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2011届生物高考一轮复习课件:必修1 第5章 第3节 ATP的主要来源—细胞呼吸


第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸

基础梳理

细胞呼吸的类型性

基础梳理
1.细胞呼吸的概念 细胞呼吸:是指__________在细胞内经过一系列的氧化分 有机物 解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成 ATP __________的过程。 糖类、脂质和蛋白质有机物在活细胞内氧化分解为CO2

和 水或分解为不彻底的氧化产物,且伴随着能量的释放。

2.细胞呼吸的特点 酶 有机物在__________的催化下,在温和的条件下氧化分解, 能量逐步释放出来,没有出现剧烈的发光、发热现象。 氧化分解 3.细胞呼吸的本质:__________有机物释放能量。 4.细胞呼吸的意义 能量 为生物体的生命活动提供__________;为体内的其他化合物 的合成提供原料。

5.有氧呼吸 (1)概念:指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖

等机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量
ATP的过程。 (2)过程:第一阶段:1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,同时脱 场所在 细胞质基质 中。第二阶段:2分子的丙酮酸和6分子的水

下4个[H],放出少量的能量,合成2分子ATP,其余以热能散失,
中的氢全部脱下共20个[H],生成6分子的二氧化碳,释放少量的 线粒体基质 能量,合成2分子ATP,其余散热消失,场所在 中。 第三阶段:在前两个阶段脱下的24个[H]与6个氧气分子结合形成 水,并释放大量的能量合成34分子ATP,场所在 线粒体内膜 上。

6.无氧呼吸
(1)指有机化合物经彻底或者不彻底氧化,所脱下来 的电子经部分电子传递链,最后传给外源的无机氧化物

(个别是有机氧化物)并释放较少能量的过程。 植物、酵母菌发酵:C6H12O6酶 2C2H5OH+2CO2 +能量
动物、乳酸发酵:C6H12O6酶__________+能量 2C3H6O3

无氧呼吸产生乳酸的反应主要发生在动物中,但并
不绝对,如马铃薯块茎和甜菜块根也会发生此反应。

(2)无氧呼吸的全过程
第一阶段:在细胞质基质中,与有氧呼吸的第一阶段 完全相同 __________ 。 即 一 分 子 的 葡 萄 糖 分 解 成 两 分 子 的 丙酮酸 __________,过程中释放少量的[H]和少量能量。 第二阶段:在细胞质基质中,丙酮酸在不同酶的催化作 用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。 须特

别注意的是,丙酮酸转化为酒精或者乳酸的过程中并 不产生 __________能量。

探究思考:? 1.怎样检测汽车司机是否喝了酒? 答案:重铬酸钾可以检测有无酒精存在。这一原理可 以用来检测汽车司机是否喝了酒。具体做法是:让司机呼 出的气体直接接触到载有用硫酸处理过的重铬酸钾或三氧 化铬的硅胶(两者均为橙色),如果呼出的气体中含有酒

精,重铬酸钾或三氧化铬就会变成灰绿色的硫酸铬。

2.原核生物细胞内无线粒体,能否进行有氧呼吸? 答案:原核生物细胞能进行有氧呼吸。有的原核生物,

如硝化细菌、根瘤菌,虽然没有线粒体,但却含有全套与
有氧呼吸有关的酶,这些酶分布在细胞质基质和细胞膜上, 因此,这些细胞是可以进行有氧呼吸的。有的原核生物如

乳酸菌、产甲烷杆菌等,没有与有氧呼吸有关的酶,因此,
只能进行无氧呼吸。总之,大多数原核生物能进行有氧呼 吸。

易错提示:

1.无氧呼吸产生乳酸这反应主要发生在动物中,但并不绝
对,如马铃薯块茎和甜菜块根也会发生此反应。 2.酵母菌可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼吸。微生

物的无氧呼吸也称为发酵,但动植物的无氧呼吸不能称为
发酵。 3.有氧呼吸的三个阶段均有ATP产生,无氧呼吸只在第一

阶产生ATP。

方法提示: 如何据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况? 在以C6H12O6为呼吸底物情况下,CO2释放量和O2的消耗量 是判断细胞呼吸类型的重要依据,总结如下: (1)无CO2释放时,细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,此

