1.說(shuō)明生物通過(guò)細(xì)胞呼吸將儲(chǔ)存在有機(jī)分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動(dòng)可以利用的能量；2.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(活動(dòng))。3.通過(guò)曲線分析認(rèn)識(shí)O2濃度、溫度、水分等對(duì)細(xì)胞呼吸的影響。4.通過(guò)種子儲(chǔ)藏、酒精發(fā)酵等了解細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。
酵母菌細(xì)胞富含蛋白質(zhì)，可以用作飼料添加劑。在培養(yǎng)酵母菌用作飼料添加劑時(shí)，要給培養(yǎng)裝置通氣或進(jìn)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(shí)，卻需要密封發(fā)酵。酵母菌細(xì)胞呼吸的方式是什么，產(chǎn)物分別是什么？
(4)供氧不足時(shí)，酵母菌在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇。(2022·江蘇卷，8B)( )(5)酵母菌有(需)氧呼吸在線粒體中進(jìn)行，無(wú)(厭)氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。(2023·浙江6月選考，11B)( )(6)油料作物種子播種時(shí)宜淺播，原因是萌發(fā)時(shí)呼吸作用需要大量氧氣。(2021·湖南卷，12C)( )
(1)探究酵母菌的呼吸方式時(shí)，將葡萄糖溶液煮沸，可去除溶液中的O2(　　)(2)對(duì)比實(shí)驗(yàn)中每個(gè)實(shí)驗(yàn)組的結(jié)果通常都是事先未知的(　　)(3)在探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中，可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測(cè)二氧化碳的含量(　　)
(10)癌細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸時(shí)丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過(guò)程會(huì)生成少量ATP。(2020·山東卷，2B)( )
(7)根瘤中合成ATP的能量主要源于糖類(葡萄糖)的分解。[2020·江蘇卷，27(4)]( )(8)葡萄糖的有氧呼吸過(guò)程中，水的生成發(fā)生在線粒體外膜。(2021·湖北卷，1A)( )(9)馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過(guò)程不能生成ATP。(2019·全國(guó)卷Ⅱ，2C)( )
探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
精講精練+考向強(qiáng)化+核心歸納+能力提升
任務(wù)一：請(qǐng)閱讀教材P90-91探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式相關(guān)內(nèi)容，完成以下問(wèn)題 （1）你能對(duì)酵母菌細(xì)胞呼吸的方式提出什么問(wèn)題？（2）作出假設(shè):___________________________________________（3）自變量？因變量？因變量如何檢測(cè)？（4）實(shí)驗(yàn)思路及預(yù)期結(jié)果。（5）如何選擇器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置
分別給酵母菌提供有氧和無(wú)氧的條件，一段時(shí)間后檢測(cè)其產(chǎn)物是否含酒精或二氧化碳
酵母菌可以進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸嗎？
酵母菌可以進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸
影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可變因素
溫度、pH、培養(yǎng)液的濃度和體積
單細(xì)胞真菌，在有氧和無(wú)氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。
酒精+重鉻酸鉀（濃硫酸溶液）：
根據(jù)渾濁程度檢測(cè)CO2產(chǎn)生的多少
根據(jù)其變黃色時(shí)間的長(zhǎng)短，檢測(cè)CO2產(chǎn)生的多少
(1)配制酵母菌培養(yǎng)液(酵母菌＋ 溶液)。(2)檢測(cè)CO2產(chǎn)生的多少的裝置如圖所示。
(3)檢測(cè)酒精的產(chǎn)生：從A、B中各取2 mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液，分別注入編號(hào)為1、2的兩支試管中→分別滴加0.5 mL溶有0.1 g 的濃硫酸溶液→振蕩并觀察溶液的顏色變化。
目的是
【拓展延伸】有同學(xué)認(rèn)為，在有氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置中10％的NaOH溶液不能完全吸收空氣中的CO2，以致可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有干擾，你同意嗎？你如何避免這種可能性的發(fā)生，以保證實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn)？
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%NaOH溶液
（1）CO2的檢測(cè)及結(jié)論
澄清石灰水都變渾濁，且有氧呼吸裝置比無(wú)氧呼吸的更渾濁。
有氧呼吸與無(wú)氧呼吸都產(chǎn)生CO2，且有氧呼吸產(chǎn)生的更多。
（2）酒精的檢測(cè)及結(jié)論
橙色重鉻酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色
有氧呼吸不產(chǎn)生酒精，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精。
由于葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應(yīng)發(fā)生顏色變化，因此應(yīng)將酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)以耗盡溶液中的葡萄糖。
