④表示有氧呼吸的第二、三階段,反應場所是線粒體，B錯誤;
C、無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP和[H]，圖中過程②③中不能產(chǎn)生ATP和[H]，C錯誤;
D、①②、①③的產(chǎn)物不同直接原因是酶種類不同，D正確。
故選B。
2.(2023·云南大理高一期末)如圖表示某同學測得不同O2濃度下，酵母菌在一段時間內(nèi)分解葡萄糖時CO2釋放量和O2吸收量。下列敘述錯誤的是
A.O2濃度為a時，葡萄糖的氧化分解不徹底
B.O2濃度為b時，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸所消耗的葡萄糖的5倍
C.O2濃度為c時，有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2量相等
D.O2濃度為d時，產(chǎn)生的CO2全部來自線粒體
【答案】C
【解析】[詳解] A、 O2濃度為a時，酵母菌釋放二氧化碳，不吸收氧氣，說明酵母菌只進行無氧呼吸，無氧呼吸過程中有機物的氧化分解不徹底，產(chǎn)生酒精和二氧化碳，A正確;
B、 O2濃度為b時，CO2釋放量為8個單位，O2吸收量為3個單位，則有氧呼吸釋放CO23個單位，無氧呼吸釋放CO25個單位，因此無氧呼吸消耗的葡萄糖為2.5個單位，有氧呼吸所消耗的葡萄糖為0.5個單位，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸所消耗的葡萄糖的5倍，B正確;
C、O2濃度為c時，O2吸收量為4個單位，有氧呼吸釋放的CO2量為4個單位，無氧呼吸釋放的CO2量為1個單位，C錯誤;
D、 O2濃度為d時，CO2釋放量等于O2吸收量，酵母菌只進行有氧呼吸，產(chǎn)生的CO2全部來自線粒體基質，D正確。
故選C。
3.(2023·陜西漢中高一期末)如圖是探究酵母菌細胞呼吸方式類型的裝置(NaOH溶液可以吸收裝置中的CO2)，下列敘述正確的是
A.假設裝置1中的液滴左移，裝置2中的液滴右移，說明酵母菌只進行有氧呼吸
B.假設裝置1中的液滴不移動，裝置2中的液滴右移，說明酵母菌只進行有氧呼吸
C.假設裝置1中的液滴左移，裝置2中的液滴右移，說明酵母菌既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸
D.假設裝置1、2中的液滴均不移動，說明酵母菌只進行有氧呼吸或只進行無氧呼吸
【答案】C
【解析】A、假設裝置1中的液滴左移，說明消耗了氧氣，裝置2中的液滴右移，說明產(chǎn)生的二氧化碳量大于消耗的氧氣量，說明酵母菌同時進行有氧呼吸和無氧呼吸，A錯誤;
B、假設裝置1中的液滴不移動，裝置2中的液滴右移，說明沒有消耗氧氣，但產(chǎn)生了二氧化碳，酵母菌只進行無氧呼吸，B錯誤;
C、假設裝置1中的液滴左移，裝置2中的液滴右移，說明消耗了氧氣，且產(chǎn)生的二氧化碳的量大于消耗的氧氣量，酵母菌同時進行有氧呼吸和無氧呼吸，C正確;
D、假設裝置1和裝置2的液滴均不移動，即沒有氧氣的消耗，也沒有二氧化碳的產(chǎn)生，說明酵母菌既不進行需氧呼吸也不進行厭氧呼吸，D錯誤。
故選C。
題后歸納
【拓展歸納】
對以上習題中出現(xiàn)的液滴移動法探究細胞呼吸的方式進行歸納。
欲確認某生物的細胞呼吸方式，應設置兩套實驗裝置，如圖所示(以發(fā)芽種子為例)：
結果與結論：
結合練習歸納出根據(jù)液滴移動方向確認某生物的細胞呼吸方式。
三、細胞呼吸原理的應用
【布置任務】
任務三：結合曲線，引導學生分析氧氣對細胞呼吸的影響
1.原理
由曲線判斷O 2濃度對無氧呼吸和有氧呼吸的影響分別是什么？
隨O2濃度的升高，無氧呼吸逐漸減弱；在一定濃度范圍內(nèi)，隨O2濃度的升高有氧呼吸逐漸增強。
2.實踐應用
(1)在儲藏蔬菜或水果時，為降低細胞呼吸，減少有機物的消耗，儲藏室內(nèi)的氧氣應調(diào)節(jié)到圖中的 點所對應的濃度。
B
(2)為什么農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中要通過中耕松土來提高作物產(chǎn)量？
松土透氣可以使根細胞進行充分的有氧呼吸，從而有利于根系的生長和對無機鹽的吸收，促進作物生長。
(3)在培養(yǎng)酵母菌用作飼料添加劑時，要給培養(yǎng)裝置通氣或進行振蕩，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生產(chǎn)葡萄酒時，卻需要密封發(fā)酵。
①都是培養(yǎng)酵母菌，為什么有的需要通氣，有的卻需要密封？
通氣可以給酵母菌有氧呼吸提供所需要的氧氣，有利于酵母菌進行大量繁殖。密封是為了避免空氣進入，便于酵母菌在無氧條件下分解有機物產(chǎn)生酒精。
②為什么通氣有利于酵母菌大量繁殖？
在有氧條件下，酵母菌分解營養(yǎng)物質釋放出的能量多，這些能量可以為酵母菌細胞進行物質代謝和細胞分裂提供充足的動力。
（4）為什么包扎傷口應選用透氣的紗布敷料？
包扎傷口應選用透氣(消毒紗布)或松軟(創(chuàng)可貼)的敷料。既為傷口敷上了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖，從而有利于傷口的痊愈。
【知識拓展】
引導學生共同分析影響細胞呼吸的因素及其應用。
(1)內(nèi)因
①遺傳特性：不同種類的植物細胞呼吸速率不同。
實例：旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物。
②生長發(fā)育時期：同一植物在不同的生長發(fā)育時期細胞呼吸速率不同。
實例：幼苗期細胞呼吸速率高，成熟期細胞呼吸速率低。
③器官類型：同一植物的不同器官細胞呼吸速率不同。
實例：生殖器官大于營養(yǎng)器官。
(2)外因
①溫度
a.影響：細胞呼吸是一系列酶促反應，溫度通過影響酶的活性來影響細胞呼吸速率。細胞呼吸的最適溫度一般在25～35 ℃之間。
b.應用
低溫儲存食品
大棚栽培在夜間和陰天適當降溫
溫水和面發(fā)得快
②氧氣
a.影響：O2是有氧呼吸所必需的，且O2對無氧呼吸過程有抑制作用。如圖：
Ⅰ.O2濃度＝0時，只進行無氧呼吸。
Ⅱ.0

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第3節(jié) 細胞呼吸的原理和應用

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修1《分子與細胞》

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