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1、第3节 ATP的主要来源细胞呼吸一、细胞呼吸的概念 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分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，释放出能量并生成解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。的过程。 点拨：细胞呼吸与点拨：细胞呼吸与ATP的形成是什么关系？的形成是什么关系？ ATP分子高能磷酸键中能量的分子高能磷酸键中能量的 是细胞呼吸。是细胞呼吸。二、细胞呼吸方式二、细胞呼吸方式（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸1.1.过程过程2. 2. 过程图解分析过程图解分析(1)(1)有氧呼吸第一、二阶段产生的有氧呼吸第一、二阶段产生的H H用于第三阶段与
2、用于第三阶段与O O2 2结合生成水；无氧呼吸结合生成水；无氧呼吸 第一阶段产生的第一阶段产生的H H用于第二阶段将丙酮酸还原为用于第二阶段将丙酮酸还原为C C2 2H H5 5OHOH和和COCO2 2或乳酸。或乳酸。(2)(2)有氧呼吸中有氧呼吸中H H2 2O O既是反应物，又是生成物，且生成的既是反应物，又是生成物，且生成的H H2 2O O中的氧全部来自中的氧全部来自O O2 2。(3)(3)有氧呼吸中氧元素的来源和去路有氧呼吸中氧元素的来源和去路3.3.反应式反应式 _【点拨【点拨】线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，但原核生物线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，但原核生物 无线粒体，仍能
3、进行有氧呼吸。无线粒体，仍能进行有氧呼吸。 有氧呼吸三个阶段均产生有氧呼吸三个阶段均产生ATPATP，第三阶段产生的，第三阶段产生的 ATPATP最多。最多。C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶( (二）无氧呼吸二）无氧呼吸1.1.场所：场所：_。2.2.条件：条件：_和和_。细胞质基质细胞质基质无氧无氧多种酶多种酶3.3.过程：过程：4.生成物：生成物：_或或_。5.反应式反应式(1)产物为酒精：产物为酒精：_。(2)产物为乳酸：产物为乳酸：_。酒精和二氧化碳酒精和二氧化碳乳酸乳酸C C6
4、 6H H1212O O6 6 2C 2C3 3H H6 6O O3 3+ +少量能量少量能量酶酶C C6 6H H1212O O6 6 2C 2C2 2H H5 5OH+2COOH+2CO2 2+ +少量能量少量能量酶酶【比较【比较】有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸区区别别场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化特点特点联系联系主要在线粒体中进行主要在线粒体中进行在细胞质基质中进行在细胞质基质中进行氧气，多种酶氧气，多种酶无氧气，多种酶无氧气，多种酶葡萄糖彻底氧化分解，生成葡萄糖彻底氧化分解，生成COCO2 2和和H H2 2O O葡萄
5、糖分解不彻底，生成乳酸或葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒精和酒精和COCO2 2释放大量能量，产生大量释放大量能量，产生大量ATPATP释放少量能量，产生少量释放少量能量，产生少量ATPATP受受O O2 2和温度等因素的影响和温度等因素的影响有氧气存在时，无氧呼吸受抑制有氧气存在时，无氧呼吸受抑制二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行；本质都是二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行；本质都是氧化分解有机物、释放能量，产生氧化分解有机物、释放能量，产生ATPATP【高考警示钟【高考警示钟】1.1.真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物真核生物细胞并非都能进
