3.4细胞呼吸为细胞生活提供能量导学案-2025-2026学年高一上学期生物浙科版必修1

细胞呼吸为细胞生活提供能量 学习目标 1.概述厌氧呼吸的概念、反应式和反应过程。 2.设计并实施实验方案,探究酵母菌的呼吸方式。 学习过程 新课导入 酵母菌为什么可以用来酿酒?剧烈运动后,第二天早上为什么会感觉肌肉酸痛?高等植物在水淹的情况下 为什么会烂根? 新知讲解 内容一:厌氧呼吸过程 1.概念:指活细胞在无氧或缺氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解成为 乳酸或乙醇等,同时释放较少能量的过程。 2.场所:细胞溶胶。 3.过程 (1)第一阶段:与需氧呼吸的第一阶段一样,进行糖酵解,1 个葡萄糖分子被分解成 2 个丙酮酸分子和少 量 [H],分解过程中释放出少量能量,形成少量ATP 。 (2)第二阶段:丙酮酸在_作用下,形成不同的产物,如乳酸或乙醇和二氧化碳。 第 : 页 学科网(北京)股份有限公司 4.发酵 (1)乳酸发酵 . 总反应式: . 具体过程 (2)乙醇发酵 . 总反应式: . 具体过程 _ _ 思考 1 :在厌氧呼吸过程中,最终是否有[H] 的积累? 思考 2 :厌氧呼吸第二阶段产生ATP 吗? 思考 3 :举例说明除动物细胞外哪些植物会发生乳酸发酵?乳酸发酵的场所在哪里? u 内容二:探究酵母菌的呼吸方式 1.实验原理:酵母菌是兼性厌氧菌,在有氧环境与无氧环境中都能生活。不同的氧环境中,酵母菌的呼 吸方式是不同的,呼吸所产生的产物不同,产生的能量也有差异。 2.实验装置 (1)甲组是控制有氧条件装置:锥形瓶中的 10% NaOH 溶液的作用是使进入A 瓶中的空气先经NaOH 溶液 处理,_。 (2)乙组是控制无氧条件装置:在B 瓶酵母菌培养液表面滴加一薄层植物油,其可以覆盖溶液形成油脂层 以创造无氧环境。 思考 1 :检测CO2 所用试剂除澄清石灰水外还有什么?会出现怎样的颜色变化? 思考 2 :检测酒精的试剂是什么?需要在什么条件下进行检测才会出现橙色 灰绿色的颜色变化? 课堂小结 学习过程答案 略 一、单选题(本题共 5 小题) 1.自动酿酒综合征是指胃肠道系统中的真菌或细菌通过内源性发酵产生乙醇的一种病症。下列相关叙述错误 的是( ) A .人体的胃肠等黏膜上皮细胞厌氧呼吸产生酒精和CO2 B .酒精发酵的过程中,产生的[H] 最终只能被还原为乙醇 C .过多摄入糖类等高碳水化合物的饮食结构会加重病情 D .患者呼出的气体可使酸性的重铬酸钾溶液变成灰绿色 【答案】A 【解析】A .人体胃肠细胞厌氧呼吸的产物是乳酸,A 错误; B .酒精发酵的实质是厌氧呼吸,最终的产物是酒精和CO2 ,只有酒精中有H 元素,B 正确; C .高碳水化合物饮食导致摄入的糖类增多,加强了内源性发酵的过程,进而加重病情,C 正确; D .患者肠道微生物厌氧呼吸产生乙醇,可进入口气,酸性重铬酸钾溶液与乙醇发生反应后由橙色变成灰 绿色,D 正确; 故选 A。 2.细胞内葡萄糖分解代谢过程如下图所示,下列叙述正确的是( ) A .酵母菌细胞溶胶中可进行①和②过程 B .大肠杆菌细胞进行①和③过程中均产生[H] C .人在剧烈运动时骨骼肌细胞中进行①和④过程 D .①过程是真核与原核细胞中葡萄糖分解的普遍途径 【答案】D 【解析】过程①是呼吸作用的第一阶段,可发生在酵母菌细胞溶胶,②包括需氧呼吸的第二、第三阶段, 发生在线粒体,A 错误;③是厌氧呼吸的第二阶段,大肠杆菌细胞进行③过程中不能产生[H] ,B 错误; 人剧烈运动时的厌氧呼吸产物是乳酸,不能进行④生成乙醇,C 错误;①是细胞呼吸的第一阶段,是真核 与原核细胞中葡萄糖分解的普遍途径,D 正确。 3.某同学在做“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验中,通过O2 和CO2 传感器测定容器中相应气体的变化(细 胞呼吸底物为葡萄糖),结果发现,在产生酒精的情况下,O2 的消耗量和CO2 的产生量不相同。下列相关 叙述错误的是( ) A .CO2 的变化值一定大于O2 的变化值 B .培养液中酒精的含量会影响酵母菌细胞呼吸速率 C .NaOH 溶液用于吸收空气中的CO2 D .可利用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2 的产生量 【答案】D 【解析】产生酒精的情况有两种,一是只进行厌氧呼吸,二是需氧呼吸和厌氧呼吸同时进行,需氧呼吸产 生的二氧化碳等于消耗的氧气,厌氧呼吸产生二氧化碳但不消耗氧气,因此两种情况下CO2 的变化值均大 于O2 的变化值,A 正确;酒精含量过高会抑制细胞呼吸,B 正确;使用NaOH 溶液可以吸收CO2 ,可以排 除通入空气中CO2 的干扰,C 正确;利用溴麝香草酚蓝溶液来鉴定是否有CO2 的生成及估算CO2 生成量的 多少,但不能对产生的CO2 进行定量检测,D 错误。 4.