种情况下,容器内气体体积不发生变化,如马铃薯块茎的
无氧呼吸。

(2)不消耗O2,但产生CO2 ,细胞只进行产生酒精的无 氧呼吸。此种情况下容器内气体体积可增大,如酵母菌的 无氧呼吸。 (3)当CO2释放量等于O2消耗量时,细胞只进行有氧呼吸, 此种情况下,容器内气体体积不变化,但若将CO2用NaOH 溶液吸收,可引起气体体积减少。

(4)当CO2释放量大于O2消耗量时,细胞同时进行产生酒
精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式,如酵母菌在不同O2浓 度下的细胞呼吸。欲判断哪种占优势,可作如下分析:

①若VCO2 / VO2=4 /3,无氧呼吸与有氧呼吸消耗等量的葡 萄糖; ②若VCO2 /VO2<4 /3,有氧呼吸占优势; ③若VCO2 /VO2>4 3,无氧呼吸占优势。 (5)有H2O生成一定有有氧呼吸;有CO2生成一定不是乳 酸发酵。

归纳整合
一、有氧呼吸

C6H12O6 +6H2O+6O2 有机物+氧 酶



12H2O+6CO2+能量

二氧化碳+水+能量

1.主要场所:线粒体。 2.过程(全过程概括为三个阶段,以葡萄糖为例) (1)葡萄糖的无氧分解(细胞质基质)

一分子葡萄糖分解成两分子丙酮酸,少量的[H],同
时释放出少量的能量,这部分能量中有一部分可供 ADP合成少量ATP。这一阶段无需氧气参与。

C6H12O6

酶 2丙酮酸+[H]+能量(2ATP)

注 :这里的[H]是一种十分简化的表示方式。这一 过程实际上是辅酶Ⅰ(NADP+)转化为还原型辅酶Ⅰ (NADPH),[H]作为一种活泼的还原剂,为了简 化,就用带有中括号的[H]来表示。

C6H12O6

酶 2丙酮酸+[H]+能量(2ATP)

(2)丙酮酸的彻底分解(线粒体基质) 第一阶段产生的丙酮酸从细胞质基质中进入到线 粒体中,和水彻底分解成CO2和H2O,并释放出少量的 能量,这些能量中同样有一部分可供ADP合成少量ATP。 2丙酮酸+6H2O酶 6CO2+20[H]+能量(2ATP)

(3)氢氧结合形成水(线粒体内膜)

第一、二阶段产生的[H],经过一系列反应,与氧结
合形成水,并释放出大量的能量。这一阶段是需要氧 气的参与。

酶 24[H]+O2? 12H2O+能量(34ATP)

(3)氢氧结合形成水(线粒体内膜) 第一、二阶段产生的[H],经过一系列反应,与氧结

合形成水,并释放出大量的能量。这一阶段是需要氧
气的参与。 酶 24[H]+O2? 12H2O+能量(34ATP)

有氧呼吸全过程总结:

有氧呼吸全过程中O2的参与在第三阶段。
第一阶段:细胞质基质 第二阶段:线粒体基质 说明有氧呼吸的主要场所在线粒体

第三阶段:线粒体内膜
第三阶段放出的能量最多,多于前两阶段之和。 总结有氧呼吸的总反应式:

总结有氧呼吸的总反应式: 计算有氧呼吸的能量转换率:(1161/2870)×100%≈40%(近 60%以热能形式散失了) 这些能量可供多少个ADP转化成ATP: 38×6.02×1023?=2.3×1025个 分析产物中各元素的来源: CO2 C:C6H12O6 O:C6H12O6、H2O H:C6H12O6、H2O?

