第3課時(shí)細(xì)胞呼吸的方式和過程

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，說出細(xì)胞呼吸類型(重點(diǎn))。2.描述有氧呼吸

的過程(重、難點(diǎn))。

考點(diǎn)一探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

■歸納夯實(shí)必備知識(shí)

1.細(xì)胞呼吸

(1)概念：是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，

釋放能量并生成的過程。

(2)類型：o

2.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

(1)酵母菌是一類,在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于,

因此便于用來研究細(xì)胞呼吸的不同方式。

(2)科學(xué)的研究方法——對(duì)比實(shí)驗(yàn)

設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的，通過對(duì)結(jié)果的比較分析，來探究某種因素對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的影

響，這樣的實(shí)驗(yàn)叫作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，也叫實(shí)驗(yàn)。

(3)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果

①連接裝置(甲為有氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置，乙為無氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置)

-mo

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%酵母菌澄清的酵母菌澄清的

的NaOH溶液培養(yǎng)液石灰水培養(yǎng)液石灰水

甲乙

【注意】B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶。

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論

觀察項(xiàng)目有氧呼吸裝置無氧呼吸裝置

澄清石灰水出現(xiàn)混濁所

需時(shí)間及混濁程度比較

澳麝香草酚藍(lán)溶液變色

情況比較

酸性重銘酸鉀檢驗(yàn)情況

比較

酵母菌在有氧條件下酵母菌在無氧條件下進(jìn)行無氧呼

實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行_______，產(chǎn)生大吸，無氧呼吸的產(chǎn)物有酒精,同時(shí)

量的_______也產(chǎn)生少量的______

(4)本實(shí)驗(yàn)為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，分析各種變量：

①自變量為。

②因變量為。CO2的鑒定：CO2可使變

混濁，也可使溶液由藍(lán)變綠再變黃。酒精的鑒定：酒精與橙色的

溶液在________條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成________色。

③無關(guān)變量：等，要遵循原則。

-教材隱性知識(shí)

(1)源于必修1P%：由于反應(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)延長以耗盡溶液中的葡萄糖。

(2)源于必修1P92“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))O

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比較過氧化氫在不同條件下的分解。

■柘展

1.配制酵母菌培養(yǎng)液時(shí)，必須將煮沸的葡萄糖溶液冷卻到常溫，才可加入新鮮酵母菌，煮沸

的目的是什么？

2.教材“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)裝置中：為什么B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后,

再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶？

■突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

1.下圖是探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)裝置，下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()

-1HII

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%酵母菌澄清的酵母菌澄清的

的NaOH溶液培養(yǎng)液石灰水培養(yǎng)液石灰水

A.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液能夠吸收空氣中的CO2

B.可用澳麝香草酚藍(lán)溶液代替澄清的石灰水來檢測呼吸產(chǎn)物CO2

C.與B瓶酵母菌相比，A瓶中酵母菌的細(xì)胞呼吸需要水的參與，而且也有水的生成

D.B瓶酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量少，葡萄糖中的能量大部分以熱能形式散失

2.（2023?河北唐縣高三模擬）酸性重鋁酸鉀既能將酒精中的羥基氧化成竣基，也能將葡萄糖中

的醛基氧化成炭基，因此酸性重鋁酸鉀溶液與酒精和葡萄糖都會(huì)出現(xiàn)由橙色變?yōu)榛揖G色的顏

色變化。在探究酵母菌無氧呼吸產(chǎn)物時(shí)，下列檢測或鑒定不一定能成功的是（）

酵母菌

培養(yǎng)液

A.可在B瓶中加入澄清石灰水檢測CO2的產(chǎn)生

B.培養(yǎng)一段時(shí)間后，向A瓶中加入酸性重銘酸鉀溶液，觀察顏色變化

C.可用斐林試劑檢測葡萄糖是否消耗完

D.適當(dāng)延長酵母菌培養(yǎng)時(shí)間，充分耗盡葡萄糖后再進(jìn)行鑒定

考點(diǎn)二細(xì)胞呼吸的方式和過程

■歸納夯實(shí)必備知識(shí)

1.有氧呼吸

（1）過程圖解

(2)寫出有氧呼吸總反應(yīng)式(標(biāo)出氧元素的來源和去向)

(3)有氧呼吸過程的總結(jié)

