2024届高三生物一轮复习课件第三单元　第13课时　细胞呼吸的方式和有氧呼吸

细胞呼吸的方式和有氧呼吸 第13课时 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。 课标要求 考情分析 1.探究酵母菌细胞呼吸的方式 2022·河北·T4　2022·重庆·T12　2021·全国甲·T2　2021·福建·T7 2.有氧呼吸 2023·重庆·T10　2023·广东·T7　2023·天津·T1　2022·全国甲·T4 2022·山东·T4　2022·山东·T16 内容索引 考点一　　探究酵母菌细胞呼吸的方式 考点二　　有氧呼吸 课时精练 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.实验原理 异养兼性厌氧型 必备知识 整合 2.实验思路——对比实验 产生CO2的多少 必备知识 整合 提醒　对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。教材中对比实验的实例有：①探究酵母菌细胞呼吸的方式；②鲁宾和卡门的同位素示踪法实验；③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验；④探究温度(pH)对酶活性的影响。 必备知识 整合 3.实验步骤 (1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋ 溶液)。 (2)检测CO2产生量的装置如图所示。 葡萄糖 (3)检测酒精的产生：从A、B中各取 2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g 的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。 重铬酸钾 必备知识 整合 提醒　由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 必备知识 整合 4.实验现象 条件 澄清石灰水的变化/出现变化的快慢 溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液 甲组(有氧) 变浑浊程度 /快 无变化 乙组(无氧) 变浑浊程度 /慢 出现 色 高 低 灰绿 必备知识 整合 5.实验结论 (1)酵母菌在 和 条件下都能进行细胞呼吸。 (2)在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下进行细胞呼吸产生_______ _____。 有氧 无氧 酒精和 CO2 必备知识 整合 (1)探究酵母菌的呼吸方式时，将葡萄糖溶液煮沸，可去除溶液中的O2 (　　) (2)对比实验中每个实验组的结果通常都是事先未知的(　　) (3)在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，可用酸性重铬酸钾溶液检测二氧化碳的含量(　　) 提示　检测二氧化碳除了用澄清的石灰水外，还可以用溴麝香草酚蓝溶液，酸性重铬酸钾溶液用于检测酒精。 √ √ × 必备知识 整合 判断正误 (4)培养开始时向酵母菌培养液中加入酸性重铬酸钾溶液以便检测酒精生成(　　) 提示　检测酒精的生成，应取酵母菌培养液的滤液2 mL注入到试管中，再向试管中加入0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液的颜色变化。 × 必备知识 整合 判断正误 考向一　探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是 A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量 B.氧气的有无是本实验的无关变量 C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标 D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等 √ 1 2 迁移应用 评价 1 2 酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的无关变量，A错误； 氧气的有无是本实验的自变量，B错误； 等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底，释放的能量多，无氧呼吸氧化分解不彻底，大部分能量还储存在酒精中，释放能量少，D错误。 迁移应用 评价 2.(2023·常州高三期末)某同学连通橡皮球(或气泵)让少量空气间歇性地依次通过如图装置中的3个锥形瓶。下列相关叙述正确的是 A.若增加橡皮球(或气泵)的通气量，澄清石灰水变 浑浊的速率一定会加快 B.在瓶A中的培养液加入酸性重铬酸钾溶液后需要 水浴加热才会产生灰绿色 C.酒精检测前，需要延长酵母菌的培养时间以排除葡萄糖对实验结果的影响 D.将瓶A置于微型振荡器上培养可以提高瓶内酵母菌细胞产生酒精的速率 √ 1 2 迁移应用 评价 酒精与酸性重铬酸钾发生化学反应，变成灰 绿色，不需要进行水浴加热，B错误； 由于葡萄糖也可与酸性重铬酸钾反应发生颜 色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当 延长以耗尽溶液中的葡萄糖，C正确； 1 2 迁移应用 评价 将瓶A置于微型振荡器上培养，是为了让瓶中的氧气充分溶解在酵母菌培养液中，氧气的存在会抑制无氧呼吸，从而降低酵母菌细胞产生酒精的速率，D错误。 返回 1 2 迁移应用 评价 考点二 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，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生 ，释放能量，生成 的 过程。 二氧化碳和水 大量ATP 必备知识 整合 2.过程 细胞质基质 少量能量 线粒体基质 少量能量 线粒体内膜 大量能量 必备知识 整合 21 3.写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向) 必备知识 整合 4.能量的释放与特点 (1)释放：葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以 形式散失，少部分储存在 中。 (2)特点：在温和的条件下进行，能量 释放，彻底氧化分解。 热能 ATP 逐步 必备知识 整合 就线粒体的起源，科学家提出了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细菌不仅没被消化分解，反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸，宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。