图甲、图乙为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,下列相关叙述错误的是( ) A .NaOH 溶液的作用是排除空气中CO2 对检测结果的影响 B .乙装置中,D 瓶封口放置一段时间后再连通澄清石灰水 C .检测酒精的产生应延长培养时间以耗尽培养液中的葡萄糖 D .图中甲是对照组,乙是实验组 【答案】D 【解析】甲装置NaOH 的作用是吸收空气中的CO2 ,排除空气中的CO2 对检测结果的影响,A 正确;乙装 置用于探究酵母菌是否进行厌氧呼吸,实验时需将D 瓶封口放置一段时间,待酵母菌将D 瓶中的氧气消耗 完,再连通澄清石灰水,确保通入澄清石灰水中的CO2 是由厌氧呼吸产生的,B 正确;由于葡萄糖会影响 酒精的检测,因此,可适当延长酵母菌培养时间,以耗尽培养液中的葡萄糖再进行鉴定,这样可使葡萄糖 消耗完,避免对酒精的鉴定造成影响,C 正确;甲装置探究的是酵母菌是否进行需氧呼吸,乙装置探究的 是酵母菌是否进行厌氧呼吸,甲和乙都是实验组,甲和乙又相互对照,D 错误。 5.癌细胞即使在氧气充足的条件下也主要依赖厌氧呼吸产生ATP ,这种现象称为“瓦堡效应”。研究表明, 癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP 总量没有明显差异,但癌细胞从内环境中摄取并用于细 胞呼吸的葡萄糖的量和正常细胞不同。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程,下列叙述正确 的是( ) A .若研制药物抑制癌症患者体内细胞的异常代谢途径,可选用图中①④为作用位点 B .癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量的ATP C .③过程会消耗少量的氢,④过程不一定都在生物膜上完成 D .发生“瓦堡效应 ”的癌细胞吸收的葡萄糖比正常细胞的少,且过程③④可同时进行 【答案】C 【解析】分析题图可知,①④是正常细胞所必须的,所以若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢 途径,图中的①④不宜选为作用位点,A 错误;癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP ,B 错误; ③过程为厌氧呼吸第二阶段的反应,会消耗少量的氢;④过程是需氧呼吸第二、三阶段的反应,分别发生 在线粒体基质和线粒体内膜上,C 正确;根据题意“癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP 总 量没有明显差异 ”可知,发生“瓦堡效应”的癌细胞吸收的葡萄糖比正常细胞的多,且过程③和④可同时 进行,D 错误。 二、非选择题(本题共 1 大题) 6.下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置示意图,回答下列问题。 (1)图甲装置探究酵母菌 1 呼吸,其中NaOH 的作用是 2 。图乙装置探究酵母菌 3 呼吸,其中 B 瓶先密封放置一段时间,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,其目的是 4 。 (2)图甲、乙两装置石灰水都变浑浊,说明 5 。图甲装置的浑浊程度比图乙装置的强,且浑浊的 速率快,说明 6 。 (3)取 A 、B 瓶中等量的酵母菌培养液滤液,分别滴加酸性重铬酸钾,发现A 瓶滤液不变色,B 瓶滤液 变成灰绿色,说明 7 。 (4)做馒头、面包、酿酒等都是利用了酵母菌的细胞呼吸。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,释放能量并生成 8 的过程。 【答案】1、需氧 2、吸收空气中的CO2 ,排除空气中CO2 的干扰 3、厌氧 4、消耗瓶中的氧气 5、 需氧呼吸和厌氧呼吸都能产生CO2 6、需氧呼吸产生的CO2 多 7、厌氧呼吸产生了酒精 8、ATP 【解析】(1)图甲装置通入气体,则探究酵母菌的需氧呼吸,其中NaOH 的作用是吸收空气中的CO2 ,排 除空气中CO2 的干扰。图乙装置是密闭容器,探究酵母菌的厌氧呼吸,其中B 瓶先密封放置一段时间,消 耗瓶中的氧气,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。 (2)CO2 会导致石灰水变浑浊,图甲、乙两装置石灰水都变浑浊,说明需氧呼吸和厌氧呼吸都产生CO2 。 图甲装置的浑浊程度比图乙装置的强,且浑浊的速率快,说明需氧呼吸产生的CO2 多。 (3)酒精与酸性重铬酸钾形成灰绿色,A 瓶滤液不变色,B 瓶滤液变成灰绿色,说明厌氧呼吸产生了酒 精。 (4)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,释放能量并生成 ATP 的过程。 第 5 页 学科网(北京)股份有限公司 $