2020版高中生物 第五章 第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸学案 新人教版必修1
第3节 ATP 的主要来源——细胞呼吸
1．探究酵母菌细胞呼吸的方式，认识有氧呼吸和无氧呼吸的条件及产物。 2．比较有氧呼吸和无氧呼吸的过程，掌握两过程的相同点和不同点。(重难点) 3．细胞呼吸原理的应用。(重点)
1．实验原理
(1)酵母菌是一种单细胞真菌，其代谢类型是兼性厌氧型，可用于研究细胞呼吸的不同方式。
(2)CO 2的检测：
①澄清石灰水＋CO 2→变混浊，且混浊程度与CO 2产量有关。
②蓝色的溴麝香草酚蓝溶液＋CO 2→由蓝变绿再变黄，且变黄时间长短与CO 2产量有关。
(3)酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液＋酒精――――→酸性
变灰绿色。 2．实验探究
(1)提出问题：酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧还是无氧条件下？酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么？
(2)作出假设：针对上述问题，根据已有的知识和生活经验(如酵母菌可用于酿酒、发面等)作出合理的假设
(3)实验过程
①配制酵母菌培养液：
20 g 新鲜食用酵母菌――――→分成
两等份
?
??
???
???
?锥形瓶锥形瓶――――→分别注入
240 mL 质量分数为5%的葡萄糖溶液
②检测CO 2的产生：装置如下图所示，将此实验装置放到25～35 ℃的环境中培养8～10 h 。
甲乙
③检测酒精的产生：
(4)实验现象
①甲、乙两装置中石灰水都变混浊，但甲中混浊程度高且速度快。
②2号试管中溶液由橙色变成灰绿色，1号试管不变色。
(5)实验结论：
①有氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生大量CO2。
②无氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生酒精和少量CO2。
[合作探讨]
探讨1：教材P92的装置图中A装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么？质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么？
提示：用气泵间歇性地通入空气的目的是保证酵母菌有充足的氧气，以进行有氧呼吸。NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2，以保证第三个锥形瓶中澄清石灰水变混浊是由于酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
探讨2：B装置中，为什么要将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？
提示：B瓶刚封口后，锥形瓶中有氧，酵母菌进行有氧呼吸，两瓶产生CO2的速度和量基本相等，所以需将开始产生的CO2排掉；一段时间后，B瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，可确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水，否则会出现两组澄清石灰水混浊程度差不多的情况。
探讨3：若实验检测时发现A瓶的酵母菌培养液中滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液后也产生了灰绿色，请思考原因是什么？
提示：通气不足。
探讨4：只通过检测产物中是否含有CO2可确定酵母菌细胞呼吸的方式吗？
提示：不能确定。酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2。
[思维升华]
1．实验课题的分析
(1)本实验的探究课题可以转变为：探究有氧条件和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的情况。 (2)根据检测目的不同，可细化为两个子课题：①在有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸产生CO 2的多少；②在有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸是否产生酒精。具体分析如下：
92(1)第一组装置中的第一个锥形瓶中盛放的试剂是NaOH 溶液，其目的是：使进入A 中的空气先经NaOH 处理后，排除空气中CO 2对实验结果的干扰。
(2)第二组装置中B 瓶放置一段时间后，才能与装有澄清石灰水的锥形瓶连接，其目的是让酵母菌将B 瓶中的氧气消耗掉，确保产物CO 2均来自于无氧呼吸。
3．实验中注意事项
(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，才可加入新鲜食用酵母菌。
(2)有氧条件装置必须持续通入空气，保证氧气的充足。
1．下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”说法不正确的是( )
A ．酵母菌常被用作研究细胞呼吸的实验材料，其主要原因是酵母菌属于兼性厌氧生物
B ．在有氧呼吸的装置中，可将空气直接通入酵母菌的培养液
C ．酵母菌呼吸产生的CO 2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
D ．酵母菌呼吸产生的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 【解析】 酵母菌作为实验材料是因为它在有氧和无氧的条件下均能正常生存。酵母菌不论有氧还是无氧条件下均能产生CO 2，为了防止空气中原有CO 2的干扰，所以将空气先通入盛有NaOH 溶液的锥形瓶中，然后再通入酵母菌溶液中。
【答案】 B
2．某小组欲探究酵母菌有氧呼吸的产物，在实验中组成了如图装置。请完成以下问题。
【导学号：19040213】
(1)提出假设：_______________________________________________。 (2)材料用具(略)。 (3)设计实验步骤：
①将配制好的________，在B 中装入___________________________， 目的是________________，在C 中装入_________________________； ②依图安装好实验装置，并将装置_____________________； ③一段时间后观察__________________________。 (4)预期实验结果：___________________________。
【解析】 实验假设是根据所学知识提出的，描述实验对象与实验条件之间关系，可以是肯定性的，也可以是否定性的。根据题中图示，联系酵母菌的代谢类型，可以提出肯定性的假设：酵母菌在有氧条件下，可以进行有氧呼吸，产生CO 2。实验主要利用的生物材料是酵母菌，酵母菌利用的营养物质是葡萄糖，因此，应先将配制好的酵母菌葡萄糖溶液装入A 瓶；实验中需要检测的因变量是CO 2，所以要排除空气中含有的CO 2对实验结果的影响，须在B 瓶中装入NaOH 溶液，吸收空气中的CO 2，在C 瓶中装入澄清的石灰水，检测是否生成了CO 2。根据酵母菌的代谢特点可知，酵母菌在有氧条件下，进行有氧呼吸产生CO 2，CO 2使澄清的石灰水变浑浊，因此实验中会观察到该现象的发生，由此可证明所提出的假设。
【答案】 (1)在有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸产生CO 2 (3)①酵母菌葡萄糖溶液装入A 瓶 NaOH 溶液 除去空气中的CO 2 澄清石灰水 ②用凡士林密封 ③澄清石灰水是否变混浊
(4)若澄清的石灰水变混浊，证明酵母菌细胞进行有氧呼吸产生CO 2
1．有氧呼吸
(1)概念有氧呼吸?????
物质
变化?
???
? 反应物：葡萄糖等有机物产物：二氧化碳和水条件：有氧参与及多种酶催化能量变化：释放能量并生成大量ATP
(2)主要场所：线粒体(如图所示)
①写出序号代表的结构名称：
a ．外膜；b.内膜形成的嵴；c.线粒体基质。 ②与有氧呼吸有关的酶分布在：
b 、
c 。(填序号) ③线粒体的分布：集中在代谢旺盛的部位。 (3)过程
(4)总反应式
C 6H 12O 6＋6O 2＋6H 2O ――→酶
12H 2O ＋6CO 2＋能量。 (5)反应特点
①能量是逐步释放的。 ②有机物彻底氧化分解。 2．无氧呼吸 (1)类型及反应式：
①分类依据：无氧呼吸的产物。
②反应式?????