6、行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物 成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。2.2.原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝 藻、硝化细菌等，与有氧呼吸有关的酶分布在细胞膜上。藻、硝化细菌等，与有氧呼吸有关的酶分布在细胞膜上。 【点拨【点拨】有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基 质中进行。二者的实质都是氧化分解有机物、释放能量，形成质中进行。二者的实质都是氧化分解有机物、释放能量，形成 ATPATP。无氧呼吸释放的能量少，因为还有大部
7、分能量储存在酒精或乳酸无氧呼吸释放的能量少，因为还有大部分能量储存在酒精或乳酸 中。中。不同生物的无氧呼吸产物不同是由于催化反应的酶的种类不同。不同生物的无氧呼吸产物不同是由于催化反应的酶的种类不同。【思维判断【思维判断】1.1.有氧呼吸的酶全部存在于线粒体中。有氧呼吸的酶全部存在于线粒体中。( )( )【分析【分析】真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，因此真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，因此其相关的酶存在于细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜中。其相关的酶存在于细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜中。2.2.无氧呼吸对生物体都有害。无氧呼吸对生物体都有害。( )( )【分析【
8、分析】有的生物只能进行无氧呼吸，通过无氧呼吸获得生命活有的生物只能进行无氧呼吸，通过无氧呼吸获得生命活动所需的能量。进行有氧呼吸的生物也可以进行短时间的无氧呼动所需的能量。进行有氧呼吸的生物也可以进行短时间的无氧呼吸，但长时间进行无氧呼吸会对机体造成危害。吸，但长时间进行无氧呼吸会对机体造成危害。3.3.有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸。有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸。( )( )【分析【分析】无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳或乳酸，只有有氧呼无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳或乳酸，只有有氧呼吸的产物中有水。吸的产物中有水。4.4.人的成熟红细胞无线粒体，不产生人的成熟红细胞无线粒体，不产生AT
9、PATP。( )( )【分析【分析】人的成熟红细胞无线粒体，但可通过无氧呼吸产生人的成熟红细胞无线粒体，但可通过无氧呼吸产生ATPATP。5.5.保存蔬菜水果时为了降低有机物的消耗应放在完全无氧的环境保存蔬菜水果时为了降低有机物的消耗应放在完全无氧的环境中。中。( )( )【分析【分析】生物体各项生命活动需要的能量来自细胞呼吸，无氧时，生物体各项生命活动需要的能量来自细胞呼吸，无氧时，细胞呼吸消耗大量有机物，而且产生的酒精对蔬菜水果也有一定细胞呼吸消耗大量有机物，而且产生的酒精对蔬菜水果也有一定的毒害作用，故应在低氧环境下保存蔬菜水果。的毒害作用，故应在低氧环境下保存蔬菜水果。【典例训练【典例
