第5章 第3节 第1课时 细胞呼吸的方式和有氧呼吸(配套课件PPT)-【步步高】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞学习笔记(人教版 鲁湘辽黑吉专版)
2026-08-07
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教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
进店逛逛 资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第3节 细胞呼吸的原理和应用 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省,湖南省,辽宁省,黑龙江省,吉林省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 2.15 MB |
| 发布时间 | 2026-08-07 |
| 更新时间 | 2026-08-07 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·学习笔记 |
| 审核时间 | 2026-08-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59115852.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中生物学课件聚焦细胞呼吸的方式及有氧呼吸过程,以酵母菌细胞呼吸方式的探究实验导入,通过实验设计、结果分析衔接有氧呼吸的线粒体结构、三阶段物质变化及能量转化,辅以判断正误、资料分析等学习支架构建知识脉络。
其亮点在于融合生命观念(线粒体结构与功能观)、科学思维(对比实验设计、资料逻辑推理)和探究实践(完整实验流程),如通过酵母菌有氧/无氧条件对比实验及线粒体结构与酶分布分析,助力学生提升实验探究能力,教师可依托结构化资源高效落实核心素养教学。
内容正文:
第1课时
细胞呼吸的方式和有氧呼吸
第5章
第3节
1.利用结构与功能观分析线粒体结构与细胞呼吸的关系。
2.通过对比分析有氧呼吸的三个阶段,理解细胞呼吸的实质。
3.通过探究酵母菌细胞呼吸的方式,学习实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论。
学习目标
一、细胞呼吸的方式
二、有氧呼吸
课时对点练
内容索引
< 一 >
细胞呼吸的方式
1.呼吸作用的实质是细胞内的有机物 ,并 ,因此也叫细胞呼吸。
2.酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,属于 。
3.细胞呼吸可分为 和 两种类型。
氧化分解
释放能量
兼性厌氧菌
有氧呼吸
无氧呼吸
(1)配制酵母菌培养液时,葡萄糖溶液煮沸后,即可加入新鲜食用酵母( )
(2)如果产生的气体使澄清的石灰水变浑浊,则酵母菌进行有氧呼吸
( )
提示 配制酵母菌培养液时,葡萄糖溶液煮沸并冷却后再加入酵母,目的是防止高温杀死酵母菌。
×
×
提示 酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳,都能使澄清的石灰水变浑浊。
判断正误
6
(3)橙色的重铬酸钾溶液在碱性条件下遇酒精变为灰绿色( )
(4)将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖,这将更有利于酒精的检测( )
提示 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下遇酒精变为灰绿色。
×
√
判断正误
7
任务一:探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.提出问题:酵母菌在什么条件下使葡萄糖发酵产生酒精?酵母菌在有氧和无氧的条件下产生的二氧化碳是否一样多?
2.作出假设:酵母菌在无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精,有氧条件下产生的二氧化碳多。
探究核心知识
(1)甲装置提供 条件。其中10%的NaOH的作用是________________
。
(2)乙装置提供 条件。在实验前应将B瓶封口放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,其目的是 。
3.设计并进行实验
去除通入空气中的
CO2,保证检测出的CO2都是酵母菌呼吸作用的产物
消除B瓶中的O2以形成无氧环境
有氧
无氧
(3)如何鉴定产物中有无CO2及比较CO2的多少?
提示 用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液进行鉴定;前者根据浑浊程度,后者根据变黄所需要的时间来比较产生CO2的多少。
(4)产物中酒精的检测方法是什么?