酒精发酵：C 6H 12O 6
――――→酶
2C 2H 5
OH ＋2CO
2
＋少量能量
乳酸发酵：C 6H 12O 6
―
―――→酶
2C 3H 6O 3
＋少量能量
(2)场所：细胞质基质。
(3)过程：
①第一阶段：与有氧呼吸的第一阶段完全相同。
②第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。
[合作探讨]
探讨1：仔细观察教材P93图5－8，分析线粒体与其功能相适应的结构特点有哪些？
提示：线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，大大增加了内膜表面积，在内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
探讨2：分析糖类(葡萄糖)为什么必须分解成丙酮酸后才能进行有氧呼吸的第二、三阶段？
提示：因为线粒体膜上不含有运输葡萄糖的载体蛋白，葡萄糖不能进入线粒体(或线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶)。
探讨3：细胞呼吸过程中能量发生了怎样的变化？无氧呼吸为什么产生的能量是少量的？
提示：细胞呼吸过程中储存在有机物中的稳定化学能，转变成储存在ATP的高能磷酸键中活跃化学能和热能。无氧呼吸产生的能量少是因为无氧呼吸生成的乳酸或酒精中储存大部分能量。
探讨4：在通风条件不好的环境中储藏的苹果会有酒味散发，而马铃薯储藏久了却不会有酒味产生，请分析其中的原因？为什么会产生这种差异？
提示：苹果无氧呼吸的产物是酒精和CO2，马铃薯无氧呼吸的产物是乳酸。因为不同生物细胞所具有的酶不同，导致反应途径不同，产物也不同。
[思维升华]
1．有氧呼吸和无氧呼吸的过程(如图)
其中①、④为无氧呼吸的第一、二阶段；①、②、③分别为有氧呼吸的第一、二、三阶段。
2．有氧呼吸过程中各元素的来源和去路
(1)CO2是在第二阶段产生的，是由丙酮酸和水反应生成的，场所是线粒体基质。
(2)O2参与了第三阶段，[H]和O2结合生成水，所以细胞呼吸产生的水中的氧来自于O2，场所是线粒体内膜。
(3)有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水用于第二阶段和丙酮酸反应，生成物中的水是有氧呼吸第三阶段[H]和O2结合生成的。
3．有氧呼吸和无氧呼吸的比较
1．如图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于( )
A．线粒体、线粒体和细胞质基质
B．线粒体、细胞质基质和线粒体
C ．细胞质基质、线粒体和细胞质基质
D ．细胞质基质、细胞质基质和线粒体
【解析】 图中酶1参与催化葡萄糖分解生成丙酮酸，为无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段，是在细胞质基质中进行的；酶2参与的是有氧呼吸的第二、三阶段，它是在线粒体中进行的；酶3参与的是无氧呼吸的第二阶段，它是在细胞质基质中进行的。
【答案】 C
2．下图为酵母菌细胞有氧呼吸的部分示意图，下列有关叙述正确的是
( )
葡萄糖――――→①
丙酮酸――――→②
二氧化碳 A ．①过程进行的场所在线粒体
B ．②过程的产物除了二氧化碳，还有H 2O
C ．①、②过程一定都有能量释放
D ．与②相比，①过程产生的[H]较多
【解析】 ①过程的场所是细胞质基质；②过程消耗H 2O ，不产生水；②过程比①过程产生的[H]多。
【答案】 C
3．将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是
( )
A ．甲试管中最终产物为CO 2和H 2O
B ．乙试管中不发生反应
C ．丙试管中有大量的ATP 产生
D ．丙试管中无CO 2产生
【解析】 根据题目中对酵母菌的处理，甲试管中装入的是细胞质基质，乙试管中装入的是线粒体，丙试管中装入的是未曾离心的酵母菌匀浆。三只试管中都装入葡萄糖，在无氧条件下，甲试管能够完成无氧呼吸的整个过程，产生酒精和CO 2，释放出少量的能量；乙试管不发生反应；丙试管中能够完成整个的无氧呼吸过程。
【答案】 B
1．有氧呼吸原理的应用
(1)利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。
(2)提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸，避免肌细胞产生大量乳酸。 (3)及时松土有利于根系生长。
(4)稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根变黑、腐烂。 2．无氧呼吸原理的应用
(1)利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。 (2)包扎伤口应选用透气的敷料。
(3)破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖，皮肤破损较深时，需清理伤口、注射破伤风抗毒血清等。
[合作探讨]
探讨1：请从无机盐离子的吸收方面分析，为什么农作物要及时松土？稻田长期不排水幼根为什么会变黑、腐烂？
提示：①松土可增大土壤透气量，促进根有氧呼吸，为吸收无机盐离子提供能量。②水淹会使植物根部细胞进行无氧呼吸，产生的酒精会毒害细胞。
探讨2：种子、水果和蔬菜在储存时仍进行细胞呼吸。从影响细胞呼吸的因素方面考虑，应如何保存种子、水果和蔬菜？
提示：种子：低温、低氧、干燥保存。
水果和蔬菜：零上低温、低氧、一定湿度条件下保存。
探讨3：为什么水果、地瓜在密封的地窖中贮存很长时间而不变质？刚打开的密封的地窖不能进，这是为什么？
提示：密封的地窖氧气被消耗，CO 2浓度很高，高浓度的CO 2抑制了水果、地瓜的细胞呼吸。刚打开的地窖由于缺少O 2不能进。
[思维升华]
影响细胞呼吸的主要外界因素及应用
1．温度
(1)影响(如图)：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25～35 ℃之间。
(2)应用????
?
①低温储存食品②大棚栽培在夜间和阴天适当降温
③温水和面发得快
2．氧气
(1)影响(如图)：O 2是有氧呼吸所必需的，且O 2对无氧呼吸过程有抑制作用。
①O 2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。
②0 (2)应用???? ? ①中耕松土促进植物根部有氧呼吸②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境 ③低氧仓储粮食、水果和蔬菜 3．水分 (1)影响????? ①水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应②水作为生物化学反应的介质影响反应的进行 ③在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的 增加而加快，随含水量的减少而减慢 (2)应用? ?? ?? ①粮食在入仓前要进行晾晒处理 ②干种子萌发前进行浸泡处理 4．CO 2 (1)影响：CO 2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。如图： (2)应用：适当增加CO 2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。 1．我国加入WTO ，提高产品的竞争力是当务之急，其中，延长保鲜期是让产品在竞争中取胜的条件之一。为了延长水果、蔬菜的保鲜期，可采取如下措施( ) A ．充入O 2，温度为5 ℃ B ．充入O 2，温度为20 ℃ C ．充入N 2，温度为5 ℃ D ．充入N 2，温度为20 ℃ 【解析】 生产中延长水果、蔬菜的保鲜期，实质上是降低其有氧呼吸速率，减少有机 物的消耗，因此可采用充入N2，抑制有氧呼吸，控制0 ℃以上低温，降低酶的活性，从而使细胞呼吸速率减慢。 【答案】 C 2．细胞呼吸原理在生产生活中应用广泛，以下分析不正确的是( ) 【导学号：19040214】A．选用透气性好的“创可贴”，是为保证人体细胞的有氧呼吸 B．要及时为板结的土壤松土透气，以保证根细胞的正常呼吸 C．皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清 D．慢跑可以促进人体细胞的有氧呼吸，使细胞获得较多能量 【解析】选用透气性好的“创可贴”，是为了抑制厌氧菌的生存和繁殖，A错误。 【答案】 A 1．下图表示细胞内葡萄糖分解的反应式。 下列关于该过程的说法正确的是( ) A．只发生在细胞有氧时 B．只发生在细胞缺氧时 C．只发生在线粒体内 D．只发生在细胞质基质内 【解析】图中表示的细胞内葡萄糖分解的反应式为呼吸作用的第一阶段，无论有氧呼吸还是无氧呼吸，都是在细胞质基质中进行。 【答案】 D 2．下列细胞中，其无氧呼吸过程会以乳酸为主要产物的是( ) 【导学号：19040215】A．密闭塑料袋中苹果的细胞 B．用于制作酒精的酵母菌 C．剧烈奔跑时的马骨骼肌细胞 D．浇水过多的青菜根部细胞 【解析】苹果无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳；A错误。酵母菌无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳；B错误。动物细胞无氧呼吸产物是乳酸；C正确。浇水过多的青菜根部细胞无氧呼吸产物主要是酒精和二氧化碳；D错误。 【答案】 C 3．雨水过多时，农作物发生烂根现象的原因是( ) A ．土壤中有毒物质溶解到水中，使根遭到毒害 B ．土壤中水分充足，微生物繁殖而引起烂根 C ．土壤中缺乏氧气，根进行无氧呼吸产生酒精，对根细胞有毒害作用 D ．土壤因水涝温度低，使根受到低温损害 【解析】 土壤长期被水淹，导致土壤中缺少氧气，根进行无氧呼吸，由于根的无氧呼吸会产生酒精，对细胞有毒害作用而导致烂根，C 正确。 【答案】 C 4．如图是酵母菌细胞有氧呼吸过程的图解。请根据图回答下列问题。 【导学号：19040216】 (1)图中②③所代表的物质分别是________、________。 (2)依次写出图中④、⑤、⑥所代表的能量多少：________(选填“少量”或“大量”)。 (3)如果氧气供应不足，其产物是________，反应的场所是________，该反应可以写成：________________。 【解析】 (1)根据图示物质转化关系及有氧呼吸过程中的物质变化过程判断，①是葡萄糖，②丙酮酸，③是氧气，④⑤⑥都是能量。(2)有氧呼吸第一阶段、第二阶段都释放出少量能量，第三阶段则释放出大量能量。(3)若氧气供应不足，酵母菌进行无氧呼吸，产生酒精和CO 2，其反应场所是细胞质基质。 【答案】 (1)丙酮酸 O 2 (2)少量、少量、大量 (3)C 2H 5OH(或酒精)和CO 2 细胞质基质 C 6H 12O 6――――→酶 2C 2H 5OH ＋2CO 2＋少量能量 课堂小结： 第七章生物氧化 1、生物氧化（biological oxidation）：物质在体内进行氧化称生物氧化。 主要指营养物质在体内分解时逐步释放能量，最终生成CO2和水的过程。 生物氧化又称组织呼吸或细胞呼吸。 生物氧化释放的能量：主要（40%以上）用于ADP的磷酸化生成A TP，供生命活动之需。 其余以热能形式散发用于维持体温。 2、生物氧化内容 （1）生物体内代谢物的氧化作用、代谢物脱下的氢与氧结合成水的过程。 （2）生物体内二氧化碳的生成。 （3）能量的释放、储存、利用（ATP的代谢——A TP的生成与利用）。 3、生物氧化的方式——遵循一般氧化还原规律。 （1）失电子：代谢物的原子或离子在代谢中失去电子，其原子正价升高、负价降低都是氧化。（2）脱氢：代谢物脱氢原子（H=H++e）的同时失去电子。 （3）加氧：向底物分子直接加入氧原子或氧分子的反应使代谢物价位升高，属于氧化反应。 向底物分子加水、脱氢反应的结果是向底物分子加入氧原子，也属于氧化反应。 4、生物氧化的特点 （1）在温和条件下进行（37℃，中性pH等）； （2）在一系列酶催化下完成； （3）能量逐步释放，部分储存在A TP分子中； （4）广泛以加水脱氢方式使物质间接获得氧； （5）水的生成由脱下的氢与氧结合产生； （6）反应在有水环境进行； （7）CO2由有机酸脱羧方式产生。 5、物质体外氧化（燃烧）与生物氧化的比较 （1）物质体内、体外氧化的相同点： 物质在体内外氧化所消耗的氧量、最终产物、和释放的能量均相同。 （2）物质体内、体外氧化的区别： 体外氧化（燃烧）产生的二氧化碳、水由物质中的碳和氢直接与氧结合生成； 能量的释放是瞬间突然释放。 5、营养物氧化的共同规律 糖类、脂类和蛋白质这三大营养物的氧化分解都经历三阶段： 分解成各自的构件分子（组成单位）、降解为乙酰CoA、三羧酸循环。 第一节 ATP生成的体系 一、呼吸链（respiratory chain）： 代谢物脱下的氢原子（2H）通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水。这一传递链称呼吸链。又称电子传递链（electron transport chain ）。 呼吸链由按一定顺序排列在线粒体内膜上的递氢体、递电子体组成。 （一）呼吸链的组成 用胆酸或脱氧胆酸处理线粒体内膜，可将呼吸链分离为： 四种具有递电子功能的酶复合体： （浙江选考）2019届高考生物专题训练5 细胞呼吸 一、选择题 【必考集训】 1.在需氧呼吸过程中,氧的作用是( ) A.与葡萄糖中的碳结合生成CO2 B.与[H]结合生成H2O C.参与酶的催化作用 D.氧化葡萄糖形成丙酮酸 2.新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中能适当延长保存时间的原因是( ) A.细胞呼吸减弱 B.细胞呼吸加强 C.光合作用减弱 D.促进了物质的分解 3.(2017浙江模拟)下列过程只属于柠檬酸循环的是( ) A.二氧化碳的生成 B.丙酮酸的生成 C.[H]的生成 D.形成大量ATP 4.下列关于人体细胞呼吸的叙述,正确的是( ) A.合成ATP的酶只存在于线粒体内膜上 B.柠檬酸循环只发生在线粒体基质中 C.在无氧条件下,丙酮酸在线粒体基质中被还原成乳酸 D.肌肉细胞厌氧呼吸产生的乳酸刺激神经末梢,使人产生酸痛的感觉 5.下图是需氧呼吸过程的示意图,①②③表示反应阶段,下列叙述正确的是( ) A.葡萄糖中的大部分能量在①阶段释放 B.②阶段所需的酶均分布于线粒体基质 C.③阶段的电子传递需要酶的参与 D.①②阶段为③阶段顺利进行直接供能 6.(2017浙江名校协作体联考)将表中4支试管置于适宜的温度下,经过一定时间后不能产生ATP的是( ) A.1号和3号 B.2号和3号 C.1号和4号 D.2号和4号 7.下列关于人体需氧呼吸的叙述,正确的是( ) A.各阶段产生的还原氢都和氧反应生成水 B.释放的能量都以ATP的形式储存起来 C.柠檬酸循环产生的还原氢最多,释放的能量最多 D.产生的水中的氧原子不全部来自参加反应的氧气中的氧原子 8.某植物器官的呼吸强度(用CO2释放量表示)与O2吸收量的关系如图所示,分析正确的是( ) 细胞由于体积小，一般需在显微镜下观察，显微镜一般分为光学显微镜与电子显微镜。显微镜的放大倍数由目镜与物镜决定：放大倍数=物镜×目镜。清晰与否由分辨率（指能够分辨出相邻两质点间的最小距离，距离越小，分辨率越高）决定。一般来说，光镜分辨率为0.2微米，电镜分辨率为0.2纳米。分辨率的限制因素为：入射光波长，介质折射率，物镜镜口角。 光学显微镜结构为：光学显微系统，光源，机械支撑系统，有些还有图像采集系统。常见有三种：复式显微镜，相差显微镜以及荧光显微镜。 复式显微镜分为单筒显微镜，双筒显微镜。复式光学显微镜较为简单，照明系统为可见光，光学系统为玻璃透镜（目镜，物镜以及聚光镜），另外还有机械与支架系统。普通复式显微镜的缺点：由于光的干涉，衍射现象，光线通过样品时，两个相邻焦点的图像可能发生重叠，进而无法分辨，导致存在分辨极限。 相差显微镜是指利用光线的干涉，衍射特征，时相位差转变为振幅差，增强样品的明暗对比，从而观察无色透明样品的装置。相差显微镜的特殊构件为相差板，环状光阑。相差显微镜的特点：样品无需染色，可观察活细胞及细胞器动态。 荧光原理：荧光分子吸收入射光能量以后，电子由基态跃迁到激发态。激发态电子不稳定，会自发跃迁回基态，并辐射荧光。荧光显微镜原理：利用短波长电磁波为光源，激发样品辐射荧光，之后利用样品产生的自发荧光或诱发荧光，对细胞内特异性蛋白质进行定性与定位研究的装置。