絕大多數(shù)生物細(xì)胞呼吸的的主要形式都是有氧呼吸
酵母菌單細(xì)胞真菌，在有氧和無(wú)氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。
含義：設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)對(duì)結(jié)果的比較分析，來(lái)探究某種因素與實(shí)驗(yàn)對(duì)象的關(guān)系，這樣的實(shí)驗(yàn)叫作對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
【教材隱性知識(shí)】源于必修1 P92“科學(xué)方法”：對(duì)比實(shí)驗(yàn)中兩組都是實(shí)驗(yàn)組，兩組之間相互對(duì)照。教材中對(duì)比實(shí)驗(yàn)的實(shí)例有 (填序號(hào))。①探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式；②魯賓和卡門的同位素標(biāo)記法實(shí)驗(yàn)；③赫爾希和蔡斯采用放射性同位素標(biāo)記T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)；④比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解。
考向1　教材實(shí)驗(yàn)綜合考查1．(2023·浙江1月選考)為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　)A．酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實(shí)驗(yàn)的自變量B．酵母菌可利用的氧氣量是本實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量C．可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測(cè)指標(biāo)D．不同方式的細(xì)胞呼吸消耗等量葡萄糖所釋放的能量相等
2．(2022·重慶選擇考)從圖中選取裝置，用于探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式，正確的組合是(　　)?A．⑤→⑧→⑦和⑥→③B．⑧→①→③和②→③C．⑤→⑧→③和④→⑦D．⑧→⑤→③和⑥→⑦
指細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解，并釋放能量的過(guò)程。也稱呼吸作用。
呼吸是指機(jī)體與環(huán)境之間O2和CO2交換的過(guò)程。
——有氧呼吸和無(wú)氧呼吸
氧化分解有機(jī)物，釋放能量
肺通氣 （呼吸的現(xiàn)象）
細(xì)胞呼吸（呼吸的本質(zhì)）
【注意】呼吸≠呼吸作用
是指細(xì)胞在 的參與下，通過(guò)多種 的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物 ，產(chǎn)生 ，釋放 ，生成 的過(guò)程。
（1）有氧呼吸的概念：
有氧呼吸的主要場(chǎng)所————
[微思考] 有氧呼吸中的葡萄糖、水、氧氣分別在哪些階段被利用？產(chǎn)物中的二氧化碳和水分別在哪些階段形成？提示　有氧呼吸反應(yīng)物中的葡萄糖、水、氧氣分別在第一、二、三階段被利用；產(chǎn)物中的二氧化碳和水分別在第二、三階段形成。
（4）能量的釋放與特點(diǎn)①釋放：葡萄糖氧化分解釋放的能量大部分以 形式散失，少部分儲(chǔ)存在 中。②特點(diǎn)：在溫和的條件下進(jìn)行，能量 釋放，徹底氧化分解。
嘗試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解釋以下現(xiàn)象：
現(xiàn)象1：長(zhǎng)久較封閉放置的蘋果，有時(shí)會(huì)有酒香味。
現(xiàn)象2：洪災(zāi)容易導(dǎo)致農(nóng)田被淹，引發(fā)農(nóng)作物死亡。
現(xiàn)象3：劇烈運(yùn)動(dòng)后，容易產(chǎn)生肌肉酸痛的現(xiàn)象。
在沒(méi)有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過(guò) ，產(chǎn)生 ，釋放 ，生成少量ATP的過(guò)程。
葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。
(2)場(chǎng)所：___________
不同生物無(wú)氧呼吸產(chǎn)物類型及原因
葡萄糖無(wú)氧呼吸都只在 釋放少量的能量，其中一部分儲(chǔ)存在 ，一部分以熱能形式散失，葡萄糖中大部分能量存留在 中。
（6）特點(diǎn)：與有氧呼吸相比
②有機(jī)物氧化分解不徹底。
（7）常見(jiàn)的主要進(jìn)行無(wú)氧呼吸的生物或細(xì)胞
乳酸菌、破傷風(fēng)桿菌、哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞、蛔蟲(chóng)
②主要進(jìn)行無(wú)氧呼吸——
二者第一階段反應(yīng)完全相同，并且都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行；本質(zhì)都是氧化分解有機(jī)物、釋放能量，產(chǎn)生ATP
（1）為生物體提供能量（2）生物體代謝的樞紐
細(xì)胞呼吸是蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)代謝的樞紐。
考向1　圍繞細(xì)胞呼吸的過(guò)程，考查生命觀念1.(2023·廣東卷，7)在游泳過(guò)程中，參與呼吸作用并在線粒體內(nèi)膜上作為反應(yīng)物的是(　　)A.還原型輔酶Ⅰ B.丙酮酸C.氧化型輔酶Ⅰ D.二氧化碳解析　游泳過(guò)程中主要由有氧呼吸提供能量，有氧呼吸的第一階段和第二階段都產(chǎn)生了[H]，這兩個(gè)階段產(chǎn)生的[H]在第三階段經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)，在線粒體內(nèi)膜上與氧結(jié)合生成水，這里的[H]是一種簡(jiǎn)化的表示方式，實(shí)際上指的是還原型輔酶Ⅰ，A正確。