H2O

O:O2

有氧呼吸的能量转换效率大约是40%。这些能 量大约可以使2.3×1025个ATP转化为ADP。

因为1 mol的物质含有6.02×1023 个分子,所以,每 氧化1 mol的葡萄糖,则生成6 mol的二氧化碳和6 mol 的水,并生成38 mol的ATP。在标准状态下,1molADP 形成1 mol ATP,需要30.54 kJ的能量,那么,38个ATP 就需要1161 kJ的能量。每氧化1 mol葡萄糖释放出来的 能量是2870 kJ,其中只有1161 kJ被保留在ATP中,它 们可供细胞生命活动利用。这就是说,有氧呼吸的能 量转换效率约为40%左右,其余的能量则以热能的形式 散失或作它用。

二、无氧呼吸 无氧呼吸是细胞在缺氧的条件下进行的,有机物 氧化分解不彻底,产生的能量较少。微生物的无氧呼 吸通常称为发酵,其有两种类型:酒精发酵和乳酸发 酵。 1.过程(细胞质基质) (1) (2) 酶 2丙酮酸+4[H] 酶 2C2H5OH+2CO2(高等植物、酵母菌等) 2C3H6O3(高等动物、人、高等植物 的某些硕大器官如马铃薯块茎、甜 菜块根等、乳酸菌

三、有氧呼吸与无氧呼吸的关系

三、有氧呼吸与无氧呼吸的关系

有氧

CO2+H2O+能量(大量)?

无氧 C2H5OH(酒精)+ CO2+能量(少量) 或C3H6O3(乳酸)+能量(少量)

跟踪训练
1.( 2009年全国卷Ⅱ)下列关于细胞呼吸的叙述, 错误的是( ) A.细胞呼吸必须在酶的催化下进行 B.人体硬骨组织细胞也进行呼吸 C.酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸 D.叶肉细胞在光照下进行光合作用,不进行呼吸作用

解析:呼吸作用是生物活细胞中有机物的氧化分解、
释放能量并且生成ATP的过程。细胞呼吸必须在酶的催化 下进行,当然也包括叶肉细胞,虽然叶肉细胞在进行光合作 用时可以释放出氧气,只是光合作用的速率大于呼吸作用 的速率,故表现出来的是放出氧气。 备注:细胞呼吸必须在酶的催化下进行,人的红细胞、蛔虫 含无氧呼吸酶,硝化细菌含有氧呼吸酶。 答案: D

2. (2009年上海卷)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下表。若底物是
葡萄糖,则下列叙述中正确的是( )

a b

c d

CO2释放量 O2吸收量 10 0 8 3 6 4 7 7

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 解析:a条件下,呼吸产物除CO2 外还有酒精;b条件 下,有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸的比为1∶5;c条件

下,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸;d条件下,有氧呼吸吸收
的O2与产生的CO2体积相等(7∶7)。 答案: D

细胞呼吸的应用

基础梳理
实例 种子贮存 水果、蔬菜保鲜 中耕松土 温室大棚夜晚降温 目的 措施

作物 栽培

稻田晾晒 给无土栽培液通风或循环流动 酿酒、泡菜制作、氨基酸发酵等

答案:1.种子贮存
目的 :种子贮存的过程中,在不降低种子生活力的前提下, 为尽量减少有机物的消耗,常常通过一些措施使细胞呼吸

减弱。
措施 : (1)将种子风干。通过风干,使种子的自由水含量大量减少,

从而使其新陈代谢(主要是细胞呼吸)受到抑制,减少储
存过程中有机物的消耗。

(2)将种子装袋密封,袋上打适量小孔。密封可使种子贮存
袋内的二氧化碳含量升高、氧气含量适度降低,使细胞呼 吸受到一定程度的限制,减少呼吸消耗;预留小孔,确保

内部二氧化碳含量不致过高、氧气含量不致过低,避免种
子因氧含量太低而进行无氧呼吸,防止无氧呼吸产物的积 累影响种子的生活力。 (3)适当降低贮存温度。降低温度可使酶活性下降,使细胞 呼吸暂时减弱,有利于有机物消耗的减少。 (4)适当降低贮存环境的湿度。种子在贮存过程中,若湿度 太大,种子容易吸潮增强细胞呼吸,也有利于霉菌生活, 容易导致种子发霉变质。

2.水果、蔬菜保鲜 目的 :既要减少营养物质的消耗,又要防止水分含量的降 低和无氧呼吸产物的出现,以免影响水果、蔬菜的“新 鲜”。 措施 : (1)适度降低贮存温度。与种子贮存一样,也是通过降低温 度减弱细胞呼吸,从而减少有机物的消耗。与种子贮存不 同的是,种子在风干状态下对低温的耐受性强,不容易受 冻伤,水果和蔬菜在新鲜状态下,自由水含量高,温度太 低易受冻害,因此,降低温度应以不使水果、蔬菜受冻害