结合真核细胞有氧呼吸的场所，可以判断需氧细菌有氧呼吸的场所是 。 细胞质和细胞膜 必备知识 整合 思维训练 (1)葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物质(　　) 提示　有氧呼吸的反应物是有机物和氧气，有机物中以糖类物质为主，当然脂肪和蛋白质等有机物也可以在细胞内彻底氧化分解。 (2)真核细胞都进行有氧呼吸(　　) 提示　哺乳动物成熟的红细胞只进行无氧呼吸。 × × 必备知识 整合 判断正误 (3)没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸(　　) 提示　有些没有线粒体的细胞，含有有氧呼吸有关的酶，也可以进行有氧呼吸。 (4)有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解，并且释放大量能量的过程(　　) 提示　葡萄糖不能在线粒体中彻底氧化分解，线粒体只能利用葡萄糖在细胞质基质中分解后的产物丙酮酸。 × × 必备知识 整合 判断正误 1.辨析 “NADH”和“NAD＋” 生物利用的能量来自糖类等有机物中的化学能，细胞需通过有机物的逐步氧化分解，将有机物中的能量一部分储存在ATP中，成为细胞能直接利用的能量形式。有机物的氧化是逐步脱氢和失电子的过程。 (填“NADH”或“NAD＋”)是电子和氢离子的载体，能够与糖氧化过程中 脱下来的氢离子和电子结合，形成 (填“NADH”或“NAD＋”)。 NAD＋ NADH 关键能力 提升 2.有氧呼吸的第三阶段：NADH在酶的催化作用下释放电子和H＋，电子被镶嵌在内膜上的特殊蛋白质捕获 和传递，O2为最终的电子受体，生 成H2O。 请据图分析ATP生成的过程是什么？ 提示　内膜上特殊蛋白质利用电子给予的能量将H＋泵出，构建H＋浓度梯度，H＋通过线粒体内膜上的ATP合酶顺浓度梯度进入线粒体基质，推动ATP合成。 关键能力 提升 考向二　有氧呼吸的过程分析 3.(2022·全国甲，4)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是 A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程 C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与 D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成 √ 3 4 迁移应用 评价 有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，第二、三阶段的场所是线粒体，三个阶段均可产生ATP，故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都可产生ATP，A正确； 线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，该阶段O2和[H]反应生成水，该过程需要酶的催化，B正确； 3 4 迁移应用 评价 丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程需要水的参与，不需要O2的直接参与，C错误； 线粒体是半自主性细胞器，其中含有少量DNA，可以通过转录和翻译控制蛋白质的合成，D正确。 3 4 迁移应用 评价 4.(2024·焦作高三期中)细胞呼吸过程中形成的NADH 等物质通过电子传递系统将电子传递给氧生成水，并偶联ATP合成的过程称为氧化磷酸化，如图为细胞呼吸过程中电子传递和氧化磷酸化过程。已知人体棕色脂肪细胞线粒体内膜上有一种特殊通道 蛋白UCP，可与ATP合成酶竞争性 地将膜间隙高浓度的H＋回收到线 粒体基质。下列说法不正确的是 3 4 迁移应用 评价 A.膜间隙高浓度的H＋全部来自有 机物的分解 B.NADH中的能量可通过H＋的电 化学势能转移到ATP中 C.蛋白质复合体运输H＋和ATP合成酶运输H＋的方式分别为主动运输和协 助扩散 D.寒冷条件下棕色脂肪细胞被激活时，线粒体有氧呼吸释放的能量中热 能所占比例明显增大 √ 3 4 迁移应用 评价 膜间隙高浓度的H＋来自有氧呼吸第一阶段和第二阶段，即来自有机物和水，A错误。 3 4 迁移应用 评价 1.(必修1 P91)探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中，实验的自变量是 。 2.(必修1 P91)请分析该实验的因变量并完善下表。 因变量 检测方法 ________ _______ 澄清石灰水变浑浊的程度 __________________________________________ ________________ _________________________________________________________________________________________________________ 有无氧气 CO2产生 的多少 是否有酒 精产生 溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的时间长短 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可与酒精发生化学反应，使溶液变成灰绿色。可通过观察溶液颜色是否变化来确定 五分钟 查落实 3.(必修1 P91)在检测酒精的实验中，将酵母菌培养的时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖的原因是 。 4.(必修1 P93)有氧呼吸：指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把 ，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化 葡萄糖等有机物彻底氧化分解 五分钟 查落实 5.(必修1 P92～93)真核细胞有氧呼吸第一阶段在 中进行，产物为 ；第二阶段在 中进行，需要消耗 ，产物为CO2、[H]、少量能量；第三阶段在 进行，需要消耗O2，能产生水，并产生大量能量。 6.(必修1 P92)请写出有氧呼吸的反应式：____________________________ ____________________。 7.有氧呼吸过程中葡萄糖中能量的去向为___________________________ ____________________________。 细胞质基质 丙酮酸、[H]、少量能量 线粒体基质 水 线粒体内膜上 C6H12O6＋6H2O＋6O2 6CO2＋12H2O＋能量 大部分以热能的形式散失， 少部分转化为ATP中的化学能 返回 五分钟 查落实 C6H12O62C3H4O3＋4[H] 2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H] 24[H]＋6O212H2O $$