荧光显微镜的优点：荧光显微镜主要用于定性，定位研究细胞内特异性蛋白质，可以观察活细胞。缺点：无法排除来自样品焦平面以外的荧光，使得图像的反差与分辨率降低。 光学显微镜样品的制备：固定，包埋，切片，染色 固定：目的是杀死细胞，稳定细胞成分，以便进一步处理和切片是不受破坏。 细胞呼吸教案 【教学目标】 一、知识目标 （1）学生能说出细胞呼吸的概念 （2）学生理解有氧呼吸和无氧呼吸的原理和过程 （3）学生说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。 （4）学生掌握呼吸作用的生理童义。 二、能力目标 （1）学生通过分析有氧呼吸的过程，学会分析问题的能力。 （2）学生通过与同学和老师的讨论活动，学会与人交流，逐步提高自己的语言表达能力。 三、情感目标 （1）学生在课堂中，通过分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系，渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性，逐步学会自觉地用发展变化的观点，认识生命。（2）学生通过联系生产、生活等实际，激发学习生物学的兴趣，养成关心科学技术的发展，关心社会生活的意识和生命科学价值观。 【教学重点和难点】 一、教学重点 有氧呼吸的过程 二、教学难点 细胞呼吸的原理及本质 【教学内容】 第一课时有氧呼吸 一、导入 之前我们学习过能量，那么主要能源物质是什么？直接提供能量的物质是什么？ATP的合成需要哪些条件（酶、原料、能量）？其中能量的来源有哪些？（光合作用和细胞呼吸，硝化细菌的化学合成作用），细胞呼吸在哪里发生，又是怎 样进行的呢？那么接下来我们就一起来学习细胞呼吸。通过提出问题，引起学生的思考，激发学生的探究的欲望。 二、教学过程 教师：我们通常所说的呼吸是什么，指的是人体从周围环境吸入空气，利用其中的氧气，同时呼出二氧化碳的，这是一个气体交换的过程。细胞呼吸指的是什么，它与呼吸有什么关系呢？请学生根据初中所学知识回答问题。 学生：细胞呼吸就是细胞内进行将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物，并释放能量的过程。 教师：对学生回答进行点评，并介绍细胞呼吸其实就是糖的氧化。Ppt展示光能—光合作用---储存在有机物中的化学能—细胞呼吸--将能量释放供机体利用，根据有无氧气的参与分为有氧呼吸和无氧呼吸，说明有氧呼吸是细胞呼吸的主要方式。通常我们所说的呼吸作用就是指有氧呼吸，这是高等动物和植物进行呼吸作用主要形式。 教师：结合木头的燃烧的过程，它是一个较剧烈的化学变化，在高温下发生产生光和热，细胞呼吸是在常温下进行的，所产生的能量有相当一部分是储存在ATP 中，其余的则变成热能释放出去。比较细胞呼吸的过程，总结两者的共同点都是糖的的氧化过程， 教师：提问细胞呼吸的主要场所？ 学生：线粒体 教师：PPT展示线粒体结构模型，带领学生一起回顾线粒体各部分结构，细胞呼吸主要是在线粒体中发生的，所以称其是动力车间。 教师：细胞呼吸是一系列有控制的氧化还原反应，，大致可以分为三个阶段。让学生阅读书本P73-74，然后请同学回答哪三个阶段及相应的场所。 学生：阅读并回答三个阶段及场所。 教师：解释细胞呼吸的三个阶段过程，并书写每个过程的方程式，和同学一起来配平方程式，对[H]进行解释，它是一种脱氢酶的辅酶，其实就是脱氢酶脱下的氢然后给它拿着，待会给第三个环节利用，NADH是还原型的，NAD+ 第一阶段:葡萄糖的降解阶段。(糖酵解) a. 发生部位:细胞质基质。 植物细胞培养 一、定义 ●在离体条件下，将愈伤组织或其他易分散的组织置于液体培养基中进行振 荡培养，得到分散成游离的悬浮细胞，通过继代培养使细胞增殖，从而获得大量细胞群体的一种技术。 ●植物中含有数量极为可观的次生代谢物质，是各种色素、药物、香精、酶等天然 产物的主要来源。 ●植物细胞培养具有以下优点： 1、提高产率 2、缩短周期 3、提高产品质量 4、易于管理，减轻劳动强度 因此主要用于生产色素、药物、食品、酶、精细化工产品等次生代谢物。 二、培养基 常用MS培养基，另外还有B5、N6、NT、AA、KM8p等培养基 三、单细胞培养 1、制备方法 （1）机械法（机械磨碎、切割） （2）酶解法（目前最有效的获得单细胞方法） （3）愈伤组织诱导法（高频振动愈伤组织） 2、培养方法 （1）平板法（似微生物平板培养） （2）看护培养与饲养层培养法 看护培养：将单个细胞接种到滤纸上再置于愈伤组织之上进行培养。 饲养层培养：用处理过（如X射线）的无活性的或分裂很慢、不具分裂能力的细胞来饲养细胞。 （3）液体浅层静置培养法：将一定密度的悬浮细胞在培养皿中形成浅薄层，封口静止培养。 （4）细胞同步化：同一悬浮培养体系的所有细胞都同时通过细胞周期的某一特定时期。植物细胞在悬浮培养中的游离性较差，容易团聚进入不同程度的分化状态，因此要达到完全同步化相当困难。 ①低温法：冷处理可提高培养体系中细胞同步化程度。 ②分选法：通过细胞体积大小分级，直接将处于相同周期的细胞进行分选，然后将同一状态的细胞继代培养于同一培养体系中。 ③饥饿法：在一个培养体系中，如果细胞生长的基本成分丧失，则导致细胞因饥饿而分裂受阻，从而停留在某一分裂时期。 ④抑制剂法：通过一些DNA合成抑制剂处理细胞，如尿苷等，使细胞滞留在DNA 合成前期，当解除抑制后，即可获得处于同一细胞周期—G1期的同步化细胞。 3、保存 （1）继代培养（高等植物、海藻等） （2）低温（ 5℃～10℃） （3）冷冻（ -20℃或液氮） 植物细胞冷冻保存方法： 在冰浴条件下加入预冷的冰冻保护剂，密封，继续冰浴15min，在-40℃停留2h后投入-196℃液氮罐中保存。 植物细胞冷冻保护剂组成： 7.5%二甲基亚砜（DMSO）＋0.5mol／L山梨醇＋5%甘油＋5%蔗糖 四、植物细胞培养的应用 1、生产药用植物代谢产物（紫杉醇、苷类等） 2、生产天然食品、食品添加剂（可可碱等） 3、生产杀虫剂、杀菌剂（鱼藤酮、除虫菊脂） 4、生产饲料、精细化工产品（桑叶、橡胶等） 五、植物细胞的生物反应器大规模培养 1、培养特性 （1）细胞本身特性（生长慢、易结团、易损伤、易污染） （2）培养液流变特性（黏度增高） （3）气体传递与影响（O2与CO2需平衡） 细胞呼吸 一、教学目标 1．知识目标：了解细胞呼吸的概念，理解无氧呼吸和有氧呼吸的过程及其相互关系，理解细胞呼吸的重要意义，知道生物从无氧呼吸到有氧呼吸的进化关系。 2．能力目标：通过学习无氧呼吸与有氧呼吸的过程和概念，让学生综合、归纳两个总反应式，分析比较二者的区别和联系，培养学生综合、归纳、分析、比较能力。 3．情感态度和价值观目标：通过对细胞呼吸过程的学习，了解物质变化过程中伴随有能量变化，细胞呼吸与外界环境相联系，很多生物具有相同的细胞呼吸过程，从而树立事物普遍联系、个性与共性辩证统一和进化发展的观点。 二、教学重点、难点 1.教学重点 （1）有氧呼吸和无氧呼吸的知识。 （2）呼吸作用的意义。 2.教学难点 有氧呼吸和无氧呼吸的知识。 三、教学时数 本节内容需要约2课时完成。第一节为探究活动，探究酵母菌细胞呼吸的方式，第二节学习有氧呼吸和无氧呼吸的概念及细胞呼吸原理应用于生活和生产实践的实例。本节讲述第二课时。 四、教学用具 要求学生合上课本，通过师生互动对话和学生合作讨论、共同探究有关细胞呼吸的知识为主，以有关PPT课件为辅完成教学目标。让学生参与完成有氧呼吸与光合作用、有氧呼吸与无氧呼吸过程的比较表格，进行教学反馈与调整。 五、教学方法 结合PPT课件讲述法与谈话法相结合。 六、学法指导 根据物质不灭定律和热力学第一、第二定律来理解细胞呼吸过程的物质变化和能量的释放与转移。注意细胞呼吸过程的两个或三个阶段的反应物、生成物、释放能量的多少及条件，注意整个过程的物质变化和能量的释放与转移，以及无氧呼吸和有氧呼吸过程中在这些方面的异同之处。 七、教学过程 导入，展示生活中的食物图片，提出问题：回顾旧知识 1：生物体生命活动的能源物质，主要能源物质是什么？ 2：生物体生命活动中最常利用的能源物质是什么？ 3：生物新陈代谢所需能量的直接来源是什么？ 大家知道，有机物在体外燃烧可以释放出其中的能量。那么，有机物中的能量在体内怎样才能释放出来呢？ （回答：有机物必需分解才能释放其中的能量。） 如同我们生活的环境一样，细胞要生活在常温常压下，这就意味着在细胞内葡萄糖不可能通过燃烧释放出能量。