10、训练1 1】(2011(2011海南高考海南高考) )细胞内糖分解代谢过程如图，细胞内糖分解代谢过程如图，下列叙述错误的是下列叙述错误的是( )( )A.植物细胞能进行过程植物细胞能进行过程和和或者过程或者过程和和B.真核细胞的细胞质基质中能进行过程真核细胞的细胞质基质中能进行过程和和C.动物细胞内，过程动物细胞内，过程比过程比过程释放的能量多释放的能量多D.乳酸菌细胞内，过程乳酸菌细胞内，过程产生产生H，过程，过程消耗消耗H【解题指南【解题指南】1.1.知识储备：知识储备：(1)(1)掌握有氧呼吸和无氧呼吸的过程；掌握有氧呼吸和无氧呼吸的过程； (2)(2)明确不同细胞呼吸作用的代谢产物。明
11、确不同细胞呼吸作用的代谢产物。 2.2.解题思路：首先明确图中解题思路：首先明确图中为有氧呼吸过程，为有氧呼吸过程，、为为 无氧呼吸过程，然后联系细胞呼吸过程的各阶段产无氧呼吸过程，然后联系细胞呼吸过程的各阶段产 物得出答案。物得出答案。【解析【解析】选选B B。植物细胞可以进行无氧呼吸产生酒精和。植物细胞可以进行无氧呼吸产生酒精和COCO2 2，某些，某些植物器官植物器官( (如马铃薯块茎、甜菜块根如马铃薯块茎、甜菜块根) )可以产生乳酸；真核细胞的可以产生乳酸；真核细胞的细胞质基质中能进行有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸，因此能进细胞质基质中能进行有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸，因此能进行过程行
12、过程，不能进行过程，不能进行过程；有氧呼吸第三阶段释放的能量；有氧呼吸第三阶段释放的能量最多，过程最多，过程为第二、三阶段，释放的能量多于过程为第二、三阶段，释放的能量多于过程；乳酸菌；乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，第一阶段产生无氧呼吸产生乳酸，第一阶段产生H H，第二阶段消耗，第二阶段消耗H H。【变式训练【变式训练】如图表示真核生物细胞呼吸的部分过程，可在细如图表示真核生物细胞呼吸的部分过程，可在细胞质基质中发生的是胞质基质中发生的是( )( )A.A. B. B. C. C. D. D.【解析【解析】选选B B。是有氧呼吸第二、三阶段，发生在线粒体中，是有氧呼吸第二、三阶段，发生在线粒体中，和
13、和表示两种类型的无氧呼吸，均发生在细胞质基质中。表示两种类型的无氧呼吸，均发生在细胞质基质中。可表示第一阶段可表示第一阶段ATPATP的合成，发生在细胞质基质中。的合成，发生在细胞质基质中。三、影响细胞呼吸的因素及在农业上的应用三、影响细胞呼吸的因素及在农业上的应用因因素素原因原因曲线曲线应用应用温温度度O O2 2最适温度时，细胞呼吸最强；最适温度时，细胞呼吸最强；超过最适温度呼吸酶活性降超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制；受抑制；低于最适温度酶活性下降，低于最适温度酶活性下降，细胞呼吸受抑制细胞呼吸受抑制低温下贮存蔬低温下贮存蔬菜、水果，夜菜
14、、水果，夜间适当降温提间适当降温提高大棚蔬菜产高大棚蔬菜产量量O O2 2浓度低时浓度低时, ,无氧呼吸占优势；无氧呼吸占优势；随随O O2 2浓度增大浓度增大, ,无氧呼吸逐渐无氧呼吸逐渐被抑制被抑制, ,有氧呼吸不断加强；有氧呼吸不断加强；O O2 2浓度达到一定值后浓度达到一定值后, ,随随O O2 2浓浓度增大度增大, ,有氧呼吸不再加强有氧呼吸不再加强( (受受呼吸酶数量等因素的影响呼吸酶数量等因素的影响) )蔬菜、水果的蔬菜、水果的保鲜、医用保鲜、医用“创可贴创可贴”因素因素原因原因曲线曲线应用应用COCO2 2浓度浓度水水从化学平衡的角度从化学平衡的角度分析，分析，COCO2 2
15、浓度增大，浓度增大，呼吸速率下降呼吸速率下降在一定范围内，细胞在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水增加而加快，随含水量的减少而减慢量的减少而减慢低氧高低氧高COCO2 2条件条件下保存蔬菜、下保存蔬菜、水果水果干燥的种子干燥的种子有利于贮藏有利于贮藏【技巧点拨台【技巧点拨台】细胞呼吸的曲线识别技巧细胞呼吸的曲线识别技巧(1)“(1)“钟钟”型曲线：典型的酶促反应曲线，影响该曲线变化的因型曲线：典型的酶促反应曲线，影响该曲线变化的因素是温度、素是温度、pHpH。(2)(2)下降型曲线：呼吸反应速率逐渐减缓，一般受生成物含量的下降型曲线：呼吸反应速率逐渐减缓，一