2.(2022·全國(guó)甲卷，4)線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常運(yùn)動(dòng)的人肌細(xì)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(guān)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)A.有氧呼吸時(shí)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中都能產(chǎn)生ATPB.線粒體內(nèi)膜上的酶可以參與[H]和氧反應(yīng)形成水的過(guò)程C.線粒體中的丙酮酸分解成CO2和[H]的過(guò)程需要O2的直接參與D.線粒體中的DNA能夠通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成
3.(2024·廣東中山質(zhì)檢)線粒體中的[H]與氧氣結(jié)合的過(guò)程需要細(xì)胞色素c的參與。細(xì)胞接受凋亡信號(hào)后，線粒體中的細(xì)胞色素c可轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，并與Apaf－1蛋白結(jié)合引起細(xì)胞凋亡。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)A.細(xì)胞色素c位于線粒體的內(nèi)膜B.細(xì)胞色素c功能喪失的細(xì)胞將無(wú)法合成ATPC.有氧呼吸過(guò)程產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)D.若細(xì)胞中Apaf－1蛋白功能喪失，細(xì)胞色素c將不會(huì)引起該細(xì)胞凋亡解析　細(xì)胞色素c參與有氧呼吸第三階段的反應(yīng)，有氧呼吸第一階段和第二階段也能合成ATP，B錯(cuò)誤。
1．中耕是指作物生長(zhǎng)期中，在植株之間去除雜草并進(jìn)行松土的一項(xiàng)栽培措施，該栽培措施對(duì)作物的作用有_____________________________________________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。2．假設(shè)從培養(yǎng)基中得到了能高效降解某種有機(jī)物X的細(xì)菌，且該菌能將X代謝為丙酮酸，則在有氧條件下，丙酮酸可為該菌的生長(zhǎng)提供____________________和_______。
減少雜草對(duì)水分、礦質(zhì)元素和光的競(jìng)爭(zhēng)；增加土壤氧氣含量，促進(jìn)根系的呼吸作用
3．酵母菌細(xì)胞內(nèi)丙酮酸在_________________________(填場(chǎng)所)被消耗，從能量轉(zhuǎn)化角度分析，丙酮酸在不同場(chǎng)所被分解時(shí)有什么不同？__________________________________________________________________________________________________________________________________。
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解丙酮酸不釋放能量不合成ATP，但在線粒體基質(zhì)中分解丙酮酸釋放的能量可用于合成ATP
4．糧食儲(chǔ)藏過(guò)程中有時(shí)會(huì)發(fā)生糧堆濕度增大的現(xiàn)象，其原因是_______________________________。5．同一植株的底部葉片呼吸作用強(qiáng)度比頂部葉片弱，其內(nèi)部原因最可能是____________________________________________。
種子在有氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)生了水
同一植株的底部葉片衰老，酶活性降低
6．某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：取A、B兩支試管，在A試管中加入煮熟的蠶豆子葉，B試管中加入發(fā)芽的蠶豆子葉。在兩試管中分別加入甲烯藍(lán)溶液(注：甲烯藍(lán)氧化態(tài)為藍(lán)色，接受氫后為無(wú)色)，一段時(shí)間后倒出溶液，兩試管中的子葉都呈藍(lán)色，然后，兩試管分別加水淹沒(méi)子葉、抽氣、在水面上覆蓋適量石蠟油，37 ℃保溫一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)A試管中的子葉不變色，B試管中的子葉藍(lán)色變淺。請(qǐng)思考分析：(1)B試管中子葉藍(lán)色變淺的原因是____________________________________________________。
B試管中子葉在無(wú)氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的氫能使甲烯藍(lán)還原
(2)A試管子葉不變色的原因是__________________________________________，實(shí)驗(yàn)中設(shè)置A試管的目的是_______________________。
A試管中子葉細(xì)胞的酶失活，不進(jìn)行細(xì)胞呼吸
考向2　結(jié)合有氧呼吸中電子傳遞鏈，考查模型與建模的能力7.(2024·廣西桂林期末)呼吸電子傳遞鏈?zhǔn)侵冈诰€粒體內(nèi)膜上由一系列呼吸電子傳遞體組成的將電子傳遞到分子氧的“軌道”，如下圖所示，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.圖示過(guò)程是有氧呼吸的第三階段，是有氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)能最多的階段B.有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的NADH所攜帶的電子最終傳遞給了氧氣C.高能電子在傳遞過(guò)程中逐級(jí)釋放能量推動(dòng)H＋跨過(guò)內(nèi)膜到達(dá)線粒體基質(zhì)D.呼吸鏈的電子傳遞所產(chǎn)生的膜兩側(cè)H＋濃度差為ATP的合成提供了驅(qū)動(dòng)力
8.有氧呼吸的第三階段：NADH在酶的催化作用下釋放電子和H＋，電子被鑲嵌在內(nèi)膜上的特殊蛋白質(zhì)捕獲和傳遞，O2為最終的電子受體，生成H2O。請(qǐng)據(jù)圖分析ATP生成的過(guò)程是什么？
　 內(nèi)膜上特殊蛋白質(zhì)利用電子給予的能量將H＋泵出，構(gòu)建H＋濃度梯度，H＋通過(guò)線粒體內(nèi)膜上的ATP合酶順濃度梯度進(jìn)入線粒體基質(zhì)，推動(dòng)ATP合成。

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