为前提。

(2)让贮存环境保持一定湿度。在湿度太小的环境中,水果 与蔬菜容易失水,使“新鲜”程度下降。

(3)用保鲜袋(膜)进行包装。控制袋(膜)内氧气含量,
以适度抑制细胞呼吸的进行,减少有机物的消耗,但应避 免因氧含量太低而导致其进行无氧呼吸,因为水果、蔬菜

在无氧呼吸时易产生酒精,导致品质下降、变味。

3.作物栽培 目的 :以获得高产、优质的收获物为目的。

措施 :如增加作物对养分的吸收、减少有机物的消耗及其
增加无土栽培营养液中的氧含量等。 (1)中耕松土。通过中耕松土,可改善土壤通气状态,促进

根系的有氧呼吸,保证根系吸收矿质养分所需的能量,可
有效避免根系因无氧呼吸造成的酒精中毒。另外,在进行 中耕松土时,还可去除杂草,避免养分流向人们不需要的

方向,促进养分朝着人们需要的方向(农作物)流动。
(2)温室大棚夜晚降温。通过适当降低温室大棚内夜晚的温 度,可减少作物呼吸消耗,以达到积累更多有机物目的。

(3)稻田晾晒。通过稻田晾晒,使稻田间歇缺水,一方面可 促进根系生长,形成更加发达的根系,增大根系的吸收面

积;另一方面,会改善土壤的通气状态,促进根系的细胞
呼吸,达到促进矿质养分吸收的目的,还有利于被土壤胶 体固定的养分的释放,有利根系的吸收。这些措施都有利

于水稻的增产。
(4)向无土栽培营养液中通气或让营养液始终循环流动。氧 气在水中的溶解度很低,往往成为限制作物生长的因素,

为了保证无土栽培植物根系进行有氧呼吸对氧气的需要,
一是利用通气设备,向营养液中不断通入空气,增加溶氧; 也可通过抽水装置促使营养液能够不断流动,通过营养液 的流动促进溶氧增加。

4.酿酒、泡菜制作、氨基酸发酵
目的 :利用微生物发酵生产人们所需的产物。 措施 :

泡菜制作:都是通过乳酸杆菌的发酵来实现的,通过密封
给乳酸杆菌创造一个厌氧环境,促进乳酸发酵,增加环境 酸度,以抑制其他微生物的生长繁殖,从而达到改善口味、

保存营养,还能使一些难以被人或动物消化吸收的成分转
化为较为容易吸收的成分。

酿酒:根据不同阶段的需要,创设适宜酵母菌发酵的环境

来实现。操作过程中,一是煮熟原料,目的是灭菌,避免
其他微生物与酵母菌竞争原料;二是拌入粬药(酵母菌种) 后,摊开一段时间,目的是提供充足氧气,让酵母菌通过

出芽方式快速增殖,产生足够数量的酵母菌,为厌氧发酵
作准备;三是密封发酵,目的是使酵母菌在厌氧的条件下, 进行无氧呼吸产生乙醇。

氨基酸发酵:向培养液中不断通入无菌空气。无菌是避免
杂菌污染,影响用于氨基酸发酵的微生物生长;通入空气 是确保氨基酸能够在有氧的条件下发酵。

探究思考:?
细胞呼吸产生的能量是不是全部用于生成ATP?为什么? 答案:不是。例如1 mol葡萄糖完全氧化分解可释放

2870 kJ能量,其中有1161 kJ左右的能量储存在ATP中,其
他大部分能量以热能的形式散失。在无氧条件下,1 mol葡 萄糖分解成乳酸时,共放出196.65 kJ?的能量,其中61.08

kJ的能量储存在ATP中,其余能量都以热能的形式散失。

归纳整合
一、有关细胞呼吸的实例 1.选用“创可贴”等敷料包扎伤口,既为伤口敷上了药物, 又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖, 从而有利于伤口的痊愈。 2.酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和 pH等条件下,进行有氧呼吸并大量繁殖;在无氧条件下则进

行酒精发酵。醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有
酒精底物的条件下,醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成 醋酸。?

