高一生物必修一细胞呼吸训练学案 【知识结构】场所:细胞质基质和线粒体 条件:需要氧气
第一阶段:C 6H 12O 6 ——→2C 3H 4O 3(丙酮酸)+4[H] +能量(少) 场所: 过程 酶
第二阶段:2C 3H 4O 3(丙酮酸)+6H 2O ——→6CO 2+20[H]+ 能量(少) 场所:线粒体基质
细
第三阶段:24[H] + 6O酶 2 ——→ 12H2O + 能量( ) 场所:线粒体内膜
胞
场所:细胞质基质 条件:不需要氧气
呼
无
第一阶段:C 酶
6H 12O 6 ——→2C 3H 4O 3(丙酮酸)+4[H] +能量(少) 场所:细胞质基质 吸
氧 酶 2H 5OH + 2CO2 + 能量(少)呼 过程
第二阶段:2C 3H 4O 3(丙酮酸)——→3H 6O 3场所:细胞质基质 酶 +
能量(少) 吸 产物为: 反应式:C 6H 12O 6 ——→2C 2H 5OH (酒精)+2CO 2+能量(少)
产物为: 反应式:C 酶 类型6H 12O 6 ——→2C 3H 6O 3(乳酸)+能量(少)
【随身读】
1.细胞呼吸:是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,
释放出能量并产生ATP 的过程。
2.有氧呼吸:有氧呼吸使有机物彻底氧化分解,是生物体高效率地获取能量的反应过程。 其反应过程包含许多反应步骤,基本可分为三个连续的阶段: 第一阶段:细胞质基质,产生丙酮酸和[H]并可释放少量能量;
第二阶段:线粒体,丙酮酸和H 2O 脱[H]产生CO 2也可释放少量能量;
第三阶段:线粒体,第一、二阶段产生的[H]与O 2反应产生H 2O 并可释放大量的能量。 三个阶段有不同的酶参与催化。
细胞通过呼吸把光合作用贮藏在有机物中的能量释放出来,大部分以热能的形式散失, 小部分转移到ATP 中,随时提供生命活动的需要。
3.无氧呼吸:无氧呼吸是细胞在缺氧的条件下进行的,有机物的氧化分解不彻底,产生的能量较少。 微生物的无氧呼吸通常称为发酵,有两种类型:酒精发酵和乳酸发酵。 【画龙点睛】
(1)有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段完全相同。
(2)有氧呼吸的第二阶段和第三阶段都在线粒体中进行,第二阶段有水参与,第三阶段有水生成,
第三阶段产生能量最多。无氧呼吸全过程均在细胞质基质中进行。
(3)无氧呼吸由丙酮酸转变成酒精或乳酸的过程必须在缺氧的条件下,有[H]作还原剂。 (4)高等动物无氧呼吸的产物是乳酸;高等植物无氧呼吸的产物主要是酒精和CO 2, 某些器官的无氧呼吸的产物是乳酸,如最米胚和马铃薯的块茎。
(5)由于无氧呼吸一方面释放出的能量少,另一方面产生的酒精或乳酸对原生质有毒害作用。 所以不论植物还是动物都不能长时间地进行无氧呼吸。
(6)有氧呼吸较无氧呼吸释放的能量多,能量的利用率,前者为l 16l╱2 870=40.5%,后者为 61.08╱196.65=3l %。 【小试牛刀】
1. 下列有关线粒体的描述中,不正确的是 ( )
A. 线粒体具有内外两层膜,内膜折叠成嵴,使内膜的表面积大大增加 B. 线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶 C. 线粒体进行呼吸作用时必须有氧的参与
D. 细胞产生 CO2的部位一定是线粒体
2.葡萄糖氧化分解过程中,释放能量最多的是 ( ) A.葡萄糖分解为丙酮酸 B.葡萄糖分解为酒精和CO 2
C .葡萄糖分解为乳酸 D.葡糖糖分解为CO 2和H 2O 3.有氧呼吸的三个阶段中,第一、三阶段的特点是 ( ) A .都在线粒体内进行 B.都需要氧的参与 C .都能产生[H] D .都能产生ATP