提示 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精反应,使溶液变成灰绿色。
4.实验结论
(1)酵母菌在有氧的条件下通过细胞呼吸产生大量的 。
(2)酵母菌在无氧的条件下通过细胞呼吸产生少量的 和 。
5.实验分析
该实验中有氧条件组和无氧条件组均为 ,这样的实验叫作_____
实验。
CO2
酒精
实验组
CO2
对比
1.为了探究酵母菌细胞呼吸的方式,某同学将实验材料和用具按如图安装好。下列关于该实验的说法正确的是
A.甲组和乙组是一组对比实验
B.甲组探究酵母菌的无氧呼吸
C.乙组探究酵母菌的有氧呼吸
D.甲、乙两组中澄清的石灰水都变浑浊,乙组浑浊程度更大
落实思维方法
√
甲组是探究酵母菌的有氧呼吸,乙组是探究酵母菌的无氧呼吸,二者属于对比实验,A正确,B、C错误;
甲、乙两组中澄清的石灰水都变浑浊,甲组浑浊程度更大,D错误。
2.(不定项)(2025·大连高一检测)下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述,正确的是
A.酸性重铬酸钾溶液检测酒精,颜色呈现灰绿色
B.实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等
C.实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的 O2
D.可通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌细胞呼吸的方式
√
√
√
酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物中都有CO2,均能使澄清石灰水变浑浊,因此不能通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌细胞呼吸的方式,D错误。
返回
< 二 >
有氧呼吸
1.主要场所——线粒体
(1)写出序号代表的结构名称
① ;②内膜:向内腔折叠形成 ,使内膜的 大大增加;③ 。
(2)与有氧呼吸有关的酶分布在 。
(3)线粒体的功能:进行有氧呼吸的 。
外膜
嵴
表面积
线粒体基质
②③
主要场所
2.化学反应式
__________________________________________。
3.有氧呼吸
过程
细胞质基质
少量
线粒体基质
少量
线粒体内膜
大量
丙酮酸+H2O
CO2+[H]
酶
4.能量转化
5.有氧呼吸概念:指细胞在 的参与下,通过 的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生 和水,释放 ,生成大量 的过程。
氧
多种酶
二氧化碳
ATP
能量
ATP
热能
(1)葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物质( )
(2)真核细胞都进行有氧呼吸( )
提示 葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物质,不是唯一能利用的物质。
×
×
提示 真核细胞中哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。
判断正误
21
(3)没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸( )
(4)有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中被彻底氧化分解,并且释放大量能量的过程( )
提示 线粒体不是进行有氧呼吸必需的结构,如蓝细菌(原核生物)无线粒体,但能进行有氧呼吸。
×
×
提示 葡萄糖不能在线粒体中被氧化分解,需要在细胞质基质中分解为丙酮酸和[H]后,丙酮酸进入线粒体中进一步被分解。
判断正误
22
任务二:探究有氧呼吸场所及物质变化
资料一:分离酵母菌的不同结构,分别加入相同浓度葡萄糖溶液,在其他条件均适宜的条件下,发现细胞质基质和细胞匀浆组中,葡萄糖(C6H12O6)减少的同时,丙酮酸(C3H4O3)含量增加,而线粒体组中葡萄糖(C6H12O6)不变。
探究核心知识
A组 B组 C组
细胞质基质 线粒体 细胞匀浆(细胞质基质和线粒体)
资料二:科学家改进实验,将检测指标改为氧气的消耗量,加入物质为丙酮酸时,发现细胞质基质组溶解氧的含量不变,而线粒体组和细胞匀浆组溶解氧下降。
资料三:能量可使荧光素发光,发光的强弱与能量的多少有关。在上述实验装置中加入荧光素等物质,结果如表所示。
加入物质 线粒体组 细胞质基质组 细胞匀浆组
葡萄糖 无荧光 较弱荧光 较强荧光
丙酮酸 较强荧光 无荧光 较强荧光
思考回答下列问题:
(1)阅读分析资料一:葡萄糖分解的场所是 ,分解后的产物是 。
(2)阅读分析资料二:消耗氧气的场所是 。
(3)阅读分析资料三:产生能量较多的场所是 ,产生能量较少的场所是 。
细胞质基质
丙酮酸
线粒体
线粒体
细胞质基质
(4)综合分析资料一、二、三,结合教材P92~93,写出有氧呼吸总反应方程式,并标注反应物葡萄糖、氧气和水中的氧的去向。
提示
核心归纳
1.有氧呼吸中[H]和ATP的来源和去路
物质 来源 去路
[H] C6H12O6和H2O 第三阶段与O2结合生成水
ATP 三个阶段都产生 用于各项生命活动
2.能量代谢
有氧呼吸三个阶段都释放能量并产生ATP,细胞呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中。
3.在真核生物有氧呼吸的下列反应中,不在线粒体中进行的只有
A.[H]与氧气生成水
B.C6H12O6分解为丙酮酸和[H]
C.丙酮酸分解为CO2和[H]
D.ADP与磷酸结合生成ATP
落实思维方法
√
[H]与氧气结合生成水,发生在线粒体内膜上,A不符合题意;
C6H12O6分解为丙酮酸和[H],发生在细胞质基质中,B符合题意;
丙酮酸分解为CO2和[H],发生在线粒体基质中,C不符合题意;
ADP与磷酸结合生成ATP的场所有细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,D不符合题意。
4.如图是有氧呼吸过程的图解,请据图回答下列
问题:
(1)有氧呼吸的总反应式为___________________
。
(2)有氧呼吸的过程十分复杂,可以分为 个阶
段,其中[H]和O2结合是在第 阶段。
(3)在有氧呼吸过程中,释放出大量能量的是第
阶段,反应的场所是 。