谷氨酸棒状杆菌是一种厌氧细菌。在无氧条件下,谷氨 酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质(如尿素、硫酸铵、 氨水)合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工, 就成为谷氨酸钠——味精。 3.对于板结的土壤及时进行松土透气,可以使根细胞进 行充分的有氧呼吸,从而有利于根系的生长和对无机盐 的吸收。此外,松土透气还有利于土壤中好氧微生物的 生长繁殖,这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分 解,从而有利于植物对无机盐的吸收。

4.水稻的根系适于在水中生长,这是因为水稻的茎和根 能够把从外界吸收来的氧气通过气腔运送到根部各细胞, 而且与旱生植物相比,水稻的根也比较适应无氧呼吸。 但是,水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸,所以稻田 需要定期排水。如果稻田中的氧气不足,水稻根的细胞 就会进行酒精发酵,时间长了,酒精就会对根细胞产生

毒害作用,使根系变黑、腐烂。
5.较深的伤口里缺少氧气,破伤风芽孢杆菌适合在这种 环境中生存并大量繁殖。所以,伤口较深或被锈钉扎伤

后,患者应及时请医生处理。

6.有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的 体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。 相反,百米冲刺和马拉松长跑等无氧运动,是人体细胞 在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运动中,肌细胞因 氧不足,要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激 肌细胞周围的神经末梢,所以人会有肌肉酸胀乏力的感 觉。

跟踪训练
1. (2009年广东卷)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 C.促进果实成熟 B.降低水分吸收 D.促进光合作用 )

解析:储藏种子和果蔬,主要是防止有机物被呼吸消 耗,CO2 是呼吸作用的产物,产物浓度高,使反应速度下 降,从而降低呼吸强度。 答案: A

2. (2009年浙江卷)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

解析:题目中明确阐述“侵入人体深部的组织细胞并 大量繁殖”,所以细菌的细胞呼吸类型为无氧呼吸(若为

皮肤表层则可以看作为有氧呼吸);并且病原体已经侵入
细胞内部,所以必须借助细胞免疫的过程使靶细胞裂解。 答案: B

热点聚焦

有氧呼吸与无氧呼吸综合分析
(2009年安徽卷)现有等量的A、B两个品种

的小麦种子,将它们分别置于两个容积相同、密封的棕色
广口瓶内,各加入适量(等量)的水。在25 ℃条件下, 瓶内O2含量变化如下图所示。请回答:

(1)在t1~t2期间,瓶内O2 含量的降低主要是由种子

的 __________ 引 起 的 , A 种 子 比 B 种 子 的 呼 吸 速 率
__________, A 、 B 种 子 释 放 CO2 量 的 变 化 趋 势 是

________________________________________。
(2)在0~t1期间,广口瓶内的CO2有少量增加,主要原因 可能是 。?

解析:植物细胞的呼吸方式有两种:有氧呼吸和无

氧呼吸。有氧呼吸过程利用氧气产生二氧化碳,密闭瓶中
的氧气越来越少,二氧化碳越来越多,由于是棕色瓶,当 小麦种子萌发后可以进行光合作用,二氧化碳又会越来越 少。A小麦种子利用的氧气多,呼吸速率快,可能是A的 种子中含有较多的油脂的缘故。植物的无氧呼吸多是产生 酒精和二氧化碳,也有个别产生乳酸的。而小麦的种子的 无氧呼吸是产生酒精和二氧化碳。 答案:(1)细胞有氧呼吸快逐渐增加达到最大再逐 渐减少 (2)种子进行无氧呼吸

名师点睛: 在关于呼吸作用的计算中,在氧气充足的条件下,完全进 行有氧呼吸,在绝对无氧的条件下,只能进行无氧呼吸。设计 在这两种极端条件下进行的有关呼吸作用的计算,是比较简单 的。但如果在低氧条件下,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸, 设计的计算题就复杂多了,解题时必须在呼吸作用释放出的

CO2 中,根据题意确定有多少是无氧呼吸释放的,有多少是有
氧呼吸释放的。呼吸作用的底物一般是葡萄糖,以葡萄糖作为 底物进行有氧呼吸时,吸收的O2和释放的CO2的量是相等的,