4. 在四支试管中分虽含有下列不同的化学物质和活性酵母细胞制备物,经一定时间的保温后,
能产生的 CO2的是 ( ) A. 葡萄糖+细胞膜已经破裂的细胞 B. 葡萄糖+线粒体 C. 丙酮酸+核糖体 D. 丙酮酸+内质网
5. 酵母菌无氧呼吸产生AmolCO 2,人在正常情况下消耗等量的葡萄糖可形成CO 2 ( )
A. 7/3 A mol B. 1/12 A mol C. 6A mol D. 3A mol 6.在细胞呼吸过程中,若有CO 2的放出,则该过程一定不是 ( )
A. 有氧呼吸 B. 无氧呼吸 C. 酒精发酵 D. 乳酸发酵 7.下图是有氧呼吸过程图解。请据图分析完成下列问题: (1)依次写出[1][2][3]所代表的物质的名称:
[1] ,[2] ,[3] 。 (2)依次写出[4][5][6]所代表的能量的多少:
[4] ,[5] ,[6] 。 (3)有氧呼吸的主要场所是 ;
进入该场所的呼吸底物是 。 (4)人体内血红蛋白携带的O 2进入组织细胞的线粒
体至少要通过 层磷脂双分子层。 (5)如果氧气供应不足,则人体内C 6H 12O 6的分解产物
是 ,释放的能量 ,场所是 ,写出反应式: 。 【能力展示】
2、用含18O 葡萄糖跟踪动物细胞需氧呼吸过程中的氧原子,18O 的转移途径是 A .葡萄糖→丙酮酸→水 B.葡萄糖→丙酮酸→氧
C .葡萄糖→氧→水 D.葡萄糖→丙酮酸→CO2
3、要在温室内培育出又大又甜的哈密瓜,对室内温度的控制应是( )
A .白天适当降温 B .夜间适当降温 C .昼夜温度保持平衡 D.与室外温度保持一致 4、种在湖边的玉米,长期被水淹,生长不好。其原因是( )
A .根细胞吸收水分多 B .营养缺乏 C .光合作用的强度不够 D .细胞有氧呼吸受阻 5、有氧呼吸从葡萄糖开始,到最终生成水和二氧化碳,氧气用于
1、以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官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 2.甲图中氧浓度为d 时没有酒精产生10、相对于无氧呼吸,细胞有氧呼吸特有的产物是 A.丙酮酸 B.ATP C.CO2 D.H2O 11、参加1500米测试跑时,人体产生的CO2来自 A.有氧呼吸和无氧呼吸 B.细胞质基质或线粒体 C.有氧呼吸 D.无氧呼吸 12、下列4支试管中分别含有不同的化学物质和活性酵母菌制备物,经一定时间的保温后,会产生CO2的试管有( ) A. 葡萄糖+ 核糖体 B. 葡萄糖+线粒体 C. 丙酮酸+线粒体 D. 丙酮酸+内质网 13、 下图表示生物体内葡萄糖的代谢过程,其中A 、B 、C 、D 代表物质,①②③④表示过程,请据图回答:
(1)C 代表的物质名称是__________,④过程进行的场所是___________。 (2)在①②③④过程中, O2参与的过程是__ __(填序号),可在乳酸菌细胞内进行的是___ ___,
(3)写①②过程的总反应式:____________________________________________。 14、 影响呼吸速率的外界因素: (1)温度:温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的___________的活性来影响细胞的呼吸作用。温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内,温度越低,细胞呼吸越弱;温度越高,细胞呼吸越强。
(2)氧气:氧气充足,则_________将受抑制;氧气不足,则__________将会减弱或受抑制。土壤空气的多少影响根系的吸收,若进行无氧呼吸,产生过多酒精,还可能导致根部细胞坏死。
