高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3节 细胞呼吸的原理和应用导学案

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3节 细胞呼吸的原理和应用导学案，共7页。学案主要包含了学习目标，学习重难点，预习新知，易错提示，巩固训练等内容，欢迎下载使用。

【学习目标】
1.说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
2.说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。
3.探究酵母菌呼吸的方式。
【学习重难点】
1、探究酵母菌细胞呼吸的方式
2、说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化。
【预习新知】
细胞呼吸的方式
一、细胞呼吸的概念
1.发生场所： 。
2.实质： 的氧化分解。
3.物质变化：有机物生成 。
4.能量变化： 。
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.实验原理
（1）酵母菌的代谢类型：在有氧和无氧的条件下都能生存，属于 。
（2）细胞呼吸方式的判断：在有氧和无氧条件下，细胞呼吸的产物不同，以此来确定酵母菌细胞呼吸的方式。
2.实验装置
3.产物检测
4.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，酵母菌通过细胞呼吸产生大量二氧化碳和 。
（3）在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的 。
三、细胞呼吸分为 和 两种。
有氧呼吸
一、线粒体的结构和功能
1.线粒体增大膜面积的方式和意义：内膜的某些部位向内腔折叠形成 ，增大有氧呼吸酶的 。
2.有氧呼吸的酶分布在： 。
3.线粒体的功能：进行 的主要场所。
二、有氧呼吸
1.概念：细胞在O2参与下，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 ，生成大量 的过程。
2.过程
3.反应总式： 。
三、同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸具有不同的特点：有氧呼吸过程 ；有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放；这些能量有相当一部分储存在 中。
无氧呼吸
一、过程
二、无氧呼吸两种形式的总反应式
产生乳酸： 。
产生酒精： 。
细胞呼吸原理的应用
有氧呼吸无氧呼吸的原理在生活和生产中的应用
【易错提示】
关于细胞呼吸方式探究的注意事项
1．配制酵母菌培养液时，必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温，才可加入酵母菌。否则，高温会杀死酵母菌。
2．有氧条件：必须持续通入空气，以保证O2的充足。空气通入A瓶之前先用NaOH溶液处理，目的是吸收CO2，排除空气中CO2对实验结果的干扰。
无氧条件：装置中B瓶应封口放置一段时间后，再连接澄清的石灰水，其目的是先让酵母菌将B瓶中的O2消耗完，确保只进行无氧呼吸。
3．在25～35 ℃的环境中进行实验，此时的酵母菌中酶活性最高，生命活动最旺盛，细胞呼吸明显。
4．浓硫酸有腐蚀性，往试管中滴加浓硫酸时要缓慢、小心。
【巩固训练】
1.所有的细胞都要进行细胞呼吸，细胞呼吸就是细胞内将有机物氧化分解并释放能量的过程，下列有关细胞呼吸的物质变化、能量变化及意义叙述正确的是( )
A.线粒体分解葡萄糖需要在有氧的环境条件下
B.无氧呼吸释放的能量大部分转移到小分子有机物中
C.有氧呼吸和无氧呼吸都不消耗水，但有氧呼吸产生水
D.无氧呼吸只在糖酵解过程中才有ATP生成
2.下图表示人体内细胞呼吸的过程，下列叙述正确的是( )
A.人体细胞内②过程发生在线粒体中
B.①过程既有水参与，又有水产生
C.①②③过程均释放能量，③过程释放最多
D.在剧烈运动中，人体细胞主要通过③过程获得能量
3.马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述错误的是( )
A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来的
