学年高一生物人教版必修1学案第五章 第3节 ATP的主要来源细胞呼吸二.docx
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学年高一生物人教版必修1学案第五章第3节ATP的主要来源细胞呼吸二
第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
(二)
目标导航
1.阐明无氧呼吸的过程,列表比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
2.联系日常生活中的实例,了解细胞呼吸原理的应用。
一、无氧呼吸(阅读P94-95)
1.条件:
无氧条件下。
2.场所:
细胞质基质。
3.过程:
第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同,第二个阶段是丙酮酸在不同酶的催化下生成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。
4.类型
(1)C6H12O6
2C3H6O3+少量能量
(2)C6H12O6
2C2H5OH+2CO2+少量能量
二、影响细胞呼吸的因素
1.温度、pH:
通过影响酶的活性影响细胞呼吸的速率。
2.氧气浓度
(1)氧气是有氧呼吸必需的,在一定范围内,氧气浓度增加有利于有氧呼吸。
(2)无氧呼吸不需要氧气,氧气抑制无氧呼吸。
3.二氧化碳
二氧化碳浓度增加,细胞呼吸的速率下降。
三、细胞呼吸原理的应用(阅读P95-96)
1.包扎伤口时,要选用透气的消毒纱布或者创可贴。
2.控制通气情况,发酵生产各种酒、醋、味精等产品。
3.作物栽培时,要及时疏松土壤等。
4.提倡慢跑:
促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。
判断正误:
(1)酵母菌无氧呼吸的反应式为C6H12O6
2C2H5OH+2CO2+少量能量。
( )
(2)乳酸菌无氧呼吸的反应式为C6H12O6
2C3H6O3+能量。
( )
(3)苹果储存久了会有酒味产生。
( )
(4)无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行。
( )
(5)无氧呼吸的两个阶段都能产生ATP。
( )
(6)与无氧呼吸相比,有氧呼吸的特点是分解有机物不彻底。
( )
(7)有氧呼吸含有无氧呼吸的步骤。
( )
(8)稻田需要定期排水,否则水稻幼苗因缺氧生成乳酸而变黑、腐烂。
( )
答案
(1)√
(2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)×
一、细胞呼吸的过程图解与比较
1.细胞呼吸的过程图解
2.有氧呼吸与无氧呼吸的比较
项目
有氧呼吸
无氧呼吸
不
同
点
场所
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
条件
需氧气、相应的酶
不需氧气,需相应的酶
产物
彻底的氧化分解产物:
二氧化碳和水
不彻底的氧化分解产物:
酒精和二氧化碳或者乳酸
能量
大量
少量
相同点
过程
第一阶段相同。
之后在不同的条件下,在不同的场所、不同酶的作用下沿不同途径形成不同产物
实质
氧化分解有机物,释放能量,产生ATP
意义
(1)为生物体的各项生命活动提供能量
(2)为体内其他化合物的合成提供原料
3.大多数植物、酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳;有些高等植物的某些器官如玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等进行无氧呼吸时产生乳酸;高等动物、人及乳酸菌的无氧呼吸只产生乳酸。
1.无氧呼吸释放的能量为什么比有氧呼吸少?
答案 无氧呼吸是有机物不彻底的氧化分解,还有很大一部分能量存在于不彻底的氧化产物乳酸和酒精中。
2.运动过后的肌肉酸疼是哪种物质造成的?