①［H］是指NADH(還原型輔酶I)。

②有氧呼吸過程中，水的利用發(fā)生在________階段，水的產(chǎn)生發(fā)生在________階段，氧的利

用發(fā)生在_______階段,CO2的產(chǎn)生發(fā)生在________階段。因此,CO2中的氧來自，

生成物水中的氧來自=

③有氧呼吸過程的三個(gè)階段都釋放能量，釋放能量最多的是階段。能產(chǎn)生［H］的步驟

有階段，產(chǎn)生的［H］能與氧氣結(jié)合形成水，并釋放

④在有氧呼吸過程中［H］的轉(zhuǎn)移途徑為、到；而

NAD+相反。

2.無氧呼吸

⑴過程

審與有氧呼吸相同

場所

—與第一階段相同均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行

無第二階段

如乳酸菌j,

氧不產(chǎn)能--------產(chǎn)物為

呼類型

如酵母菌產(chǎn)物為

吸

馴酸菌醯

C6HI2O6與2cH俘L酸)+少量能量

總反應(yīng)式

酶

Cf)H12O6—*2c2HQH(酒精)+2CC)2+

少量能量

(2)不同生物無氧呼吸產(chǎn)物類型及原因

「乳酸菌

［產(chǎn)物*I一一所有動(dòng)物細(xì)胞

L植物中的馬鈴薯塊莖、玉米胚、甜菜塊根等

直接原因一?“酶”不同

根本原因一?“”不同或基因選擇性表達(dá)

___________廠酵母菌

|產(chǎn)物%一］——多數(shù)植物細(xì)胞

匚多數(shù)微生物

3.無氧呼吸與有氧呼吸的比較

有氧呼吸無氧呼吸

場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

條件氧氣，多種酶無氧氣，多種酶

區(qū)葡萄糖徹底氧化分解，生成co2葡萄糖分解不徹底，生成—或酒

物質(zhì)變化

和精和CO

別H2O2

能量變化釋放大量能量，產(chǎn)生大量ATP釋放_(tái)____能量，產(chǎn)生少量ATP

特點(diǎn)受02和溫度等因素的影響有氧氣存在時(shí)，無氧呼吸受抑制

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

聯(lián)系

化分解有機(jī)物、釋放能量，產(chǎn)生ATP

-教材隱性知識(shí)

(1)源于必修1P94“小字部分”：蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)的代謝，都可以通過過程

聯(lián)系起來。

(2)源于必修1P96“思維訓(xùn)練”：科學(xué)家就線粒體的起源，提出了一種解釋：有一種真核細(xì)胞

吞噬了原始的,二者在共同繁衍的過程中，進(jìn)化為宿主

細(xì)胞內(nèi)專門進(jìn)行細(xì)胞呼吸的細(xì)胞器。

■拓展提升科學(xué)思維

有氧運(yùn)動(dòng)是指人體在氧氣充分供應(yīng)的情況下進(jìn)行的體育鍛煉，比如慢跑、騎自行車等。

在有氧運(yùn)動(dòng)時(shí)，體內(nèi)積存的糖分會(huì)被氧化而消耗，同時(shí)脂肪也會(huì)加快“燃燒”，是健康的減

肥方法，并且能增加心肺功能。無氧運(yùn)動(dòng)是肌肉在缺氧的狀態(tài)下高速劇烈的運(yùn)動(dòng)，例如，舉

重、百米沖刺、摔跤等。無氧運(yùn)動(dòng)過后能增大肌肉和脂肪的比率，增加肌肉新陳代謝率，提

高身體免疫力。兩種運(yùn)動(dòng)過程中有氧呼吸和無氧呼吸的供能比例不同。

1.有氧呼吸與有機(jī)物在體外燃燒有什么不同？對(duì)生物體有何意義？

2.“百米沖刺”后運(yùn)動(dòng)員感覺肌肉酸脹乏力的原因是什么？

3.無氧呼吸過程中能量的去路有哪些？

4.若分解底物均為葡萄糖，則無氧運(yùn)動(dòng)中肌肉細(xì)胞C02產(chǎn)生量大于02消耗量，是否正確？

為什么？

■突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

3.下圖為酵母菌和人體細(xì)胞呼吸流程圖，下列敘述正確的是()