(3)水分:一般来说,细胞水分充足(自由水/结合水的大小),呼吸作用将增强。
(4)CO2:环境CO2浓度提高,将抑制__________,可用此原理来贮藏水果和蔬菜。 15、请回答下列与生物呼吸作用相关的问题:
Ⅰ. 将水稻幼苗培养在不同氧气浓度的黑暗环境中,分别测得其无氧呼吸释放的二氧化碳量与有氧呼吸消耗的氧气量,结果如图所示。
(1)请在图中添加水稻释放的二氧化碳总量曲线。
(2)请写出水稻无氧呼吸的反应
式: 。 (3)水稻在秧苗期通气组织还未建立,对氧的反应敏感,若长时间被水淹没,易发生烂秧现象,导致烂秧的主要原因是 产物大量积累造成的。 (4)高等动物和人在某些情况下,由于组织缺氧,它们所需要的能量可以通过无氧呼吸来补充,其无氧呼吸的产物是 。 17、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)向支试管分别加入荧光素(能发光的物质),重复实验(1),则丙管__________,甲管__________,乙管__________。
10.酵母菌既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,如果两种呼吸都分解葡萄糖产生等量的
二氧化碳,则所消耗的葡萄糖之比为( )
(A )1∶2 (B )2∶1 (C )1∶3 (D )3∶1
解析:酵母菌有氧呼吸的反应式是:C 6H 12O 6+6O 2→6CO 2+6H 2O +能量;无氧呼吸的反应式是:C 6H 12O 6
→2C 2H 5OH (酒精)+2CO 2+能量。根据题意,我们假定都产生6个分子的CO 2,则有氧呼吸过程消耗的葡萄糖是1分子,而无氧呼吸过程则必须消耗3分子葡萄糖。因为无氧呼吸有机物分
解得不彻底,1分子葡萄糖经酒精发酵产生了2个C 2H 5OH 分子和2个分子的CO 2。答案:(C )。
高一生物必修一细胞呼吸训练学案 【知识结构】场所:细胞质基质和线粒体 条件:需要氧气
第一阶段:C 6H 12O 6 ——→2C 3H 4O 3(丙酮酸)+4[H] +能量(少) 场所: 过程 酶
第二阶段:2C 3H 4O 3(丙酮酸)+6H 2O ——→6CO 2+20[H]+ 能量(少) 场所:线粒体基质
细
第三阶段:24[H] + 6O酶 2 ——→ 12H2O + 能量( ) 场所:线粒体内膜
胞
场所:细胞质基质 条件:不需要氧气
呼
无
第一阶段:C 酶
6H 12O 6 ——→2C 3H 4O 3(丙酮酸)+4[H] +能量(少) 场所:细胞质基质 吸
氧 酶 2H 5OH + 2CO2 + 能量(少)呼 过程
第二阶段:2C 3H 4O 3(丙酮酸)——→3H 6O 3场所:细胞质基质 酶 +
能量(少) 吸 产物为: 反应式:C 6H 12O 6 ——→2C 2H 5OH (酒精)+2CO 2+能量(少)
产物为: 反应式:C 酶 类型6H 12O 6 ——→2C 3H 6O 3(乳酸)+能量(少)
【随身读】
1.细胞呼吸:是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,
释放出能量并产生ATP 的过程。
2.有氧呼吸:有氧呼吸使有机物彻底氧化分解,是生物体高效率地获取能量的反应过程。 其反应过程包含许多反应步骤,基本可分为三个连续的阶段: 第一阶段:细胞质基质,产生丙酮酸和[H]并可释放少量能量;
第二阶段:线粒体,丙酮酸和H 2O 脱[H]产生CO 2也可释放少量能量;
第三阶段:线粒体,第一、二阶段产生的[H]与O 2反应产生H 2O 并可释放大量的能量。 三个阶段有不同的酶参与催化。
细胞通过呼吸把光合作用贮藏在有机物中的能量释放出来,大部分以热能的形式散失, 小部分转移到ATP 中,随时提供生命活动的需要。