但如以其他有机物作为呼吸底物时,吸收的O2和释放的CO2就
不一定相等了,在计算时一定要写出正确反应方程式,并且要 正确配平后再进行相关的计算。

热点训练
(2009年江苏卷)某小组为研究脱气对酵母菌在培 养初期产气量的影响,进行了甲、乙2组实验,实验装置 如下图所示,除图中实验处理不同外,其余条件相同。一 段时间内产生C O2总量的变化趋势是( )

解析:本题主要考查酵母菌的呼吸作用方式,在有氧

气的情况下进行有氧呼吸,无氧条件下进行无氧呼吸,实
验刚开始时注射器中乙组有氧气所以能进行有氧呼吸,产 生的二氧化碳多,甲组只进行无氧呼吸产生的二氧化碳少。

总体产生的二氧化碳数量不断增加,所以呈曲线C所示。
答案: C

走进实验室

实验课题:探索酵母菌细胞呼吸的方式 ?

基础再现
一、实验原理 1.酵母菌是单细胞真菌,它属于兼性厌氧菌。进行有氧呼 吸产生水和CO2,无氧呼吸产生酒精和CO2。 2. CO22的检测方法 (1)CO2使澄清石灰水变浑浊; (2)CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。 3.酒精的检测 橙色的重酪酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应,

变成灰绿色。

二、实验假设

酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸,产生CO2,在无氧情况
下进行无氧呼吸,产生CO2和酒精。

三、实验结果预测
1.酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了CO2,能使澄清石灰 水变浑浊。

2.酵母菌在有氧情况下,没有酒精生成,不能使重铬酸钾溶
液发生显色反应;在无氧情况下,生成了酒精,使重铬酸 钾溶液发生灰绿色显色反应。

3.酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2要多。

过程设计
1.配制酵母菌培养液(等量原则)置于A、B锥形瓶。 2.组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图,放置在25~35 ℃环境下 培养8~9小时。 3.检测CO2的产生。 4.检测酒精的产生 (1)取2支试管编号; (2)各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升注入试管; (3)分别滴加0.5毫升重酪酸钾-浓硫酸溶液,轻轻震荡、 混匀。A试管密封,B试管不密封。

易错归纳
在探究酵母菌无氧呼吸时,要将酵母菌培养液封口后
放置一段时间,待酵母菌将瓶内氧气耗完,再用导管连接 盛有澄清石灰水的锥形瓶,确保是无氧呼吸产生的CO2通入 澄清石灰水。

精题演习
1.研磨酵母菌后离心处理,得到上清液(含细胞质基质) 和沉淀(含细胞器)。将等量的上清液、沉淀和未经处理 的匀浆,依次置入甲、乙、丙3支试管中,分别进行3项独 立的实验,请分析实验的结果。 (1)向3支试管分别滴加等量的葡萄糖后,丙管内的最终 产 物 是 __________ , 甲 管 是 _________________ , 乙 管 是 _________。

(2)向3支试管分别滴加等量的丙酮酸后,乙管内的最终

产物是__________,甲管是__________________,丙管是
__________________。 (3)向3支试管分别加入荧光素(能发光的物质),重复 实验(1),则发光情况为:丙管:_________________, 甲管:__________,乙管:_________________。

解析:(1)向3支试管分别滴加等量的葡萄糖。因为 丙管内细胞质基质和线粒体都存在,可进行有氧呼吸,由 葡萄糖经彻底氧化分解产生二氧化碳和水;因为甲管内只 有细胞质基质,无线粒体,只能进行无氧呼吸,由葡萄糖 产生二氧化碳和酒精;因为乙管内只有线粒体,无细胞质 基质,有氧呼吸与无氧呼吸都不能顺利进行,所以仍是葡 萄糖。

(2)向3支试管分别滴加等量的丙酮酸。因为乙管内

只有线粒体,无细胞质基质,有氧呼吸和无氧呼吸都不能
顺利进行,然而在乙管中加入的物质是丙酮酸,这样,乙 管中的丙酮酸可进入线粒体中进一步氧化为二氧化碳和水;

