第5章 第3节 第1课时 细胞呼吸的方式和有氧呼吸 (Word教参)-【精讲精练】2025-2026学年高中生物必修第一册(人教版 单选)
第3节 细胞呼吸的原理和应用
第1课时 细胞呼吸的方式和有氧呼吸
学习目标 | 1.通过探究酵母菌细胞呼吸方式的实验,学会探究实验的设计思路。(科学探究) 2.结合线粒体的结构模型,构建有氧呼吸过程的模式图。(科学思维) 3.通过有氧呼吸过程的学习,简述三个阶段的物质和能量变化,并总结有氧呼吸的概念。(生命观念) |
一、细胞呼吸
1.概念
(1)物质变化: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。
(2)能量变化:有机物中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能。
2.两种类型
(1)分类依据:有无O2的参与,有机物是否彻底氧化分解。
(2)类型:有氧呼吸和无氧呼吸。
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.酵母菌细胞呼吸的方式:酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。
2.呼吸产物的检测
检测产物 | 试剂 | 现象 |
CO2 | 澄清的石灰水 | 石灰水变浑浊 |
溴麝香草酚蓝溶液 | 由蓝变绿再变黄 | |
酒精 | 酸性条件下的重铬酸钾溶液 | 橙色变成灰绿色 |
3.实验结论
(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
(2)产物:有氧条件下产生大量的CO2和H2O;无氧条件下产生酒精,还产生少量的CO2。
三、有氧呼吸
1.有氧呼吸的主要场所——线粒体
(1)写出图中序号代表的结构名称:
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①线粒体外膜;②嵴;③线粒体内膜;④线粒体基质。
(2)与有氧呼吸有关的酶分布在:②③④(填图中序号)。
2.有氧呼吸的过程
阶段 | 第一 | 第二 | 第三 |
场所 | 细胞质基质 | 线粒体基质 | 线粒体内膜 |
反应物 | 葡萄糖 | 丙酮酸、H2O | O2、[H] |
生成物 | 丙酮酸、[H]、ATP | CO2、[H]、ATP | H2O、ATP |
能量 | 少量能量 | 少量能量 | 大量能量 |
3.有氧呼吸化学反应式
C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
4.有氧呼吸的概念: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CO2和H2O,释放能量,生成大量ATP的过程。
有氧运动如慢跑、游泳等被学者称为保护大脑的清道夫。结合所学知识判断:
(1)有氧呼吸的场所是线粒体。(×)
(2)有氧呼吸过程中,氧气参与了第三阶段的反应,其场所为线粒体内膜。(√)
(3)有氧运动能保证大脑有足量的氧气供应。(√)
探究点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式
图甲、图乙是探究酵母菌细胞呼吸方式实验的装置图,回答下列问题。
(1)装置甲可以探究酵母菌的有氧呼吸,甲装置中,NaOH溶液的作用是除去通入A锥形瓶中空气中的CO2,排除空气中CO2对实验结果的影响。装置乙可以探究酵母菌的无氧呼吸。
(2)设计实验
①该实验的自变量是什么?如何设置自变量?
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提示:自变量是有无氧气。有氧条件:用橡皮球(或气泵)充气;无氧条件:装有酵母菌培养液的锥形瓶密封放置一段时间。
②该实验的因变量是什么?如何检测因变量?请完善下表。
因变量 | 检测方法 |
CO2产生的多少 | 澄清石灰水变浑浊的程度 |
溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的时间长短 | |
是否有酒精产生 | 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 |
(3)该实验的无关变量有哪些?如何控制无关变量?
提示:无关变量有温度、葡萄糖溶液的浓度、酵母菌活性等;无关变量应保持相同且适宜。
(4)该实验有没有对照组?如果有,请说明。
提示:该实验中有氧条件和无氧条件均为实验组,相互对照。
1.实验设计思路
(1)对比实验(相互对照实验):两个实验组,分别为有氧条件和无氧条件。
(2)分析结果,得出结论
2.实验操作的提醒及目的
实验操作提醒 | 操作目的 |
配制培养液时,将葡萄糖溶液先煮沸再冷却后加入锥形瓶 | ①煮沸:为了除去其他杂菌,防止其他杂菌的干扰 ②冷却后再加入:防止高温将酵母菌杀死 |
通入NaOH溶液再通入酵母菌培养液中 | 排除空气中CO2对实验结果的干扰 |
酵母菌培养液封口放置一段时间 | 让酵母菌将瓶中的O2消耗完,确保其在实验过程中只进行无氧呼吸 |
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