答案 无氧呼吸产生的乳酸。
1.有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是( )
①都在线粒体中进行 ②都需要酶 ③都需要氧 ④都产生ATP ⑤都经过生成丙酮酸的过程
A.①②⑤B.②③④
C.②③⑤D.②④⑤
问题导析
(1)生物体内的化学反应都需要酶的催化。
(2)有氧呼吸与无氧呼吸的第一步都在细胞质基质中进行且都产生丙酮酸。
(3)有氧呼吸与无氧呼吸的实质相同,都是分解有机物,释放能量,形成ATP的过程。
答案 D
一题多变
判断正误
(1)哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸( )
(2)长跑时,人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物( )
(3)马铃薯块茎进行无氧呼吸能产生乳酸( )
答案
(1)√
(2)× (3)√
二、影响细胞呼吸的外界因素
1.温度
通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。
与温度影响酶催化效率的曲线特征
一致。
如图甲所示。
甲
生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果,在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温,来降低细胞呼吸,减少有机物的消耗。
2.O2浓度
(1)对于无氧呼吸:
随氧气浓度增加而受抑制,氧气浓度越高,抑制作用越强,氧气浓度达到一定值时,被完全抑制。
如图乙所示。
乙
(2)对于有氧呼吸:
氧气是有氧呼吸的原料之一,在一定范围内,随着氧气浓度的增加,有氧呼吸速率增强,但当氧气浓度增加到一定值时,有氧呼吸速率不再增加。
如图丙所示。
丙)
(3)绝大多数植物的非绿色器官或酵母菌的呼吸速率受氧气浓度的影响。
如图丁所示。
丁
3.CO2和含水量
除了温度、氧气外,二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用。
生物含水量的多少影响呼吸作用,在一定范围内,呼吸作用强度随含水量的增加而增大。
1.读图丁,思考下列问题:
(1)O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度在10%以下,进行有氧呼吸和无氧呼吸;O2浓度在10%以上,只进行有氧呼吸。
(2)M点时,有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等,二者消耗的葡萄糖是不是也一样多?
答案 不是。
根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出:
有氧呼吸时,1C6H12O6→6CO2;无氧呼吸时,1C6H12O6→2CO2。
所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时,二者消耗的葡萄糖之比是1∶3。
2.用透气纱布或“创可贴”包扎伤口的目的是什么?
答案 为了增加通气量,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。
2.如图表示植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化,请据图回答下面的问题:
(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是__________________________
____________________________________________________________________________。
(2)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。
(3)若图中的AB段与BC段的距离等长,说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比________(填“一样多”或“更多”或“更少”),有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的________倍。
(4)在长途运输新鲜蔬菜时,常常向塑料袋中充入氮气,目的是__________________________。
你认为氧浓度应调节到________点的对应浓度,更有利于蔬菜的运输。
问题导析
Q点只进行无氧呼吸,P点只进行有氧呼吸,B点有氧呼吸、无氧呼吸释放的CO2量相等,R点释放的CO2量最少,此时有利于蔬菜运输。
答案
(1)氧气浓度增加,无氧呼吸受抑制,而有氧呼吸很弱。
(2)如图(点线)所示(所绘曲线应能表现下降趋势,并经过Q、B以及P点在x轴上的投影点)
(3)一样多
(4)降低氧浓度,减少有机物的消耗 R
一题多变
以下甲、乙两图都表示苹果组织细胞中CO2释放量和O2吸收量的变化。
下列相关叙述不正确的是( )
