能量供應(yīng)和利用第三單元第11課時(shí)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)

用

課標(biāo)說明生物通過細(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。

要求

1.探究酵母菌細(xì)

2022?重慶-T122021?福建172021?廣東?T9

胞呼吸的方式

2024?重慶?T72024?江蘇-T62024?貴州1172024?安徽-T3

2024?甘肅?T32024?廣東-T52023?全國(guó)乙?T32023?山東14

考情2.細(xì)胞呼吸的方2023?重慶1102023?廣東-T72023?湖北-T62022?北京-T3

分析式與過程2022?山東-T42022?江蘇-T152022?全國(guó)甲142022?廣東?T10

2022?山東?T162022?河北-T42021?重慶―T212021?全國(guó)甲?T2

2021?福建-T92021?河北-T42020?全國(guó)I-T22020?山東?T2

3.細(xì)胞呼吸的影2024?江西-T212024?山東?T162023?山東1匕2023?北京?T2

響因素及其應(yīng)用2022?海南-T102021?湖北?T102021?湖南1122021?河北-T14

考點(diǎn)一探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

■整合必備知識(shí)

1.實(shí)驗(yàn)原理

廠生物類型：真菌(真核生物)

酵母菌一一代謝類型：

一呼吸類型：有氧呼吸和無氧呼吸

2.實(shí)驗(yàn)思路——對(duì)比實(shí)驗(yàn)

［提醒］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：①探

究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式；②魯賓和卡門的同位素示蹤法實(shí)驗(yàn)；③赫爾希和蔡斯采用放射性

同位素標(biāo)記T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)；④探究溫度(pH)對(duì)酶活性的影響。

3.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)配制酵母菌培養(yǎng)液(酵母菌+溶液)。

⑵檢測(cè)CO2產(chǎn)生量的裝置如圖所示。

先密封裝置一段時(shí)間再連通，目的是耗中氧乞

K

接橡皮)

球(或氣/1\/j\/r

/質(zhì)量分?jǐn)?shù)為酵母澄清酵母澄清

:'10%的NaOH菌培的石菌培的石

'\溶液養(yǎng)液灰水養(yǎng)液灰水

裝置甲裝置乙

目的是去除空乞中的CO?

(3)檢測(cè)酒精的產(chǎn)生

［提醒］由于葡萄糖也能與酸性重輅酸鉀反應(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。

4.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

條件澄清石灰水的變化/出現(xiàn)變化的快慢溶有重銘酸鉀的濃硫酸溶液

甲組(有氧)變渾濁程度_____/快無變化

乙組(無氧)變渾濁程度_____/慢出現(xiàn)______色

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

(1)酵母菌在_______和條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。

(2)在有氧條件下產(chǎn)生大量CO2,在無氧條件下產(chǎn)生____________________o

Z判斷正誤

(1)無氧條件下酵母菌能存活但不能大量繁殖(2021?山東，12A)()

(2)酵母菌在有氧和無氧條件下都能產(chǎn)生CC)2(2021?全國(guó)甲，2D)()

(3)為檢測(cè)酒精生成，應(yīng)向無氧組的酵母菌培養(yǎng)液中加入重倍酸鉀()

(4)酵母菌無氧呼吸不產(chǎn)生使;臭麝香草酚籃溶液變黃的氣體(2022?河北，4A)()

(5)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(2022?河北,

4D)()

■評(píng)價(jià)遷移應(yīng)用

考向一探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

1.（2024?河南大學(xué)附中檢測(cè)）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.氧氣的有無是本實(shí)驗(yàn)的無關(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.（2024.淮安馬壩高級(jí)中學(xué)檢測(cè)）某同學(xué)連通橡皮球（或氣泵）讓少量空氣間歇性地依次通過如

圖裝置中的3個(gè)錐形瓶。下列相關(guān)敘述正確的是（）

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%酵母菌澄清的

的NaOH溶液培養(yǎng)液石灰水

A.若增加橡皮球（或氣泵）的通氣量，澄清石灰水變渾濁的速率一定會(huì)加快

B.在瓶A中的培養(yǎng)液加入酸性重銘酸鉀溶液后需要水浴加熱才會(huì)產(chǎn)生灰綠色

C.酒精檢測(cè)前，需要延長(zhǎng)酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間以排除葡萄糖對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響

D.將瓶A置于微型振蕩器上培養(yǎng)可以提高瓶?jī)?nèi)酵母菌細(xì)胞產(chǎn)生酒精的速率

考點(diǎn)二細(xì)胞呼吸的方式與過程

■整合必備知識(shí)

1.有氧呼吸

（1）概念：指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,

產(chǎn)生_______________________,釋放能量，生成的過程。

（2）過程

［教材隱性知識(shí)］

的簡(jiǎn)化表示方法。

(3)寫出有氧呼吸總反應(yīng)式(標(biāo)出氧元素的來源與去向)

(4)能量的去路與特點(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。

［思維訓(xùn)練］就線粒體的起源，科學(xué)家提出了一種解釋：有一種真核細(xì)胞吞噬了原始的需氧

細(xì)菌，被吞噬的細(xì)菌不僅沒被消化分解，反而在細(xì)胞中生存下來了。需氧細(xì)菌從宿主細(xì)胞那

里獲取丙酮酸，宿主細(xì)胞從需氧細(xì)菌那里得到丙酮酸氧化分解釋放的能量。結(jié)合真核細(xì)胞有

氧呼吸的場(chǎng)所，可以判斷需氧細(xì)菌有氧呼吸的場(chǎng)所是o

2.無氧呼吸

⑴概念：無氧呼吸是指細(xì)胞在______________參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過