因为甲管内只有细胞质基质,无线粒体,只能进行无氧呼
吸,即由丙酮酸产生二氧化碳和酒精;因为丙管内细胞质 基质和线粒体都存在,可进行有氧呼吸,由丙酮酸进一步

氧化分解为二氧化碳和水。

(3)向3支试管分别加入荧光素(能发光的物质),重复 实验(1)。依据(1)的分析,丙管可进行有氧呼吸,产 生二氧化和水,同时释放大量能量,其中约有40.5%的能量

转移给ATP,即合成的ATP量在三个试管中最多;乙管有氧
呼吸与无氧呼吸都不能进行,不能产生ATP;甲管可进行无 氧呼吸,可产生少量ATP。因此甲管发出的荧光较弱,乙管

基本无荧光,丙管发光最强。
答案: (1)二氧化碳和水 二氧化碳和酒精 葡萄糖 (2)二氧化碳和水 二氧化碳和酒精 二氧化碳和水

(3)发光最强 次之 基本无荧光

2.如下图为酵母菌无氧呼吸实验装置图,请据图回答:

(1)为什么要用煮沸又冷却的葡萄糖溶液?

________________________________________。
(2)盛有清水的试管在此发酵实验中有何作用? ________________________________________。

(3)容器中溶液A一般是指_________________,发酵实验 过程中,两试管分别发生什么现象?盛水试管:

__________;溶液A试管:__________。
(4)随着时间的推移,盛水的试管现象最终消失,这是因 为_________________,此时测定烧瓶中溶液的成分应该是 __________。 (5)本实验主要验证______________________________。 (6)如用乳酸菌代替酵母菌,溶液A有何现象发生?请说 明理由(用有关方程式表示)。 ________________________________________ ________________________________________。

(1)煮沸的目的是为了排尽圆底烧瓶中原有的氧气,为酵 母菌发酵营造厌氧环境;冷却是为了避免酵母菌在高温环 境下失活,为酵母菌提供发挥最高活性而需要的适宜温度 (2)进一步过滤氧气,防止氧气进入圆底烧瓶抑制酵母菌 发酵

(3)澄清石灰水 有气泡溢出 溶液变混浊
(4)葡萄糖耗尽 酒精 (5)酵母菌发酵可以产生二氧化碳

(6)无混浊现象。
C6H12O6 酶 2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量

课时作业

1.苹果内部腐烂时消耗一定量的葡萄糖可产生A摩尔 的二氧化碳,其植物体叶片在正常生长时,消耗同样数量 的葡萄糖可产生二氧化碳( )?

A.1A摩尔
C.3A摩尔

B.2A摩尔?
D.4A摩尔 ?

解析:根据呼吸作用的反应式,消耗同样数量的葡萄

糖,有氧呼吸产生的二氧化碳量是无氧呼吸的3倍。苹果内
部腐烂,其内部细胞进行无氧呼吸;而正常生长的叶片的 呼吸方式是有氧呼吸。?

答案:C

8.刚进入西藏的湖南援藏干部,对高原缺氧环境所产
生的生理反应是( )? A.造血功能增强,红细胞数增多?

B.呼吸频率加快?
C.细胞大多以无氧呼吸获得能量? D.心率加快? .解析:对高原缺氧环境所产生的生理反应是呼吸频率加 快和心率加快,通过这些反应获取较多氧气。细胞大多以 有氧呼吸获得能量。? 答案:BD

11.生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下:

( 1 ) 反 应 ①②③④ 中 , 可 在 人 体 细 胞 中 进 行 的


因为 是

。?
。 。?

(2)粮食贮藏过程中,有时会发生粮堆湿度增大现象,这是

( 3 ) 在 反 应 ①②③④ 中 , 必 须 在 有 氧 条 件 下 进 行 的

解析:分析图解,不难看出这是关于呼吸作用的过
程图解。根据呼吸作用有关知识,反应①是呼吸作用的第 一阶段;反应②是有氧呼吸的第二、三阶段;反应③是在

植物体内进行的无氧呼吸过程;反应④是在动物(包括人)
及某些植物(马铃薯块茎、玉米的胚乳)体内进行的无氧 呼吸过程。反应③和反应④的不同是由于酶的不同造成的。

在呼吸作用过程中会产生水。?
答案:(1)①②④ (2)呼吸作用产生水 (3)②






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