3.无氧呼吸:无氧呼吸是细胞在缺氧的条件下进行的,有机物的氧化分解不彻底,产生的能量较少。 微生物的无氧呼吸通常称为发酵,有两种类型:酒精发酵和乳酸发酵。 【画龙点睛】
(1)有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段完全相同。
(2)有氧呼吸的第二阶段和第三阶段都在线粒体中进行,第二阶段有水参与,第三阶段有水生成,
第三阶段产生能量最多。无氧呼吸全过程均在细胞质基质中进行。
(3)无氧呼吸由丙酮酸转变成酒精或乳酸的过程必须在缺氧的条件下,有[H]作还原剂。 (4)高等动物无氧呼吸的产物是乳酸;高等植物无氧呼吸的产物主要是酒精和CO 2, 某些器官的无氧呼吸的产物是乳酸,如最米胚和马铃薯的块茎。
(5)由于无氧呼吸一方面释放出的能量少,另一方面产生的酒精或乳酸对原生质有毒害作用。 所以不论植物还是动物都不能长时间地进行无氧呼吸。
(6)有氧呼吸较无氧呼吸释放的能量多,能量的利用率,前者为l 16l╱2 870=40.5%,后者为 61.08╱196.65=3l %。 【小试牛刀】
1. 下列有关线粒体的描述中,不正确的是 ( )
A. 线粒体具有内外两层膜,内膜折叠成嵴,使内膜的表面积大大增加 B. 线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶 C. 线粒体进行呼吸作用时必须有氧的参与
D. 细胞产生 CO2的部位一定是线粒体
2.葡萄糖氧化分解过程中,释放能量最多的是 ( ) A.葡萄糖分解为丙酮酸 B.葡萄糖分解为酒精和CO 2
C .葡萄糖分解为乳酸 D.葡糖糖分解为CO 2和H 2O 3.有氧呼吸的三个阶段中,第一、三阶段的特点是 ( ) A .都在线粒体内进行 B.都需要氧的参与 C .都能产生[H] D .都能产生ATP
4. 在四支试管中分虽含有下列不同的化学物质和活性酵母细胞制备物,经一定时间的保温后,
能产生的 CO2的是 ( ) A. 葡萄糖+细胞膜已经破裂的细胞 B. 葡萄糖+线粒体 C. 丙酮酸+核糖体 D. 丙酮酸+内质网
5. 酵母菌无氧呼吸产生AmolCO 2,人在正常情况下消耗等量的葡萄糖可形成CO 2 ( )
A. 7/3 A mol B. 1/12 A mol C. 6A mol D. 3A mol 6.在细胞呼吸过程中,若有CO 2的放出,则该过程一定不是 ( )
A. 有氧呼吸 B. 无氧呼吸 C. 酒精发酵 D. 乳酸发酵 7.下图是有氧呼吸过程图解。请据图分析完成下列问题: (1)依次写出[1][2][3]所代表的物质的名称:
[1] ,[2] ,[3] 。 (2)依次写出[4][5][6]所代表的能量的多少:
[4] ,[5] ,[6] 。 (3)有氧呼吸的主要场所是 ;
进入该场所的呼吸底物是 。 (4)人体内血红蛋白携带的O 2进入组织细胞的线粒
体至少要通过 层磷脂双分子层。 (5)如果氧气供应不足,则人体内C 6H 12O 6的分解产物
是 ,释放的能量 ,场所是 ,写出反应式: 。 【能力展示】
2、用含18O 葡萄糖跟踪动物细胞需氧呼吸过程中的氧原子,18O 的转移途径是 A .葡萄糖→丙酮酸→水 B.葡萄糖→丙酮酸→氧
C .葡萄糖→氧→水 D.葡萄糖→丙酮酸→CO2
3、要在温室内培育出又大又甜的哈密瓜,对室内温度的控制应是( )
A .白天适当降温 B .夜间适当降温 C .昼夜温度保持平衡 D.与室外温度保持一致 4、种在湖边的玉米,长期被水淹,生长不好。其原因是( )
A .根细胞吸收水分多 B .营养缺乏 C .光合作用的强度不够 D .细胞有氧呼吸受阻 5、有氧呼吸从葡萄糖开始,到最终生成水和二氧化碳,氧气用于