分解，釋放能量的過程。

(2)過程

第一階段

與有氧呼吸第一階段完全相同

產(chǎn)ATP

第二誓與第一階段相同，均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行

無

氧

如乳酸菌產(chǎn)物為

呼不產(chǎn)類型―----廠物刃-----------

吸ATP|如酵母菌產(chǎn)物為

總反?乳酸菌GHzO。更2c3H6cM乳酸)+少量能量

應(yīng)式

典邕QHizOs更2czHQH(酒精)+2CO2+少量

能量

(3)不同生物無氧呼吸產(chǎn)物類型及原因

「乳酸菌

—物為卜-所有動(dòng)物細(xì)胞

［植物中的馬鈴薯塊莖、玉米胚、甜菜塊根等

宜接原因一“酶”不同

根本原因一“”不同或基因選擇性表達(dá)

_______________「酵母菌

［產(chǎn)物為一―多數(shù)植物細(xì)胞

L多數(shù)微生物

(4)無氧呼吸過程中能量的去路

①大部分儲(chǔ)存在_______或中。

②釋放的能量中大部分以形式散失，少部分儲(chǔ)存在ATP中。

［歸納提升］

(1)無氧呼吸在能量供應(yīng)中的意義

①生物在缺氧環(huán)境下，可以通過無氧呼吸釋放少量能量維持生命活動(dòng)。

②無氧呼吸產(chǎn)生ATP的速度非?？?，可以使肌肉在短暫的劇烈活動(dòng)期間獲得所需能量。

⑵長(zhǎng)時(shí)間無氧呼吸對(duì)植物的危害

①無氧呼吸產(chǎn)生酒精，酒精使細(xì)胞中的蛋白質(zhì)變性。

②利用葡萄糖進(jìn)行無氧呼吸釋放的能量很少，植物要維持正常的生命活動(dòng)就要消耗更多的有

機(jī)物。

3.無氧呼吸與有氧呼吸的比較

項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸

場(chǎng)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

物質(zhì)變化

________或酒精和CO2

別和H2O

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。2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

聯(lián)系

是氧化分解有機(jī)物、釋放能量，產(chǎn)生ATP

［歸納提升］細(xì)胞呼吸方式的判斷

一定存在有氧呼吸

有酒精或乳酸

一定存在無氧呼吸

無co?釋放一定為產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸

只進(jìn)行有氧呼吸,或同時(shí)進(jìn)行有

氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸

兩類呼吸并存，差值為無氧呼吸量

存在脂質(zhì)等的氧化分解

只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中

無氧呼吸

有線粒體參與

有氧呼吸或兩類呼吸并存

4.細(xì)胞呼吸的概念：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。

5.細(xì)胞呼吸的生物學(xué)意義

(1)提供了生物體生命活動(dòng)所需的大部分0

(2)是生物體代謝的o蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)的代謝都可以通過細(xì)胞呼吸過程聯(lián)系起來。

Z判斷正誤

(1)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(2022?河北，4B)()

(2)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(2022?河北，4C)()

⑶葡萄糖在線粒體中分解釋放大量能量(2021?福建，9A)()

(4)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，12C)()

(5)馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過程不能生成ATP(2019?全國(guó)II,2C)()

(6)癌細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸時(shí)丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過程會(huì)生成少量ATP(2020?山東，2B)()

關(guān)鍵能力

細(xì)胞呼吸的過程分析

1.辨析“NADH”和“NAD卡”

生物利用的能量來自糖類等有機(jī)物中的化學(xué)能，細(xì)胞需通過有機(jī)物的逐步氧化分解，將有機(jī)

物中的能量一部分儲(chǔ)存在ATP中，成為細(xì)胞能直接利用的能量形式。有機(jī)物的氧化是逐步脫

氫和失電子的過程。(填“NADH”或“NAD+”)是電子和氫離子的載體，能夠與糖

氧化過程中脫下來的氫離子和電子結(jié)合，形成(填“NADH”或“NAD+”)。

2.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，。2為最終的電子受體，生成H2。。

膜間

隙

線粒

體內(nèi)

膜

線粒

體基

質(zhì)

?

什么

程是

的過

P生成

析AT

圖分

請(qǐng)據(jù)

胞中

于細(xì)

）：由

分析

（據(jù)圖

原因

應(yīng)的

段反

二階

行第

要進(jìn)

P,但

AT

產(chǎn)生

段不

二階

吸第

氧呼

3.無

，

低時(shí)

量很

卡的含

NAD

，當(dāng)

消耗

漸被

+逐

NAD

累，

的積

DH

著NA

，隨

不多

含量

+的

NAD

+

D

成NA

轉(zhuǎn)化

DH

要NA

此需

止。因

會(huì)停

成也

P的合

，AT

停止

就會(huì)

細(xì)胞,

能運(yùn)出

酮酸不

外，丙

收。另

酮酸接

醛或丙

會(huì)被乙

氫就

中的

DH

自NA

用，來

環(huán)利

現(xiàn)循

來實(shí)

o

會(huì)

，也

積累

持續(xù)

如果

O—H

C

o

=

I

C

o

=

I

C

H3

OH

I

c=o

I

—OH

H—C

I

CH

3

酸

2乳

9

DH

2NA

D+

2NA