［物質(zhì)c］［物質(zhì)b+物質(zhì)d|

I?【

A■萄糖酵母菌

III,.I

|條件Y|

|物質(zhì)a+物質(zhì)b］

A.若用"O標(biāo)記葡萄糖，則物質(zhì)a中會(huì)檢測到"O

B.條件Y下，產(chǎn)生的物質(zhì)a使澳麝香草酚藍(lán)溶液變黃色

C.酵母菌產(chǎn)生物質(zhì)b的場所有線粒體基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

D.條件X下酵母菌細(xì)胞呼吸時(shí)，葡萄糖中的能量主要以熱能形式散失

4.下列有關(guān)細(xì)胞利用葡萄糖進(jìn)行細(xì)胞呼吸的敘述中，正確的是()

A.無氧呼吸時(shí)，葡萄糖中能量的主要去向是以熱能形式散失

B.劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體產(chǎn)生的CO2來自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)

C.進(jìn)行有氧呼吸的生物不一定具有線粒體

D.無氧呼吸過程中有［H］積累，有氧呼吸過程中沒有［H］積累

【歸納總結(jié)】細(xì)胞呼吸的3點(diǎn)注意

(1)真核生物細(xì)胞并非都能進(jìn)行有氧呼吸，如蛔蟲細(xì)胞、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行無氧

呼吸。

(2)原核生物無線粒體，但有些原核生物仍可進(jìn)行有氧呼吸，如藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌等，因?yàn)槠?/p>

細(xì)胞中含有與有氧呼吸有關(guān)的酶。

⑶人和動(dòng)物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生C02的場所是線粒體；酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的場所是線粒體和

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。

考點(diǎn)三細(xì)胞呼吸類型的判斷及相關(guān)計(jì)算

?歸納夯實(shí)必備知識(shí)

1.判斷細(xì)胞呼吸方式的三大依據(jù)

消耗

一定存在有氧呼吸

產(chǎn)生達(dá)0

據(jù)反應(yīng)物一定存在____呼吸

依據(jù)產(chǎn)生酒精或乳酸

和產(chǎn)物一定存在無氧呼吸

無co?釋放一定為產(chǎn)生____的

無氧呼吸

只進(jìn)行有氧呼吸

兩類呼吸并存，差值為_

依據(jù)二據(jù)物質(zhì)的COAO?

量的關(guān)系一______量

可能存在類氧化分解

只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中無氧呼吸

據(jù)場所

依據(jù)三

有線粒體參與有氧呼吸或兩類呼

吸并存

2.細(xì)胞呼吸反應(yīng)中各物質(zhì)量的比例關(guān)系

(1)反應(yīng)式

①有氧呼吸

c6Hl2。6+6O2+6H2O6co2+12氏0+能量。

②無氧呼吸

；C6Hl2。6上-2c3H6。3(乳酸)+少量能量。

(2)相關(guān)物質(zhì)間量的比例關(guān)系

①有氧呼吸：c6Hl2。6:02:C02=l：6：6。

②無氧呼吸：C6Hl2。6:C02:C2H50H=1：2：2或C6Hl2。6:C3H6。3=1：2。

③有氧呼吸和無氧呼吸消耗等量的葡萄糖時(shí)需要的。2和產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量：有氧呼吸

需要的O2:有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的C02之和=o

④產(chǎn)生等量的CO2時(shí)消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量：無氧呼吸：有氧呼吸=O

■柘展提升科學(xué)思維

欲確認(rèn)某植物種子的細(xì)胞呼吸方式，應(yīng)設(shè)置兩套實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示:

用活塞著色液滴在活塞著f液滴

,刻度管i刻度管

容器、橡皮塞橡皮塞

-容器

發(fā)芽20%NaOH發(fā)芽蒸儲(chǔ)水5mL

種子溶液5mL種子

裝置1裝置2

(1)裝置1中加入NaOH溶液的目的是，根據(jù)著色液滴移動(dòng)的距離可測出

呼吸作用消耗的氧氣的體積。

(2)裝置2中著色液滴移動(dòng)的距離代表呼吸作用

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

判定呼吸方式時(shí)，底物一般是葡萄糖。分析如下:

裝置1裝置2結(jié)果

著色液滴左移著色液滴不動(dòng)

著色液滴不動(dòng)著色液滴右移

著色液滴左移著色液滴右移

著色液滴不動(dòng)著色液滴不動(dòng)

(4)為了排除環(huán)境因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，該對(duì)照組的設(shè)置方法是

(5)若裝置1、2中的著色液滴均左移，則可能的原因是

■突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

5.有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的02時(shí)，其產(chǎn)生的酒精和CO2的物

O

E

、

曲

5

H

怛

?