16、般受生成物含量的影响，随生成物的增多而减缓，如影响，随生成物的增多而减缓，如COCO2 2浓度。浓度。(3)(3)上升型曲线：呼吸反应速率逐渐加快，一般受反应物含量的上升型曲线：呼吸反应速率逐渐加快，一般受反应物含量的影响，随反应物的增多而增加，如含水量。影响，随反应物的增多而增加，如含水量。【典例训练【典例训练2 2】溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂，较低浓度的溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂，较低浓度的COCO2 2使其由蓝变绿，较高浓度的使其由蓝变绿，较高浓度的COCO2 2使其由蓝变绿再变黄。一实验使其由蓝变绿再变黄。一实验小组用图示的实验装置，在小组用图示的实验装置，在25 25 条件下
17、，多次进行如下操作：条件下，多次进行如下操作：打开阀门打开阀门A A和和B B；推注射器；推注射器1 1的活塞，然后关闭的活塞，然后关闭A A和和B B；一段时一段时间后，拉注射器间后，拉注射器2 2的活塞，促进两个瓶中的气体流动。观察溴麝的活塞，促进两个瓶中的气体流动。观察溴麝香草酚蓝水溶液的变色情况。香草酚蓝水溶液的变色情况。( (阀门阀门A A和和B B关闭时，整个装置是密关闭时，整个装置是密封的封的) )请完成下列问题：请完成下列问题：(1)(1)此实验的目的是探究此实验的目的是探究25 25 条件下条件下_。(2)(2)如果向有苹果的瓶中注入一定量的如果向有苹果的瓶中注入一定量的N
18、N2 2，一段时间后溴麝香草，一段时间后溴麝香草 酚蓝水溶液由蓝变绿，这种情况下苹果的代谢特点是酚蓝水溶液由蓝变绿，这种情况下苹果的代谢特点是_。(3)(3)当向有苹果的瓶内注入的氮气很少或很多时，溴麝香草酚蓝当向有苹果的瓶内注入的氮气很少或很多时，溴麝香草酚蓝 水溶液都将会变黄，其原因是：水溶液都将会变黄，其原因是： 向有苹果的瓶内注入的氮气很少时，向有苹果的瓶内注入的氮气很少时，_； 向有苹果的瓶内注入的氮气很多时，向有苹果的瓶内注入的氮气很多时，_。(4)(4)此实验结果可在实际生活中用于此实验结果可在实际生活中用于_。【解题指南【解题指南】1.1.考查实质：有苹果的瓶内氧气浓度不同，苹
19、果细胞呼吸的方考查实质：有苹果的瓶内氧气浓度不同，苹果细胞呼吸的方式不同。式不同。2.2.解题关键：明确当有苹果的瓶内解题关键：明确当有苹果的瓶内N N2 2量少时，量少时，O O2 2较多，苹果主要较多，苹果主要进行有氧呼吸，产生大量进行有氧呼吸，产生大量COCO2 2；当瓶内；当瓶内N N2 2量多时，量多时，O O2 2较少，苹果较少，苹果主要进行无氧呼吸，也会产生较多的主要进行无氧呼吸，也会产生较多的COCO2 2。【解析【解析】打开阀门打开阀门A A和和B B，推注射器，推注射器1 1的活塞，然后关闭的活塞，然后关闭A A和和B B，可，可以更新装置中的空气，因此可知此实验的目的是探
20、究以更新装置中的空气，因此可知此实验的目的是探究25 25 条件条件下氧气浓度对苹果呼吸作用的影响。溴麝香草酚蓝水溶液是一下氧气浓度对苹果呼吸作用的影响。溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂，较低浓度的种指示剂，较低浓度的COCO2 2使其由蓝变绿，如果向有苹果的瓶中使其由蓝变绿，如果向有苹果的瓶中注入一定量的注入一定量的N N2 2，一段时间后溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿，则，一段时间后溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿，则说明细胞呼吸弱。当向瓶内注入的氮气很少时，氧气浓度很高，说明细胞呼吸弱。当向瓶内注入的氮气很少时，氧气浓度很高，苹果有氧呼吸强，放出的苹果有氧呼吸强，放出的COCO2 2多；当向瓶内注入