在细胞中应该有一个类似葡萄糖燃烧的过程，可以将葡萄糖分子中的能量释放出来，但又不伤及细胞。又由于生命活动是持续不断的，需要葡萄糖将储存的能量逐步地、缓慢地释放，随时被细胞利用。这就是细胞的呼吸作用。也叫做细胞呼吸。 （一）细胞呼吸的概念 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，释放出能量并生成ATP的过程。 （二）细胞呼吸的类型 1：有氧呼吸 （1）主要场所：线粒体 （2）过程 请观察，第一阶段的变化 提问：这个阶段的物质变化是什么？（回答：一分子的葡萄糖分解成两分子的丙酮酸，在分解过程中产生少量的还原型[H]和少量ATP。）提问：这个阶段的能量变化是什么？（回答：释放出少量的能量。）提问：这个阶段在哪儿进行？（回答：细胞质基质。） 生物化学复习提纲 1. 生物氧化 a) 呼吸链：代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后，经过一系列的传递体，最后传递给被激活的氧分子，并与之结 合生成水的全部体系称呼吸链。 b) P/0比值：物质氧化时，每消耗 1摩尔氧原子所消耗无机磷的摩尔数，即一对电子经电子传递链转移至 1摩尔氧原 子时生成ATP 的摩尔数。 c) 生物氧化：有机物在生物体内氧的作用下，生成 CQ 和水并释放能量的过程称为生物氧化。 d) 高能化合物：含自由能高的磷酸化合物称为高能化合物。 e) 氧化磷酸化：伴随放能的氧化作用而进行的磷酸化作用称为氧化磷酸化。 f) 底物水平磷酸化：底物水平磷酸化是在被氧化的底物上发生磷酸化作用，即在底物被氧化的过程中，形成了某些 高能的磷酸化合物，这些高能磷酸化合物通过酶的作用使 ADP 生成ATP g) 电子水平磷酸化：电子由NADH 或FADH 经呼吸链传递给氧，最终形成水的过程中伴有 ADP 磷酸化为ATP,这一过程 称为电子水平磷酸化。 h) 磷酸-甘油穿梭系统：在脑和骨骼肌，胞液中产生的还原当量转运进入线粒体氧化的方式。以磷酸甘油为载体，进 入线粒体FADH 氧化呼吸链氧化，生成 1.5分钟ATPo i) 苹果酸-天冬氨酸穿梭系统：在心肌和肝，胞液中产生的还原当量转运进入线粒体氧化的方式。以苹果酸为载体， 进入线粒体NADH R 化呼吸链氧化，生成 2.5分钟ATPo 各种生物的新陈代谢过程虽然复杂，但却有共同特点：反应条件温和，由酶所催化，对内外环境条件有高度的适应 性和灵敏的自动调节机 制。 有机物在生物体内氧的作用下，生成 CO 和HLO 并释放能量的过程称为生物氧化。生物体内氧化反应有脱氢、脱电 子、加氧等类型。 常见的高能化合物： 磷酸烯醇丙酮酸、乙酰磷酸、腺苷三磷酸、磷酸肌酸、乙酰辅酶 A 典型的呼吸链有 NADH 乎吸链与FADH 呼吸链。呼吸链由线粒体内膜上 NADH 兑氢酶复合物(复合物I )，细胞色素b 、 C 1复合物(复合物III )和细胞色素氧化酶(复合物IV ) 3个蛋白质复合物组成。呼吸链中的主要成员包括以 NA D 或 NADP 为辅酶的烟酰胺脱氢酶类、以 FMN 或 FAD 作为辅基的黄素脱氢酶类、铁硫蛋白类( Fe-S )、辅酶Q 及依靠铁的化合价的 变化来传递电子的细胞色素类。 NADH T FMN T Fe-S — CoQ — Fe-S — CoQ 还原型 Cyt c — Cu A — a — a 3 — Cu B — Q 2 Cyt b — Cyt c 1 — Cyt c — Cyt a — Cyt a 3 — 1/2 Q 2 NADH H 化呼吸链：NADH — 复合体I — 辅酶Q — 复合体III — Cyt c — 复合体IV — Q ? 琥珀酸氧化呼吸链： 琥珀酸 — 复合体II — 辅酶Q —复合体III — Cyt c —复合体IV —。2 电子传递体系磷酸化是生物体内生成 ATP 的主要方式。电子传递是氧化放能反应，而 ADP 与 Pi 生成ATP 的磷酸化 是吸能反应，氧化和磷酸化是偶联进行的。化学渗透假说从能量转化方面解决了氧化磷酸化的基本问题，构象变化学说 可以详细地解释 ATP 生成的机制。在电子传递过程中，将 从线粒体内膜的内侧，转移到外侧的膜间隙，使内膜外侧的 H 浓度高于内侧，形成电化学势，当 H+通过ATP 合酶回到线粒体内膜的内侧时，释放的能量用于合成 ATPo 复合体I 电子传递顺序: 复合体II 电子传递顺序: 琥珀酸 —FAD — 几种Fe-S — CoQ 复合体III 电子传递顺序: QH2 — b;Fe-S;c 1 — Cyt c 复合体IV 电子传递顺序: 细胞色素传递电子的顺序: 第一章绪论 第一节细胞生物学研究的内容与现状 一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系，而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位，有了细胞才有完整的生命活动。 研究的主要任务是以细胞作为生命活动的基本单位为出发点，探索生命活动基本规律，阐明生物生命活动的基本规律，阐明细胞生命活动的结构基础。 细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等重大生命过程。核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。 细胞生物学研究的课题归纳起来包括3个根本性的问题： 1.基因组是如何在时间与空间上有序表达的？ 2.基因表达的产物是如何逐级组装成能行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器的？这种自组装过程的调控顺序与调控机制是什么？ 3.基因及其表达的产物，特别是各种信号分子与活性因子，是如何调节诸如细胞的增殖、分化、衰老与凋亡等细胞最重要的生命活动过程的？ 二、细胞生物学的主要研究内容 1、生物膜与细胞器的研究 2、细胞信号转导的研究 3、细胞骨架体系的研究 4、细胞核、染色体以及基因表达的研究 5、细胞增殖及其调控 6、细胞分化及干细胞生物学 7、细胞凋亡 8、细胞衰老 9、细胞工程 10、细胞的起源与进化 第二节细胞学与细胞生物学发展简史 一、生物科学发展的三个阶段: 1.形态描述生物学时期，19世纪以前； 2.实验生物学时期，20世纪前半世纪； 3.精细定性与定量的现代生物学时期，20世纪50-60年代至今。 二、细胞生物学发展简史 1. 细胞的发现 英国学者胡克，1665年第一次描述植物细胞的构造。 荷兰学者列文虎克观察了动植物活细胞与原生动物 2. 细胞学说的建立其意义 Matthias Jacob Schleiden（1804~1881)，德国植物学教授，1838年发表“植物发生论”(Beitr?ge zur Phytogenesis)，认为无论怎样复杂的植物都有形形色色的细胞构成。 Theodor Schwann（1810~1882)，德国解剖学教授，一开始就研究Schleiden的细胞形成学说，并于1838年提出了“细胞学说”（Cell Theory)这个术语；1939年发表了“关于动植物结构和生长一致性的显微研究” 第四节细胞呼吸 教材分析： 本节课选自浙科版普通高中课程标准实验教科书生物学必修一《分子与细胞》第三章第四节的内容。主要讲述了细胞呼吸和糖的氧化，需氧呼吸的具体过程两个内容。在学生对呼吸、木柴燃烧的认识基础上，与细胞呼吸相比较，理解细胞呼吸的实质。再者，前面学习的线粒体的结构和功能，ATP以及初中科学能量的获得，这些内容都为学生进一步了解需氧呼吸发生的场所、物质、能量的变化作了很好的铺垫。通过本节课的学习，学生能对细胞中物质和能量的代谢的认识更加全面，向学生渗透生物体内物质和能量变化相统一的观点；同时又为后续的知识如厌氧呼吸和光合作用奠定了基础。 学情分析： 本课的教学对象是高中二年级的学生，学生的原有认知认为呼吸是指人体从周围环境吸入空气，利用其中的氧气，同时呼出二氧化碳，我将以此为切入点，已经具备了一定的逻辑思维能力，同时也形成了一定的自学和总结归纳能力，根据（结合）学生以上的特征，对于需氧呼吸具体过程的学习，我将运用多媒体创设情景引导学生进行合作探究， 来完成课堂布置的 任务。而且由于细胞呼吸涉及到生物微观的学习，与实际生活情境相差较大，学生对其的兴趣不大，需要设计一定的活动来引起和维持学生的学习兴趣和学习动机。