A.甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点
B.甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的CD段
C.甲图的a、b、c、d四个浓度中c是最适合贮藏的氧浓度
D.甲图中氧浓度为d时没有酒精产生
答案 B
解析 甲图中氧浓度为a时,细胞只释放CO2不吸收O2,说明细胞只进行无氧呼吸,对应乙图中的A点,A项正确;甲图中氧浓度为b时,CO2的释放量远远大于O2的吸收量,说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,且无氧呼吸强度大,应对应乙图中AC段之间,B项错误;贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时(图甲中的c点)的氧浓度,故C项正确;氧浓度为d时,CO2的释放量与O2的吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸,因此没有酒精产生,D项正确。
1.植物种子萌发时,如果长时间缺氧,就会引起烂芽,主要是由于( )
A.能量不足B.酒精中毒
C.乳酸中毒D.CO2中毒
答案 B
解析 种子萌发时,如果长时间缺氧,进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,不产生乳酸,酒精含量过多对细胞有毒害作用,引起烂芽。
2.比较动物的有氧呼吸和无氧呼吸,下列叙述最恰当的是( )
A.糖类是有氧呼吸的主要能源物质,但不是无氧呼吸的主要能源物质
B.有氧呼吸和无氧呼吸过程中都能产生还原性氢
C.有氧呼吸逐步释放能量,无氧呼吸瞬间释放能量
D.有氧呼吸和无氧呼吸的终产物中都有水
答案 B
解析 细胞呼吸无论是有氧呼吸还是无氧呼吸都是逐步释放能量,而生成乳酸的高等动物细胞的无氧呼吸终产物中没有水。
3.食品保鲜必须保持食品的质鲜、色鲜,保持原有的风味。
目前,人们常采用保鲜膜来保存食品,其原理是( )
A.膜内食品与空气隔绝,阻止呼吸作用,有机物不再分解
B.使用保鲜膜可降低蔬菜、水果的呼吸作用,减少有机物的分解
C.保鲜膜具有杀菌作用,使蔬菜、水果不会腐烂
D.上述说法都对
答案 B
4.生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下,请据图回答下列问题:
(1)反应①②③④中,可在人体细胞中进行的是______。
(2)粮食贮藏过程中,有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为__________________________。
(3)在微生物体内丙酮酸可以转化为α酮戊二酸,该酸在酶的催化下可以转化为谷氨酸,当谷氨酸增多并与酶结合时,可导致谷氨酸合成减少,其原因是__________________________。
答案
(1)①②④
(2)呼吸作用产生水 (3)酶的活性受到抑制
解析
(1)根据图示信息分析:
①是呼吸作用的第一阶段,在细胞质基质中进行;②是有氧呼吸的第二阶段和第三阶段,在线粒体内完成;③是无氧呼吸中的酒精发酵,在人体细胞中没有此反应发生;④是无氧呼吸中产生乳酸的过程,在细胞质基质中进行,当人体剧烈运动时在局部细胞中会发生此反应,以满足人体细胞对能量的需求。
所以可在人体细胞内进行的是①、②和④。
(2)粮食贮藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,这是由于呼吸作用过程中有水的产生。
(3)代谢过程中产生的物质与酶结合,使酶的结构发生变化,抑制酶的活性,所以导致谷氨酸合成减少。
基础巩固
1.在密闭容器内,酵母菌利用葡萄糖产生酒精,此过程中不生成( )
A.ATPB.CO2
C.丙酮酸D.乳酸
答案 D
解析 酵母菌的无氧呼吸不产生乳酸。
2.制作泡菜、酸菜时,所用菜坛子必须密封,其原因是( )
A.防止水分蒸发
B.防止菜叶萎蔫
C.防止产生的乳酸挥发
D.乳酸菌在有氧条件下发酵被抑制
答案 D
解析 乳酸菌是厌氧菌,氧气会抑制其无氧呼吸。
3.蔬菜和水果长时间贮藏、保鲜所需要的条件应为( )
A.低温、干燥、低氧
B.低温、湿度适中、低氧
C.高温、干燥、高氧
D.高温、湿度适中、高氧
答案 B
解析 蔬菜和水果贮藏过程中,应创造条件尽量降低呼吸作用强度以减少有机物的消耗,而低温和低氧的条件下呼吸作用强度较弱。
保持一定的湿度是为了减少其水分散失,起到保鲜作用。
4.细胞呼吸过程中若有CO2放出,则可判断此过程一定( )
A.是有氧呼吸B.是无氧呼吸
C.不是酒精发酵D.不是乳酸发酵
答案 D
解析 有氧呼吸和酒精发酵的产物中均有CO2,而乳酸发酵的产物只有乳酸没有CO2。
5.陆生植物不能长期忍受无氧呼吸,这是因为( )
①产生的酒精对细胞有毒害作用 ②产生的乳酸对细胞有毒害作用 ③没有专门的无氧呼吸结构 ④产生的能量太少
A.①②B.①④
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