B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生乳酸时伴随着大量ATP的生成
C.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会抑制酸味的产生
D.马铃薯块茎储藏库中温度的适当降低会抑制酸味的产生
4.细胞呼吸是有机物在细胞内的氧化分解过程。下列有关描述正确的是( )
A.有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须要有氧的参与
B.有氧呼吸能把葡萄糖氧化分解为二氧化碳和水，场所是线粒体
C.有氧呼吸不同阶段释放的能量不同，能量大多在第二阶段释放
D.无氧呼吸形成的ATP数量较少，是因为能量大多以热能形式释放
5.真核细胞有氧呼吸时含碳物质的变化过程如下所示，其中I、Ⅱ表示两个阶段，下列相关叙述正确的是( )
A.阶段I只能发生在有氧呼吸时B.阶段I和Ⅱ均有[H]和ATP产生
C.阶段I和阶段Ⅱ产生大量ATPD.阶段I和Ⅱ均在线粒体中进行
参考答案
1.答案：D
解析：A、葡萄糖分解为丙酮酸的过程中发生在细胞质基质中，丙酮酸在线粒体进一步氧化分解需要氧气，A错误;B、无氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，少部分转移到小分子ATP中，B错误;C、有氧呼吸第二阶段消耗水(水和丙酮酸反应形成[H]和二氧化碳)，第三阶段产生水(氧气和[H]反应生成水)，C错误;D、无氧呼吸只在第一阶段，即糖酵解过程释放少量能量，并产生了少量ATP，而在无氧呼吸第二阶段不释放能量，也不产生ATP，D正确。
2.答案：A
解析：A、②过程表示有氧呼吸的第二、第三阶段,人体细胞内②过程发生在线粒体中,A正确;B、①过程表示糖酵解阶段,既没有水参与,又没有水产生,B错误;C、只有①②过程有能量释放,③过程无能量释放,C错误;D、剧烈运动中,人体细胞主要通过有氧呼吸提供能量,即①②过程,D错误。故选:A。
3.答案：B
解析：马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖被分解成丙酮酸，生成少量ATP；第二阶段丙酮酸转化成乳酸，无ATP生成，A正确，B错误。马铃薯块茎储藏库中，氧气浓度升高会抑制细胞的无氧呼吸，马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸，则会抑制酸味的产生，C正确。马铃薯块茎储藏库中，温度适当降低会使与细胞无氧呼吸有关的酶的活性降低，抑制细胞的无氧呼吸，从而抑制酸味的产生，D正确。
4.答案：A
解析：A、有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须要有氧的参与，A正确； B、有氧呼吸能把葡萄糖氧化分解为二氧化碳和水，场所是细胞质基质和线粒体（原核生物除外），B错误； C、有氧呼吸不同阶段释放的能量不同，能量大多在第三阶段释放，C错误； D、无氧呼吸形成的ATP数量较少，是因为能量大多储存在不彻底的产物（酒精或乳酸）中， D错误。
故选：A。
5.答案：B
解析：阶段I表示有氧呼吸的第一阶段，若细胞缺氧，阶段I也可以表示无氧呼吸的第一阶段，A错误；阶段I和Ⅱ分别表示有氧呼吸的第一、二阶段，均有[H]和ATP产生，B正确；阶段I和阶段Ⅱ产生的ATP都较少，C错误；阶段I在细胞质基质中进行，阶段Ⅱ在线粒体基质中进行，D错误。
试剂
实验现象
CO2
澄清石灰水
变 （根据石灰水的混浊程度，可检测CO2的产生情况）
溴麝香草酚蓝溶液
（根据溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短，可检测CO2的产生情况）
酒精
重铬酸钾溶液（酸性条件）

第一阶段
第二阶段
第三阶段
场所
细胞质基质

线粒体内膜
反应物
葡萄糖
丙酮酸、水
[H]、O2
生成物
丙酮酸、[H]、
ATP
CO2、[H]、
H2O、ATP
能量
能量
能量
能量
阶段
场所
反应物
生成物
放能情况
第一阶段
细胞质基质
葡萄糖
丙酮酸、[H]

第二阶段
细胞质基质
丙酮酸

无
类型
应用
有氧呼吸
中耕松土（农作物及时松土透气）
。
生产食醋
发面（馒头、面包的制作）
提倡有氧运动
无氧呼吸
选用透气“创可贴”
伤口过深或被锈钉扎伤，需及时治疗
工业生产青霉菌，制作味精、酸奶、泡菜等
有氧呼吸和无氧呼吸
。