(4)图中②③分别是 、 。
C6H12O6+6O2+6H2O
三
三
三
线粒体内膜
H2O
CO2
网络构建
返回
< 三 >
课时对点练
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C B D C C C D
题号 9 10 11 12 13
答案 D C BCD ABD BC
对一对
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(1)C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量
(2)丙酮酸 CO2 O2 线粒体内膜 ③
(3)①5 能 开始训练时 ②每次进行至少30 min的有氧运动并且每天(周)坚持
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(1)有氧呼吸 双 ATP
(2)下降
(3)线粒体的耗氧率
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题组一 细胞呼吸的方式
1.细胞呼吸的实质是
A.合成有机物,储藏能量
B.分解有机物,释放能量
C.合成有机物,释放能量
D.分解有机物,储藏能量
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对点训练
2.在检验酵母菌细胞呼吸产物时,常用到一些特殊的颜色反应,下列叙述不正确的是
A.二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊
B.二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
C.酒精在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色
D.酒精在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
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3.(2025·白山高一检测)下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述,错误的是
A.实验使用的酵母菌培养液是适宜质量分数的葡萄糖溶液
B.通过检测CO2是否生成可判断酵母菌细胞呼吸的方式
C.质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2
D.选择酵母菌作为实验材料是因为酵母菌是兼性厌氧型微生物,且易于
培养
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酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳,因此通过检测CO2是否生成不能判断酵母菌细胞呼吸的方式,B错误。
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4.如图是某探究小组做的“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置,下列有关叙述不正确的是
A.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
B.可根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短,来检测CO2的产生速率
C.乙组中d瓶先封口放置一段时间的目的是消耗瓶中的O2以形成无氧环境
D.该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验,其中乙组作为对照组
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该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验,甲、乙两组都是实验组,D错误。
题组二 有氧呼吸
5.在真核细胞有氧呼吸的三个阶段中,属于第二和第三阶段共同点的是
①都需要氧气参与 ②都能生成ATP ③都能产生[H] ④都发生在线粒体中
A.①③ B.①④ C.②④ D.③④
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答案
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有氧呼吸的第三阶段需要氧气参与,第二阶段不需要;有氧呼吸的第二阶段和第三阶段都能生成ATP;有氧呼吸的第二阶段产生[H],第三阶段消耗[H];有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质,第三阶段发生在线粒体内膜。综上所述,②④符合题意。
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6.(2025·永州高一阶段检测)图中①~③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是
A.该细胞器既产生水也消耗水
B.①②分布的蛋白质有所不同
C.有氧呼吸第一阶段发生在③
D.②③分别是消耗O2、产生CO2的场所
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有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,③是线粒体基质,C错误。
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答案
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7.(2024·辽阳高一期末)有氧呼吸过程中,葡萄糖中的能量经过一系列化学反应逐步释放。其中第一阶段能量的去向不包括
A.以热能形式散失
B.储存在ATP中
C.转移到H2O中
D.储存在丙酮酸中
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答案