1、以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官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 2.甲图中氧浓度为d 时没有酒精产生10、相对于无氧呼吸,细胞有氧呼吸特有的产物是 A.丙酮酸 B.ATP C.CO2 D.H2O 11、参加1500米测试跑时,人体产生的CO2来自 A.有氧呼吸和无氧呼吸 B.细胞质基质或线粒体 C.有氧呼吸 D.无氧呼吸 12、下列4支试管中分别含有不同的化学物质和活性酵母菌制备物,经一定时间的保温后,会产生CO2的试管有( ) A. 葡萄糖+ 核糖体 B. 葡萄糖+线粒体 C. 丙酮酸+线粒体 D. 丙酮酸+内质网 13、 下图表示生物体内葡萄糖的代谢过程,其中A 、B 、C 、D 代表物质,①②③④表示过程,请据图回答:
(1)C 代表的物质名称是__________,④过程进行的场所是___________。 (2)在①②③④过程中, O2参与的过程是__ __(填序号),可在乳酸菌细胞内进行的是___ ___,
(3)写①②过程的总反应式:____________________________________________。 14、 影响呼吸速率的外界因素: (1)温度:温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的___________的活性来影响细胞的呼吸作用。温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内,温度越低,细胞呼吸越弱;温度越高,细胞呼吸越强。
(2)氧气:氧气充足,则_________将受抑制;氧气不足,则__________将会减弱或受抑制。土壤空气的多少影响根系的吸收,若进行无氧呼吸,产生过多酒精,还可能导致根部细胞坏死。
(3)水分:一般来说,细胞水分充足(自由水/结合水的大小),呼吸作用将增强。
(4)CO2:环境CO2浓度提高,将抑制__________,可用此原理来贮藏水果和蔬菜。 15、请回答下列与生物呼吸作用相关的问题:
Ⅰ. 将水稻幼苗培养在不同氧气浓度的黑暗环境中,分别测得其无氧呼吸释放的二氧化碳量与有氧呼吸消耗的氧气量,结果如图所示。
(1)请在图中添加水稻释放的二氧化碳总量曲线。
(2)请写出水稻无氧呼吸的反应
式: 。 (3)水稻在秧苗期通气组织还未建立,对氧的反应敏感,若长时间被水淹没,易发生烂秧现象,导致烂秧的主要原因是 产物大量积累造成的。 (4)高等动物和人在某些情况下,由于组织缺氧,它们所需要的能量可以通过无氧呼吸来补充,其无氧呼吸的产物是 。 17、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)向支试管分别加入荧光素(能发光的物质),重复实验(1),则丙管__________,甲管__________,乙管__________。
10.酵母菌既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,如果两种呼吸都分解葡萄糖产生等量的
二氧化碳,则所消耗的葡萄糖之比为( )
(A )1∶2 (B )2∶1 (C )1∶3 (D )3∶1
解析:酵母菌有氧呼吸的反应式是:C 6H 12O 6+6O 2→6CO 2+6H 2O +能量;无氧呼吸的反应式是:C 6H 12O 6
→2C 2H 5OH (酒精)+2CO 2+能量。根据题意,我们假定都产生6个分子的CO 2,则有氧呼吸过程消耗的葡萄糖是1分子,而无氧呼吸过程则必须消耗3分子葡萄糖。因为无氧呼吸有机物分
解得不彻底,1分子葡萄糖经酒精发酵产生了2个C 2H 5OH 分子和2个分子的CO 2。答案:(C )。