21、的氮气很多时，多；当向瓶内注入的氮气很多时，氧气浓度很低，苹果无氧呼吸强，放出的氧气浓度很低，苹果无氧呼吸强，放出的COCO2 2也较多，所以溴麝也较多，所以溴麝香草酚蓝水溶液也将会变黄。以上实验说明苹果香草酚蓝水溶液也将会变黄。以上实验说明苹果( (或其他水果或或其他水果或粮食等粮食等) )贮藏时，应适当控制环境中氧气的浓度，并不是氧气浓贮藏时，应适当控制环境中氧气的浓度，并不是氧气浓度越低越好。度越低越好。答案：答案：(1)(1)氧气浓度对苹果呼吸作用的影响氧气浓度对苹果呼吸作用的影响(2)(2)细胞呼吸弱细胞呼吸弱(3)(3)有苹果的瓶内氧气浓度很高，苹果有氧呼吸强，放出的有苹果的瓶内氧
22、气浓度很高，苹果有氧呼吸强，放出的COCO2 2多多 有苹果的瓶内氧气浓度很低，苹果无氧呼吸强，放出的有苹果的瓶内氧气浓度很低，苹果无氧呼吸强，放出的COCO2 2也也 较多较多(4)(4)苹果苹果( (或其他水果或粮食等或其他水果或粮食等) )贮藏时，适当控制环境中氧气的浓度贮藏时，适当控制环境中氧气的浓度【变式备选【变式备选】将水果放在密封的地窖里，可以保存较长时间。将水果放在密封的地窖里，可以保存较长时间。地窖影响水果代谢的原因是地窖影响水果代谢的原因是( )( )A.A.温度恒定，水果抵抗病虫害的能力强温度恒定，水果抵抗病虫害的能力强B.B.温度适宜，水分容易保持温度适宜，水分容易保持
23、C.C.黑暗无光，不易引起早熟黑暗无光，不易引起早熟D.D.二氧化碳浓度增加，抑制呼吸作用二氧化碳浓度增加，抑制呼吸作用【解析【解析】选选D D。地窖中通风差，二氧化碳浓度高能够抑制水果细。地窖中通风差，二氧化碳浓度高能够抑制水果细胞的呼吸作用胞的呼吸作用( (主要是抑制有氧呼吸主要是抑制有氧呼吸) )，减少有机物的消耗。，减少有机物的消耗。 （一）酵母菌细胞呼吸方式的实验探究（一）酵母菌细胞呼吸方式的实验探究 1.1.探究过程探究过程四、实验探究四、实验探究2.2.实验关键步骤实验关键步骤(1)(1)通入通入A A瓶的空气中不能含有瓶的空气中不能含有COCO2 2，以保证使第三个锥形瓶中的，
24、以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的COCO2 2所致。所致。(2)B(2)B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B B瓶中的氧气消耗完，瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的COCO2 2通通入澄清的石灰水中。入澄清的石灰水中。(2010(2010上海高考上海高考) )如图是酵母菌发酵实验示意图。其中如图是酵母菌发酵实验示意图。其中X X、Y Y、Z Z分别代表分别代表(BTB(BTB是溴麝香草酚蓝的英文缩写是溴麝香草
25、酚蓝的英文缩写)( )( )A.A.石蜡油、石蜡油、COCO2 2、蓝色、蓝色 B.B.石蜡油、石蜡油、O O2 2、黄色、黄色C.C.菜油、菜油、O O2 2、蓝色、蓝色 D.D.菜油、菜油、COCO2 2、黄色、黄色【解题指南【解题指南】1.1.考查实质：本题主要考查酵母菌无氧呼吸的产物及产物的检考查实质：本题主要考查酵母菌无氧呼吸的产物及产物的检测。测。2.2.解题关键：根据溴麝香草酚蓝试剂可判断解题关键：根据溴麝香草酚蓝试剂可判断Y Y为为COCO2 2，明确创造无，明确创造无氧环境需用菜油或石蜡油密封。氧环境需用菜油或石蜡油密封。【解析【解析】选选D D。酵母菌发酵实验过程中，可在发
26、酵液表面滴加油。酵母菌发酵实验过程中，可在发酵液表面滴加油滴形成油膜来造成无氧环境；滴形成油膜来造成无氧环境；COCO2 2通入通入BTBBTB试剂试剂( (溴麝香草酚蓝水溴麝香草酚蓝水溶液溶液) )后，水溶液的颜色由蓝变绿再变黄，故后，水溶液的颜色由蓝变绿再变黄，故D D项正确。项正确。【变式备选【变式备选】(2012(2012大同模拟大同模拟) )如图为如图为“探究酵母菌细胞呼吸探究酵母菌细胞呼吸的方式的方式”的实验装置。对该图分析不合理的是的实验装置。对该图分析不合理的是( )( )A.A.该实验可以证明酵母菌是兼性厌氧菌该实验可以证明酵母菌是兼性厌氧菌B.B.甲、乙两装置应置于相同且适