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有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,一分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸,产生少量[H]并释放少量能量同时生成少量ATP,所以有氧呼吸第一阶段能量去向包括以热能形式散失、储存在ATP中和储存在丙酮酸中,C符合题意。
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答案
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8.如图表示细胞有氧呼吸的过程,其中①~③代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是
A.①②③分别是细胞质基质、线粒体内膜
和线粒体基质
B.①和②所含酶的种类相同
C.②和③都能产生大量ATP
D.甲、乙分别代表丙酮酸、[H]
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答案
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图中①表示细胞质基质,②表示线粒体基质,③表示线粒体内膜,A错误;
①中进行的是有氧呼吸的第一阶段,②中进行的是有氧呼吸的第二阶段,
所以①和②所含酶的种类不同,B错误;
②中进行的是有氧呼吸的第二阶段,只能产生少量ATP,③中进行的是有氧呼吸的第三阶段,能产生大量ATP,C错误。
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答案
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9.含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中,18O转移的途径是
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→二氧化碳
√
在细胞质基质中,含18O的葡萄糖在酶的作用下分解为丙酮酸和[H],丙酮酸进入线粒体与水反应,彻底分解成二氧化碳,所以18O转移的途径应是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳,故选D。
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答案
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10.某生物实验小组为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”设计了如图所示的实验装置。实验中,先向气球中加入10 mL含酵母菌的培养液,再向气球中注入一定量的氧气,扎紧气球,置于装有20 ℃温水的烧杯中。再将整个装置置于20 ℃的恒温水浴中,记录实验开始30 min后烧杯中液面变化量。下列说法错误的是
A.还应设置一个气球中加入等量煮沸过的酵母菌培养液的相同装置作为对照
B.若30 min后液面没有变化是因为酵母菌只进行了
有氧呼吸
C.若酵母菌进行了无氧呼吸,则液面下降
D.该装置还可以用来“探究酵母菌进行无氧呼吸
的最适温度”
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综合强化
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答案
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若酵母菌只进行有氧呼吸,则消耗的氧气和产生的二氧化碳体积相等,不会引起液面变化;若同时进行了无氧呼吸,则产生的二氧化碳多于消耗的氧气,气球体积增大,液面上升。
11.(不定项)如图是细胞有氧呼吸过程示意图,①②③代表有氧呼吸的不同阶段,a、b、c代表各阶段释放的能量。下列
叙述正确的是
A.葡萄糖在线粒体基质中经①②
③阶段彻底氧化分解
B.给培养的动物细胞提供18O2,经过一段时间后,细胞中的CO2和水可能含有18O
C.碳原子的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→CO2
D.用某种抑制线粒体内膜上ATP合成的药物处理培养的小鼠细胞,其线粒体仍
能产生ATP
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过程①发生在细胞质基质中,葡萄糖不能在线粒体中被氧化分解,A错误;
给培养的动物细胞提供18O2,
18O2参与有氧呼吸的第三阶段生成H218O,H218O再参与有氧呼吸的第二阶段,生成C18O2,因此经过一段时间后,细胞中的CO2和水可能含有18O, B正确;
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碳原子在有氧呼吸第一阶段从葡萄糖转移到丙酮酸,在有氧呼吸第二阶段从丙酮酸转移到CO2,C正确;
有氧呼吸第二阶段的场所为线粒体基质,有氧呼吸第三阶段的场所为线粒体内膜,故用某种抑制线粒体内膜上ATP合成的药物处理培养的小鼠细胞,其线粒体内膜不能再产生ATP,但线粒体基质仍可产生ATP,D正确。
12.(不定项)(2025·大庆高一阶段检测)细胞呼吸是联系糖类、脂肪和蛋白质相互转化的枢纽。如图是人体肝细胞内的部分生化反应及其联系的示意图。图中编号表示过程,字母表示物质。下列叙述正确的是
A.摄入葡萄糖过多,A可转化为脂肪储存
B.有氧运动会减少A转化为甘油和脂肪酸
C.脂肪作为重要的能源物质参与细胞呼吸
D.④过程中大部分释放的能量以热能形式散失
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脂肪是细胞内良好的储能物质,糖类才是细胞重要的能源物质,C错误。
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13.(不定项)在线粒体内膜上,ATP合成酶利用质子泵运输H+形成的浓度梯度驱动ATP合成,如图所示。研究发现海狮棕色脂肪组织的线粒体内膜上存在一种U蛋白,可将质子泵运输的H+直接运回线粒体基质。下列叙述正确的是
A.组成脂肪和质子泵的元素均为C、H、
O、N
B.ATP合成酶将H+的渗透能转化为ATP
中的化学能
C.推测敲除U蛋白基因,不能合成U蛋白
后,海狮棕色脂肪组织的线粒体内膜上合成的ATP增多