知

世

A.當(dāng)02濃度為a時(shí)，酵母菌同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸

B.當(dāng)02濃度為c時(shí)，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的無氧呼吸

C.當(dāng)。2濃度為b和d時(shí)，酵母菌細(xì)胞呼吸方式有所不同

D.a、b、c、d不同O2濃度下，細(xì)胞呼吸各階段都能產(chǎn)生［H］和ATP

6.為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()

A.若裝置1和裝置2有色液滴均不移動(dòng)，則表明酵母菌無生命力

B.若酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸，則裝置1中有色液滴不移動(dòng)，裝置2中有色液滴向右移動(dòng)

C.裝置1和裝置2酵母菌培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量會(huì)影響有色液滴的移動(dòng)

D.若裝置1和裝置2有色液滴向左、右移動(dòng)距離均為3個(gè)單位，則兩個(gè)裝置內(nèi)的酵母菌共

消耗葡萄糖2個(gè)單位

重溫高考真題演練

1.（2022?山東，4）植物細(xì)胞內(nèi)10%?25%的葡萄糖經(jīng)過一系列反應(yīng)，產(chǎn)生NADPH、CCh和多

種中間產(chǎn)物，該過程稱為磷酸戊糖途徑。該途徑的中間產(chǎn)物可進(jìn)一步生成氨基酸和核甘酸等。

下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的NADPH與有氧呼吸產(chǎn)生的還原型輔酶不同

B.與有氧呼吸相比，葡萄糖經(jīng)磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的能量少

C.正常生理?xiàng)l件下，利用14c標(biāo)記的葡萄糖可追蹤磷酸戊糖途徑中各產(chǎn)物的生成

D.受傷組織修復(fù)過程中所需要的原料可由該途徑的中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化生成

2.（2022?江蘇，8）下列關(guān)于細(xì)胞代謝的敘述正確的是（）

A.光照下，葉肉細(xì)胞中的ATP均源于光能的直接轉(zhuǎn)化

B.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

C.藍(lán)細(xì)菌沒有線粒體，只能通過無氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP

D.供氧充足時(shí)，真核生物在線粒體外膜上氧化［H］產(chǎn)生大量ATP

3.（2022?江蘇，15改編）下圖為生命體內(nèi)部分物質(zhì)與能量代謝關(guān)系示意圖。下列敘述不正確

的是（）

A.三竣酸循環(huán)是代謝網(wǎng)絡(luò)的中心，可產(chǎn)生大量的［H］和CCh并消耗。2

B.生物通過代謝中間物，將物質(zhì)的分解代謝與合成代謝相互聯(lián)系

C.乙酰CoA在代謝途徑中具有重要地位

D.物質(zhì)氧化時(shí)釋放的能量一部分儲(chǔ)存于ATP中，一部分以熱能形式散失

4.（2020?山東，2）癌細(xì)胞即使在氧氣供應(yīng)充足的條件下也主要依賴無氧呼吸產(chǎn)生ATP,這種

現(xiàn)象稱為“瓦堡效應(yīng)”。下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.“瓦堡效應(yīng)”導(dǎo)致癌細(xì)胞需要大量吸收葡萄糖

B.癌細(xì)胞中丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過程會(huì)生成少量ATP

C.癌細(xì)胞呼吸作用過程中丙酮酸主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被利用

D.消耗等量的葡萄糖，癌細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的NADH比正常細(xì)胞少

5.（2022?河北，4）下列關(guān)于呼吸作用的敘述，正確的是（）

A.酵母菌無氧呼吸不產(chǎn)生使澳麝香草酚藍(lán)溶液變黃的氣體

B.種子萌發(fā)時(shí)需要有氧呼吸為新器官的發(fā)育提供原料和能量

C.有機(jī)物徹底分解、產(chǎn)生大量ATP的過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中

D.通氣培養(yǎng)的酵母菌液過濾后，濾液加入重銘酸鉀濃硫酸溶液后變?yōu)榛揖G色

6.（2020?全國I,2）種子貯藏中需要控制呼吸作用以減少有機(jī)物的消耗。若作物種子呼吸作

用所利用的物質(zhì)是淀粉分解產(chǎn)生的葡萄糖，下列關(guān)于種子呼吸作用的敘述，錯(cuò)誤的是（