27、宜的温度下甲、乙两装置应置于相同且适宜的温度下C.C.在相同时间内，在相同时间内，C C、E E瓶中混浊程度相同瓶中混浊程度相同D.AD.A瓶中加入瓶中加入NaOHNaOH溶液是为了吸收空气中的溶液是为了吸收空气中的COCO2 2【解题指南【解题指南】1.1.知识储备：知识储备：(1)(1)酵母菌是兼性厌氧菌。但有氧条件下产生的酵母菌是兼性厌氧菌。但有氧条件下产生的COCO2 2比无氧条件下多。比无氧条件下多。(2)(2)对比实验要遵循单一变量原则。对比实验要遵循单一变量原则。(3)NaOH(3)NaOH溶液可以吸收空气中的溶液可以吸收空气中的COCO2 2，COCO2 2能使澄清的石灰水变混
28、浊。能使澄清的石灰水变混浊。2.2.解题关键：明确本实验的自变量是氧气的有无，装置甲是酵母菌解题关键：明确本实验的自变量是氧气的有无，装置甲是酵母菌进行有氧呼吸的装置，装置乙是酵母菌进行无氧呼吸的装置。进行有氧呼吸的装置，装置乙是酵母菌进行无氧呼吸的装置。【解析【解析】选选C C。该实验可以证明酵母菌是兼性厌氧菌，置于相同且适。该实验可以证明酵母菌是兼性厌氧菌，置于相同且适宜温度下的甲、乙两装置中前者产生的宜温度下的甲、乙两装置中前者产生的COCO2 2比后者多，因此在相同时比后者多，因此在相同时间内，间内，C C、E E瓶中混浊程度不相同。瓶中混浊程度不相同。（二）探究细胞呼吸的方式（二）探
29、究细胞呼吸的方式【理论指导】【理论指导】选用下面对照装置，可以根据红色液滴移动方向来探究细胞的选用下面对照装置，可以根据红色液滴移动方向来探究细胞的呼吸类型。呼吸类型。1.1.实验材料分析实验材料分析(1)(1)装置一、二中试剂的作用：装置一、二中试剂的作用：NaOHNaOH溶液吸收溶液吸收COCO2 2，清水作为对照。，清水作为对照。(2)(2)在利用葡萄糖作为能源物质的条件下，有氧呼吸气体体积不在利用葡萄糖作为能源物质的条件下，有氧呼吸气体体积不 变，无氧呼吸气体体积增加。变，无氧呼吸气体体积增加。2.2.实验结果分析实验结果分析装置一装置一 装置二装置二 结果结果 红色液滴左移红色液滴左
30、移 红色液滴不动红色液滴不动 只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸 红色液滴不动红色液滴不动 红色液滴右移红色液滴右移 只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸 红色液滴左移红色液滴左移 红色液滴右移红色液滴右移 既进行有氧呼吸又既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸进行无氧呼吸 【典例分析【典例分析】不考虑大气压强、温度等变化的影响，从下面装不考虑大气压强、温度等变化的影响，从下面装置中挑选装置进行实验，探究某生物的细胞呼吸方式，写出预置中挑选装置进行实验，探究某生物的细胞呼吸方式，写出预期结果及结论。期结果及结论。【分析【分析】本题的实验目的是探究某生物的细胞呼吸方式，因此要设置两本题的实验目的是探究某生物的细胞呼吸方
31、式，因此要设置两套细胞呼吸装置。两套细胞呼吸装置中的单一变量是套细胞呼吸装置。两套细胞呼吸装置中的单一变量是NaOHNaOH溶液溶液与蒸馏水，其他所有项目应该一致。加蒸馏水的装置内气压的与蒸馏水，其他所有项目应该一致。加蒸馏水的装置内气压的变化是由变化是由COCO2 2与与O O2 2共同决定的，因此选装置一和装置二。预期结共同决定的，因此选装置一和装置二。预期结果和结论分别是：果和结论分别是：(1)(1)若装置一着色液左移，装置二着色液不动，若装置一着色液左移，装置二着色液不动，则表明该生物只进行有氧呼吸；则表明该生物只进行有氧呼吸；(2)(2)若装置一着色液不动，装置若装置一着色液不动，装