D.图中H+从膜间隙回流至线粒体基质的方式是主动运输
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脂肪的元素组成是C、H、O,质子泵的化学本质是蛋白质,元素组成是C、H、O、N,A错误;
由图示可知,ATP合成酶能利用质
子泵运输H+形成的浓度梯度驱动ATP合成,即ATP合成酶将H+的渗透能转化为ATP中的化学能,B正确;
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U蛋白可将质子泵运输的H+直接运回线粒体基质,ATP合成酶就不能利用质子泵运输H+形成的浓度梯度驱动ATP合成,而敲除U蛋白基
因后,就不能合成U蛋白,海狮棕色脂肪组织的线粒体内膜上合成的ATP将增多,C正确;
图中膜间隙处的H+浓度大于线粒体基质,H+顺浓度从膜间隙回流至线粒体基质的方式是协助扩散(被动运输),D错误。
14.耐力性运动是指机体进行一定时间(每次30 min 以上)的低中等强度的运动,如步行、游泳、慢跑、骑行等,有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。为探究在耐力性运动训练中肌纤维出现的适应性变化,研究人员进行了相关实验。请回答下列问题:
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答案
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(1)写出肌纤维(肌细胞)有氧呼吸的总反
应式______________________________
。
(2)图1中A物质是 ,B物质是
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答案
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,C物质是 , 其中催化C物质与[H]反应的酶位于________
。①②③中,产生能量最多的是 。
12H2O+能量
丙酮酸
CO2
O2
线粒体
内膜
③
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答案
15
(3)探究耐力性运动训练或停止训练时,肌纤维中线粒体数量出现适应性变化,实验结果如图2。①由图2可知,经过 周的训练之后,肌纤维中线粒体的数量趋于稳定。若停训1周立即恢复训练,则 (填“能”或“不能”)使线粒体的数量恢复到停训前的水平;若继续停止训练,
4周后将降至 的水平。
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能
开始训练时
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答案
15
由图2可知,经过5周的训练后,肌纤维中线粒体的数量趋于稳定。若停训1周立即恢复训练,能使线粒体的数量恢复到停训前的水平;若停训的时间过长,4周后(第10周)将降至开始训练时的水平。
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答案
15
②研究认为长期耐力性运动训练出现的适应性变化是预防冠心病、糖尿病和肥胖的关键因素。请你结合本研究结果提出进行体育锻炼时的建议:
。
每次进行至少30 min的有氧运动并且每天(周)坚持
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答案
15
耐力性运动是指机体进行一定时间(每次30 min 以上)的低中等强度的运动,如步行、游泳、慢跑、骑行等,而有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。体育锻炼时,每次进行至少30 min的有氧运动并且每天(周)坚持,有利于提高线粒体的数量,从而消耗葡萄糖,进而预防冠心病、糖尿病和肥胖。
(1)线粒体是细胞进行 的主要场所。线粒体具有 层膜结构。有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上,[H](NADH)与氧结合形成水并释放大量能量,释放的能量有一部分储存在 中。
15.研究人员利用不同药物干扰线粒体膜上蛋白质的功能,得到如图所示曲线。请回答下列问题:
1
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6
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答案
15
有氧呼吸
双
ATP
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答案
15
线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所,具有双层膜结构。有氧呼吸过程中,第三阶段的场所为线粒体内膜,前两个阶段生成的[H]与氧气结合形成水并释放大量能量,其中大部分能量以热能形式散失,少部分能量储存于ATP中。
(2)据图可推测,加入药物O或药物R均会导致ATP合成量 。
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答案
15
下降
由题图可知,加入药物O或药物R后,线粒体的耗氧率降低,说明有氧呼吸减弱,故ATP合成量下降。
(3)对乙酰氨基酚(APAP)是一类感冒药。高浓度的APAP处理肝细胞后,测定_________
,发现结果与药物O和药物R的处理结果相似,初步证实过量使用APAP会损伤肝细胞的线粒体。
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答案
15
线粒体的
该实验用药物O或药物R处理后,测定的是线粒体的耗氧率,所以用APAP处理后也应该测定线粒体的耗氧率。
耗氧率
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第5章
第3节
C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
6CO2+12H2O+能量
C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+
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