我将结合学生已有 的知识和经验，从学生所熟悉的“呼吸”和“木头燃烧”入手， 教学目标： 【知识目标】 1、区别细胞呼吸和木柴燃烧的异同点，并解释细胞呼吸的实质就是糖的氧化； 2、概述需氧呼吸的概念、反应式和过程。 【能力目标】 1、通过比较细胞呼吸和木柴燃烧，运用比较、分析、归纳的学习方法； 2、通过阅读书本，提取信息，并针对问题进行小组合作讨论，尝试去解决问题。【情感态度与价值观】 1、感受生命的奇妙，认同生命是一个复杂、精细、高效的自动运转体； 2、确立活细胞中物质、能量、信息变化具有统一性的观念； 3、参与小组的讨论与交流，发现团队合作的乐趣。 教学重难点： 【教学重点】 1、需氧呼吸的过程及原理； 2、需氧呼吸三个阶段的比较。 【教学难点】细胞呼吸的原理和实质。 教学方法: 结合教材分析和学情分析，本节课主要进行的是知识性内容的教学，主要介绍细胞呼吸的具 植物细胞实验报告 篇一：观察植物细胞的实验报告 七年级生物实验报告 篇二：观察植物细胞生物实验报告单 生物实验报告单 篇三：制作并观察植物细胞临时装片实验报告 制作并观察植物细胞临时装片实验报告目的要求： 1. 制作植物细胞临时装片，学习制作临时装片的基本方法。 2. 认识植物细胞的基本结构。 3. 练习画细胞结构简图 材料用具：洋葱鳞片叶，镊子，刀片，载玻片，盖玻片，清水，稀碘液，滴管，纱布，吸水纸，显微镜方法步骤：制作洋葱表皮细胞的临时装片并观察： 1、准备： （1）用洁净的卫生纸把载玻片和盖玻片擦拭干净，把载玻片平放在实验台上，用滴管在载玻片的中央滴一滴清水。 （2）用刀片在洋葱鳞片内表皮上，轻轻划出边长为2㎜～5㎜的小方格；然后用镊子从小方格内的内侧撕取一小块透明表皮，并将其浸入载玻片的水滴，用镊子将表皮展平。 （3）用镊子夹起盖玻片，使它的一边先接触载玻片上 的水滴中，然后轻轻地盖在表皮上，避免盖玻片下面有气泡。 2、染色： （1）用滴管在盖玻片的一侧滴一滴稀碘液。 （2）用吸水纸从盖玻片的另一侧吸引，使染液浸润到整个标本。 3、观察洋葱的表皮细胞： （1）取显微镜（右手握住镜臂，左手托住镜座，将显微镜放在实验台距边缘7厘米左右，略偏左）并安装好目镜和物镜。 （2）转动转换器使低倍镜对准通光孔（物镜前端与载物台保持2厘米距离）。 （3）调节光圈和反光镜，通过目镜能够看到白亮的圆形视野。 （4）将装片放到载物台上，用压片夹压住，标本正对通光孔中心。 （5）转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓下降，直到物 镜接近玻片为止（注意：眼睛一定看着物镜）。 （6）两眼同时睁开，用一只眼看目镜，另一只眼随时准备画图，同时逆时针方向转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓上升直到看清物像为止，再略微转动细准焦螺旋，使看到的物像更加清晰。 高中生物考点练习：细胞呼吸 一、单选题 1.为探究酵母菌的呼吸方式,在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中,加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养。培养液中的O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是（） A.t1→t2,酵母菌的有氧呼吸速率不断下降 B.t3时,培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快 C.若降低10 ℃培养,O2相对含量达到稳定所需时间会缩短 D.实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色 【答案】C 【解析】t1→t2,培养液中O2相对含量下降,但与O→t1段相比,下降幅度变小,故酵母菌的有氧呼吸速率不断下降,A正确；t3时,培养液中O2相对含量比较低,酵母菌主要进行无氧呼吸,t1时,培养液中O2相对含量较高,酵母菌主要进行有氧呼吸。t3时无氧呼吸产生CO2的速率与t1时产生CO2的速率近似相等,相同量的葡萄糖无氧呼吸产生的CO2量比有氧呼吸少,可见t3时培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快,B正确；由题意可知,曲线是在最适温度下获得的,若降低10 ℃培养,则呼吸速率下降,O2相对含量达到稳定所需时间会延长,C错误；因酵母菌在后期进行了长时间的无氧呼吸,产生了酒精,故实验后的培养液滤液加入适量橙色的酸性重铬酸钾溶液后会变成灰绿色,D正确。 2.下图是测定发芽种子的呼吸类型所用装置（假设呼吸底物只有葡萄糖,并且不考虑外界条件的影响）,下列有关说法错误的是（） A.如果甲装置液滴左移,乙装置液滴不动,说明种子只进行有氧呼吸 B.如果甲装置液滴不动,乙装置液滴右移,说明种子只进行无氧呼吸 C.如果甲装置液滴右移,乙装置液滴左移,说明种子既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸 D.如果甲装置液滴左移,乙装置液滴右移,说明种子既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸 【答案】C 【解析】氢氧化钠可以吸收二氧化碳,液滴移动代表氧气消耗量,乙中是蒸馏水在无氧呼吸时消耗氧气和产生二氧化碳量相同,液滴不会变化,如果进行无氧呼吸会产生二氧化碳液滴向右移动。甲装置液滴左移,乙装置液滴不动,说明种子只进行有氧呼吸,故A正确。甲装置不动说明有无氧呼吸,乙装置右移说明只进行无氧呼吸,故B正确。在以葡萄糖为底物时如果没有外界因素干扰甲不会右移乙不会向左移动,故C错误。甲左移说明有有氧呼吸,乙向右说明有无氧呼吸,因此既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,故D正确。 3.下图装置用以测量小白鼠的呼吸过程中气体消耗的情况。实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动,瓶口密封,忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响。在经数小时后U形管a、b 两处的液面会出现下列哪种情况（） A.a处上升,b处下降 B.a、b两处都下降 C.a处下降,b处上升 D.a、b两处都不变 【答案】C 【解析】因为小白鼠呼吸利用氧气,产生二氧化碳,生成的二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,使装置内的压强减小,故b处上升,a处下降。 4.下面三个装置可用于研究萌发的小麦种子呼吸方式及其产物（呼吸底物都为糖类）,有关分析错误的是（） A.甲装置可用于探究细胞呼吸是否产生热量 生物化学试题及答案（6） 第六章生物氧化 【测试题】 一、名词解释 1.生物氧化 2.呼吸链 3.氧化磷酸化 4. P/O比值 5.解偶联剂 6.高能化合物 7.细胞色素 8.混合功能氧化酶 二、填空题 9．琥珀酸呼吸链的组成成分有____、____、____、____、 ____。 10．在NADH 氧化呼吸链中，氧化磷酸化偶联部位分别是____、____、____，此三处释放的能量均超过____KJ。11．胞液中的NADH+H+通过____和____两种穿梭机制进入线粒体，并可进入____氧化呼吸链或____氧化呼吸链，可分别产生____分子ATP或____分子ATP。 12．ATP生成的主要方式有____和____。 13．体内可消除过氧化氢的酶有____、____和____。 14．胞液中α-磷酸甘油脱氢酶的辅酶是____，线粒体中α-磷酸甘油脱氢酶的辅基是____。 15．铁硫簇主要有____和____两种组成形式，通过其中的铁原子与铁硫蛋白中的____相连接。 16．呼吸链中未参与形成复合体的两种游离成分是____和 ____。 17．FMN或FAD作为递氢体，其发挥功能的结构是____。18．参与呼吸链构成的细胞色素有____、____、____、____、 ____、____。 19．呼吸链中含有铜原子的细胞色素是____。20．构成呼吸链的四种复合体中，具有质子泵作用的是 ____、____、____。 21．