32、置二着色液右移，则表明该生物只进行无氧呼吸；二着色液右移，则表明该生物只进行无氧呼吸；(3)(3)若装置一着若装置一着色液左移，装置二着色液右移，则表明该生物同时进行有氧呼色液左移，装置二着色液右移，则表明该生物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。吸和无氧呼吸。【拓展【拓展】(1)(1)有同学认为装置三也是必要的，你认为有必要吗？有同学认为装置三也是必要的，你认为有必要吗？提示：提示：没有必要。没有必要。分析：分析：由于装置的气压变化也可能会由温度等物理因素所引起，由于装置的气压变化也可能会由温度等物理因素所引起，为了使测定结果更准确，应将所测生物灭活做对照。但本题题为了使测定结果更准确，应将所测生物
33、灭活做对照。但本题题干已经点明不考虑大气压强、温度等变化的影响，所以无需设干已经点明不考虑大气压强、温度等变化的影响，所以无需设置装置三作对照。置装置三作对照。(2)(2)若实验时装置一和装置二中的着色液均左移，呼吸底物还只若实验时装置一和装置二中的着色液均左移，呼吸底物还只是葡萄糖吗？是葡萄糖吗？提示：提示：不只是葡萄糖。不只是葡萄糖。分析：分析：若只有葡萄糖作为底物，则有氧呼吸时氧气的吸收量等若只有葡萄糖作为底物，则有氧呼吸时氧气的吸收量等于二氧化碳的释放量，不会出现两装置中的着色液均左移的现于二氧化碳的释放量，不会出现两装置中的着色液均左移的现象。两装置中的着色液均左移说明氧气的吸收量大
34、于二氧化碳象。两装置中的着色液均左移说明氧气的吸收量大于二氧化碳的释放量，呼吸底物中可能有脂肪参与了。的释放量，呼吸底物中可能有脂肪参与了。实验变量的确定与控制实验变量的确定与控制酵母菌在不同条件下的呼吸作用酵母菌在不同条件下的呼吸作用【案例【案例】(2009(2009福建高考改编福建高考改编) )如图表示的是测定保温桶内温度变化如图表示的是测定保温桶内温度变化实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。情况。材料用具：保温桶材料用具：保温桶(500 mL(500 mL) )、温度计、活性干酵母、质量浓度为、温度
35、计、活性干酵母、质量浓度为0.1 0.1 g/mL g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。（三）（三）实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用 比无氧条件下呼吸作用放出热比无氧条件下呼吸作用放出热 量更多量更多(1)(1)取取A A、B B两装置设计实验如下，请补充表中内容：两装置设计实验如下，请补充表中内容：(2)B(2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是_，这是控制，这是控制实验的实验的_变量。变量。装置装置 方法步骤一方法步骤一 方法步骤二方法步骤二 方法步骤三方法步骤三 A A 加入加入240 mL2
36、40 mL的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液 加入加入10 g10 g活活性干酵母性干酵母 _ _ B B 加入加入240 mL240 mL煮沸后冷却的煮沸后冷却的葡萄糖溶液葡萄糖溶液 _加入石蜡油，加入石蜡油，铺满液面铺满液面 (3)(3)要测定要测定B B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个个C C装置。请写出装置。请写出C C装置的实验步骤：装置的实验步骤：(4)(4)实验预期：在适宜条件下实验，实验预期：在适宜条件下实验，3030分钟后记录实验结果，分钟后记录实验结果，若装置若装置A A、B B、C C温度大小关系是：温度大小关系是：_(_(
37、用用“、= =、”表表示示) )，则假设成立。，则假设成立。装置装置 方法步骤一方法步骤一 方法步骤二方法步骤二 方法步骤三方法步骤三 C C_加入石蜡油，加入石蜡油，铺满液面铺满液面【命题人透析【命题人透析】(1)(1)分析影响分析影响“呼吸产热呼吸产热”的因素找准的因素找准“变量变量”氧气影响呼吸产热。据实验的假设可知：不同的条件是氧气影响呼吸产热。据实验的假设可知：不同的条件是“有氧有氧”与与“无氧无氧”，确定，确定“有无氧气有无氧气”是实验的自变量，实验过程中必须加以是实验的自变量，实验过程中必须加以控制。从表中给予的步骤可以确定，控制。从表中给予的步骤可以确定，B B装置中步骤三装置