ATP合酶由____和____两部分组成，具有质子通道功能的是____，____具有催化生成ATP的作用。22．呼吸链抑制剂中，____、____、____可与复合体Ⅰ结合，____、____可抑制复合体Ⅲ，可抑制细胞色素c氧化酶的物 质有____、____、____。 23．因辅基不同，存在于胞液中SOD为____，存在于线粒体中的 SOD为____，两者均可消除体内产生的____。 24．微粒体中的氧化酶类主要有____和____。 细胞呼吸-学案 一、【基础知识回顾】 1、细胞呼吸的概念：________________________________________________________________________。 细胞呼吸的主要方式是：___________________________。 2.完成听课手册P26，知识梳理。 3.标出图中需氧呼吸过程中的物质的名称。 4.比较有氧呼吸和无氧呼吸： 有氧呼吸无氧呼吸 第一阶段 第二阶段 第三阶段 总反应式 释放能量一分子葡萄糖释放产生相当于________分子ATP的能 量，实际合成_____________个ATP。 一分子葡萄糖无氧呼吸合成_____________ 个ATP。 5.无氧呼吸产生酒精的生物有_______________________； 无氧呼吸产生乳酸的生物有____________________________________________。 4. 思考：呼吸作用实验常见试剂及措施 ⑴常用试剂及作用：NaOH ；Ca(OH)2。 ⑵若用种子，遮光与否对实验不产生影响，若用叶片或幼苗，则必须处理。 ⑶控制无氧呼吸：装置要，溶液配制要用水。 5.完成P27例1，变式题。 典例1、提取鼠肝脏细胞的线粒体为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量几乎为零；同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。对上述实验结果的解释错误的是（） A．线粒体内进行的是丙酮酸彻底分解和电子传递消耗氧生成水的过程 B．在线粒体内不能完成葡萄糖的酵解，而能完成丙酮酸的分解过程 C．葡萄糖分解成丙酮酸是在细胞质基质中完成的，不需要消耗氧气 D．有氧呼吸过程中，水的参与和生成都是在细胞质基质中进行的 典例2、有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是（） ①反应场所都有线粒体②都需要酶的催化 ③反应场所都有细胞质基质④都能产生ATP ⑤都经过生成丙酮酸的反应⑥都能产生水 ⑦反应过程中都能产生[H] ⑧都能把有机物彻底氧化 A．②③④⑤⑥⑦B．①②③④⑤⑦ C．②③④⑤⑦D．②③④⑤⑧ 典例3、如图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于（）A．线粒体、线粒体和细胞质基质 B．线粒体、细胞质基质和线粒体 C．细胞质基质、线粒体和细胞质基质 D．细胞质基质、细胞质基质和线粒体 典例4、下列关于细胞呼吸的叙述中，正确的是（） A．微生物的发酵就是无氧呼吸 B．哺乳动物成熟的红细胞可运输O2，也可进行有氧呼吸 C．剧烈运动时，人体内产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物 D．细胞呼吸时，有机物中的能量是逐步释放的 二、细胞呼吸类型的判断 细胞生物学知识点总结 细胞生物学知识点总结 导语：细胞学说是施莱登和施旺所提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物体的基本单位。以下是小编为大家整理分享的细胞生物学知识点总结，欢迎阅读参考。 细胞生物学知识点总结 细胞通讯的方式 （1）细胞通过分泌化学信号进行细胞间通讯，这是多细胞生物普遍采用的通讯方式。 （2）细胞间接触依赖性的通讯，指细胞间直接接触，通过与质膜结合的信号分子影响其它细胞。 （3）动物相邻细胞间形成间隙连接以及植物细胞间通过胞间连丝使细胞间相互沟通，通过交换小分子来实现代谢耦联或电耦联。 细胞分泌化学信号可长距离或短距离发挥作用，其作用方式分为： （1）内分泌，由内分泌细胞分泌信号分子到血液中，通过血液循环运送到体内各个部位，作用于靶细胞。 （2）旁分泌，细胞通过分泌局部化学介质到细胞外液中，经过局部扩散作用于邻近靶细胞。在多细胞生物中调节发育的许多生长因子往往是通过旁分泌起作用的。此外，旁分泌方式对创伤或感染组织刺激细胞增殖以恢复功能也具有重要意义。 （3）自分泌，细胞对自身分泌的物质产生反应。自分泌信号常存在于病理条件下，如肿细胞合成并释放生长因子刺激自身，导致肿瘤细胞的持续增殖。 （4）通过化学突触传递神经信号，当神经元接受刺激后，神经信号以动作电位的形式沿轴突快速传递至神经末梢，电压门控的Ca2+通道将电信号转换为化学信号。 通过胞外信号介导的细胞通讯步骤 （1）产生信号的细胞合成并释放信号分子。 （2）运送信号分子至靶细胞。 （3）信号分子与靶细胞受体特异性结合并导致受体激活。 （4）活化受体启动胞内一种或多种信号转导途径。 （5）引发细胞功能、代谢或发育的改变。 （6）信号的解除并导致细胞反应终止。 核被膜所具有的功能 细胞呼吸练习题（班级：姓名） 一．选择题 1．完成有氧呼吸全过程的结构是（） A．细胞质基质B．线粒体C．细胞D．肺泡 2．植物种子萌发时，如果长时间缺氧，就会引起烂芽，其主要原因是（） A．CO2中毒B．酒精中毒C．乳酸中毒D．供能不足 3．有氧呼吸过程中释放的CO2中的氧（） A．全部来自氧气B．全部来自水C．全部来自葡萄糖D．来自葡萄糖和水 4．下列关于植物呼吸作用的叙述正确的是（） A．呼吸作用的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜 B．是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别 C．高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸 D．种子库中贮藏的风干种子不进行呼吸作用 5.测得苹果果实在一段时间内，CO2的释放量比O2的吸收量大，由此推得果实（） A.有氧呼吸占优势 B.有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖相等 C.无氧呼吸占优势 D.既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸 6．用酵母菌酿酒时，如果向酿酒的原料中注入足量的氧气，会出现的现象是（） A．酵母菌死亡，不产生酒精B．酵母菌增多，不产生酒精 C．酵母菌增多，产生酒精增多D．酵母菌减少，产生酒精增多 7．在呼吸过程有二氧化碳放出，则可判断此过程（） A．一定是无氧呼吸B．一定是有氧呼吸C．一定不是酒精发酵D．一定不是乳酸发酵 8、下列有关呼吸作用的叙述中，错误的是：( ) ①蛔虫进行无氧呼吸②哺乳动物的成熟红细胞只能进行无氧呼吸 ③长跑时，人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物④发酵和无氧呼吸为同一概念 A．①②B．②③C．③④D．①④ 9．下列4支试管中分别含有不同的化学物质和活性酵母菌细胞制备物。经一定时间的保温后，能产生CO2的试管有() A．葡萄糖＋细胞膜已破裂的细胞B．葡萄糖＋线粒体 C．丙酮酸＋叶绿体D．丙酮酸＋内质网 10．酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，如果二者消耗了等量的葡萄糖，这时吸入的氧气与产生的二氧化碳的分子数之比是() A．3:4B．4:3 C．1:2 D．2:1 11、酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，如果两种呼吸都分解C6H12O6，产生等量的CO2，则所消耗的C6H12O6之比为（） ∶2 ∶1 ∶3 ∶1 12．水果储藏保鲜时，降低呼吸的环境条件是() A．低O2、高CO2、零上低温B．低CO2、高O2、零下低温 C．无O2、高CO2、零上低温D．低O2、无CO2、零下低温 13．有氧呼吸产物CO2中的氧和水中的氧() A．都来自于葡萄糖B．都来自于O2 C．分别来自于葡萄糖和O2 D．分别来自于O2的葡萄糖14．新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，能适当延长保鲜时间的生理原因是() A．细胞呼吸减弱B．细胞呼吸加强C．光合作用减弱D．促进了物质分解 15．下列生物中，细胞呼吸只在细胞质基质中进行的是() Chapter 1.2.3 1、1838年，德国植物学家施莱登（M.J.Schleiden）发表了《植物发生论》，指出细胞是构成植物的基本单位。1839年，德国动物学家施旺（M.J.schwann）发表了《关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究》，指出动植物都是细胞的聚合物。两人共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位，这就是著名的“细胞学说”（celltheory）。 2、支原体（mycoplast）：又称霉形体，为目前发现的最小的最简单的细胞，也是唯一一种没有细胞壁的原核细胞。支原体细胞中唯一可见的细胞器是核糖体。 3、朊病毒（prion）：仅由有感染性的蛋白质构成的生命体。 4、真核细胞与原核细胞的差异： 原核细胞真核细胞 无真正细胞核，遗传物质无核膜包被，散状分布或相对集中分布形成核区或拟核区具完整细胞核，有核膜包被，还有明显的核仁等构造 遗传物质DNA分子仅一条，不与蛋白质结合，呈裸露状态DNA分子有多条，常与蛋白质结合成染色质或染色质 无内膜系统，缺乏膜性细胞器具发达的内膜系统 不存在细胞骨架系统，无非膜性细胞器具由微管、微丝、中间纤维等构成的细胞骨架系统基本表达两个基本过程即转录和翻译相偶联遗传信息的转录和翻译过程具有明显的阶级性和区域性 细胞增殖无明显周期性，以无丝分裂进行增殖以有丝分裂进行，周期性很强 细胞体积较小细胞体积较大 细胞之中有不少的病原微生物细胞为构成人体和动植物的基本单位 5、细胞生物学研究的主要技术与手段： a.观察细胞显微结构的光学显微镜技术； b.探索细胞超微结构的电子显微镜技术； c.研究蛋白质和核酸等生物大分子结构的X射线衍射技术； d.用于分离细胞内不同大小细胞器的离心技术； e.用于培养具有新性状细胞的细胞融合和杂交技术； f.使机体细胞能在体外长期生长繁殖的细胞培养技术； g.能对不同类型细胞进行分类并测其体积、DNA含量等数据的流式细胞术； h.利用放射性同位素对细胞中的DNA、RNA或蛋白质进行定位的放射自显影技术； i.用于探测基因组中英雄模范种基因是否存在，是否表达以及拷贝数多少的核酸分子杂交技术； j.能将细胞中的特定蛋白质或梳酸分子进行分离纯化的层析技术和电泳技术； k.对细胞化学定性、定量分析的显微分光光度术，显微荧光光度术，核磁共振技术。 Chapter4 1、生物膜（biomembrane）结构模型的演化：a.1925三明治模型；b.1959单位膜模型（unitmembranemodel）；c.1972生物膜的流动镶嵌模型；d.1975晶格镶嵌模型；e.1977板块镶嵌模型；f.脂筏模型（lipidraftsmodel） 2、细胞膜（cellmembrane）：指围绕在细胞最外层，由脂质和蛋白质构成的生物膜，又称质膜，厚度6-10nm，是细胞间或细胞与外界环境间的分界，维持着细胞内外环境的差别。电镜下，CM呈三层结构，磷脂双分子层是膜的骨架，每个磷脂分子都可以自由地作横向运 高中生物细胞呼吸知识点 高中生物细胞呼吸知识点 1.有氧呼吸： ①场所：先在细胞质的基质，后在线粒体。 ②过程： 第一阶段:(葡萄糖)C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(细胞质的基质); 第二阶段:2C3H4O3(丙酮酸)→6CO2+20[H]+少量能量(线粒体); 第三阶段:24[H]+O2→12H2O+大量能量(线粒体)。 2.无氧呼吸(有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来)： ①场所： 始终在细胞质基质 ②过程： 第一阶段:和有氧呼吸的相同; 第二阶段:2C3H4O3(丙酮酸)→C2H5OH(酒 精)+CO2(或C3H6O3乳酸) ②高等植物被淹产生酒精(如水稻)，(苹果、梨可以通过无氧呼吸产生酒精);高等植物某些器官(如马铃薯块茎、甜菜块根)产生乳酸，高等动物和人无氧呼吸的产物是乳酸。 3.有氧呼吸与无氧呼吸的区别和联系 ①场所： 页 1 第 有氧呼吸第一阶段在细胞质的基质中，第二、三阶段在线粒体 ②O2和酶： 有氧呼吸第一、二阶段不需O2，; 第三阶段：需O2，第一、二、三阶段需不同酶; 无氧呼吸--不需O2，需不同酶。 ③氧化分解： 有氧呼吸--彻底，无氧呼吸--不彻底。 ④能量释放： 有氧呼吸(释放大量能量38ATP )---1mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放出2870kJ的能量，其中有1161kJ左右的能量储存在ATP中;无氧呼吸(释放少量能量2ATP)-- 1mol 葡萄糖分解成乳酸共放出196.65kJ能量，其中61.08kJ储存在ATP中。 ⑤有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同。 4.呼吸作用的意义：为生物的生命活动提供能量。为其它化合物合成提供原料。 5.关于呼吸作用的计算规律是: ①消耗等量的葡萄糖时, 无氧呼吸与有氧呼吸产生的二氧 生物氧化与氧化磷酸化 一、选择题 1．生物氧化的底物是： A、无机离子 B、蛋白质 C、核酸 D、小分子有机物 2．除了哪一种化合物外，下列化合物都含有高能键？ A、磷酸烯醇式丙酮酸 B、磷酸肌酸 C、ADP D、G-6-P E、1,3-二磷酸甘油酸 3．下列哪一种氧化还原体系的氧化还原电位最大？ A、延胡羧酸→丙酮酸 B、CoQ(氧化型) →CoQ(还原型) C、Cyta Fe2+→Cyta Fe3+ D、Cytb Fe3+→Cytb Fe2+ E、NAD+→NADH 4．呼吸链的电子传递体中，有一组分不是蛋白质而是脂质，这就是： A、NAD+ B、FMN C、FE、S D、CoQ E、Cyt 5．2,4－二硝基苯酚抑制细胞的功能,可能是由于阻断下列哪一种生化作用而引起? A、NADH脱氢酶的作用 B、电子传递过程 C、氧化磷酸化 D、三羧酸循环 E、以上都不是 6．当电子通过呼吸链传递给氧被CN-抑制后，这时偶联磷酸化： A、在部位1进行 B、在部位2 进行 C、部位1、2仍可进行 D、在部位1、2、3都可进行 E、在部位1、2、3都不能进行，呼吸链中断7．呼吸链的各细胞色素在电子传递中的排列顺序是： A、c1→b→c→aa3→O2 B、c→c1→b→aa3→O2 C、c1→c→b→aa3→O2 D、b→c1→c→aa3→O2 8．在呼吸链中，将复合物I、复合物II与细胞色素系统连接起来的物质是什么？ A、FMN B、Fe·S蛋白 C、CoQ D、Cytb 9．下述那种物质专一的抑制F0因子？ A、鱼藤酮 B、抗霉素A C、寡霉素 D、苍术苷 10．下列各种酶中，不属于植物线粒体电子传递系统的为： A、内膜外侧NADH：泛醌氧化还原酶 B、内膜内侧对鱼藤酮不敏感NADH脱氢酶 C、抗氰的末端氧化酶 D、a－磷酸甘油脱氢酶 11．下列呼吸链组分中，属于外周蛋白的是： A、NADH脱氢酶 B、辅酶Q C、细胞色素c D、细胞色素a- a3 12．下列哪种物质抑制呼吸链的电子由NADH向辅酶Q的传递： A、抗霉素A B、鱼藤酮 C、一氧化碳 D、硫化氢 13．下列哪个部位不是偶联部位： A、FMN→CoQ B、NADH→FMA C、b→c D、a1a3→O2 14．A TP的合成部位是： A、OSCP B、F1因子 C、F0因子 D、任意部位 15．目前公认的氧化磷酸化理论是： A、化学偶联假说 B、构象偶联假说 C、化学渗透假说 D、中间产物学说16．下列代谢物中氧化时脱下的电子进入FADH2电子传递链的是： A、丙酮酸 B、苹果酸 C、异柠檬酸 D、磷酸甘油 17．下列呼吸链组分中氧化还原电位最高的是： A、FMN B、Cytb C、Cytc D、Cytc1 18．A TP含有几个高能键：呼吸链 生物化学
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