38、中步骤三“加入石蜡油，加入石蜡油，铺满液面铺满液面”的目的是隔绝空气中的氧气，也就是说的目的是隔绝空气中的氧气，也就是说B B装置是控制无氧装置是控制无氧的环境，以观察实验中能量释放情况。所以的环境，以观察实验中能量释放情况。所以A A装置是用于观察有氧条装置是用于观察有氧条件下呼吸作用释放能量的情况，方法步骤三中应该不加入石蜡油，以件下呼吸作用释放能量的情况，方法步骤三中应该不加入石蜡油，以便空气能与溶液中的酵母菌接触。便空气能与溶液中的酵母菌接触。溶液的量、细胞的数量对产热量的影响。葡萄糖溶液的量和酵母菌溶液的量、细胞的数量对产热量的影响。葡萄糖溶液的量和酵母菌细胞的数量是本实验的无关变量
39、，同样能影响产热的多少。这些对于细胞的数量是本实验的无关变量，同样能影响产热的多少。这些对于实验结果有影响的因素，都要严格控制，因此实验组和对照组加入的实验结果有影响的因素，都要严格控制，因此实验组和对照组加入的葡萄糖溶液浓度和体积要一致，方法步骤二中加入的干酵母的量要相葡萄糖溶液浓度和体积要一致，方法步骤二中加入的干酵母的量要相同，避免无关变量对实验结果的干扰。同，避免无关变量对实验结果的干扰。“变量变量”随实验目的改变而改变。随实验目的改变而改变。“测定测定B B装置因呼吸作用装置因呼吸作用引起的温度变化量引起的温度变化量”，“呼吸作用呼吸作用”就成了实验的自变量。就成了实验的自变量。装置
40、中酵母菌是可以进行呼吸作用的，那么需要设置的装置中酵母菌是可以进行呼吸作用的，那么需要设置的C C装置装置当然就应该是不进行呼吸作用的。与当然就应该是不进行呼吸作用的。与B B装置相比，方法步骤二装置相比，方法步骤二中不加入活性干酵母或加入中不加入活性干酵母或加入10 g10 g无活性干酵母，其余的操作都无活性干酵母，其余的操作都应该与应该与B B装置保持相同。装置保持相同。(2)(2)判断判断“煮沸煮沸”是灭菌还是除氧是灭菌还是除氧据题中信息：据题中信息：B B装置对葡萄糖溶液进行了煮沸处理。煮沸容易装置对葡萄糖溶液进行了煮沸处理。煮沸容易让我们联想到是为了除去溶液中的杂菌。如果是以此为目的
41、，让我们联想到是为了除去溶液中的杂菌。如果是以此为目的， A A、B B两装置应进行同样的操作，否则实验变量不惟一。因此，两装置应进行同样的操作，否则实验变量不惟一。因此，B B装置煮沸是为了去除葡萄糖溶液中的氧气，保证初始状态下装置煮沸是为了去除葡萄糖溶液中的氧气，保证初始状态下酵母菌就能在无氧条件下进行呼吸。酵母菌就能在无氧条件下进行呼吸。【标准答案【标准答案】(1)(1)不加入石蜡油不加入石蜡油加入加入10 g10 g活性干酵母活性干酵母(2)(2)去除氧气去除氧气 自自(3)(3)加入加入240 mL240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液煮沸后冷却的葡萄糖溶液不加入活性干酵母或加入不加入活
42、性干酵母或加入10 g10 g无活性干酵母无活性干酵母(4)A(4)AB BC C【阅卷人点评【阅卷人点评】得分要点得分要点(1)(1)必须体现必须体现“10 g10 g、活性、活性”。(2)(2)第一个空必须体现第一个空必须体现“氧气氧气”。(3)(3)必须体现必须体现“240 mL240 mL”、“煮沸后冷却煮沸后冷却”。 “不加入活性干酵母不加入活性干酵母”或或“加入加入10 g10 g无活性干酵母无活性干酵母”， 二答其一都对。二答其一都对。失分案例失分案例(1)(1)错答成错答成“加入石蜡油，铺满液面加入石蜡油，铺满液面”。 错答成错答成“加入加入10 g10 g无活性干酵母无活性干酵母”。(2)(2)错答成错答成“杀菌杀菌” ” 或或“去除气体去除气体”；第二问错答成；第二问错答成“无关无关”。(3)(3)错答成错答成“加入加入240 mL240 mL的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液”。 错答成错答成“加入加入10 g10 g活性干酵母活性干酵母”。(4)(4)错答为错答为“C C B BA”A”。