高中生物 第3章 细胞呼吸及代谢类型全套导学案 新人教版必修1

高中生物第3章细胞呼吸及代谢类型全套导学案新人教版必修1【本章知识框架】【疑难精讲】1、糖酵解、发酵、无氧呼吸糖酵解：淀粉在无氧状态下分解成丙酮酸的过程。

糖酵解的底物一般是淀粉，场所在细胞质中。

发酵：微生物分解糖类产生酒精或乳酸的过程。

发酵场所也在细胞质中。

发酵又分酒精发酵和乳酸发酵两种类型。

无氧呼吸：一般是指在无氧条件下，通过酶的催化作用，生物细胞把糖类等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放少量能量的过程。

由于糖酵解和发酵的中间化学变化相似，而且两者的代谢过程都不需要氧气参加，故亦通称为无氧呼吸。

无氧呼吸不叫发酵，只有微生物的无氧呼吸习惯上叫发酵。

注意二者的区别。

2、植物体内各种代谢之间的联系绿色植物的新陈代谢包括水分代谢、矿质代谢、有机物和能量的代谢，各种代谢过程是相互联系、协调一致的。

植物代谢过程中进行的各种生化反应都是在水中进行的，离开水，植物无法生存，因而水分代谢是植物体内其他代谢过程的基础。

矿质代谢过程中根吸收的矿质元素离子是植物体合成重要化合物的成分，例如叶绿素的合成需要镁，ATP的合成需要磷、蛋白质（酶）的合成需要氮，而光合作用和呼吸作用都需要酶。

光合作用能将光能转变为化学能贮存起来，呼吸作用过程能将有机物分解，将其中化学能释放出来，用于生命活动的各个方面。

【学法指导】本部分安排1课时完成。

由于该部分知识不难，学生自己能够看懂，所以在复习时，教师出示一个以习题为主的导学提纲，学生按照提纲中的要求去做即可。

提纲的设计可参照知识网络栏目。

本节内容的考查常常与动、植物新陈代谢的光合作用、矿质代谢和生态系统的物质循环和能量流动联系在一起，试题命题点较多。

复习时要遵循结构决定功能的原则，呼吸的过程离不开细胞的结构基础，要联系相关的知识复习，形成整体的知识体系。

掌握关于代谢类型的概念和举例，复习时要抓住本质，找出差异，用对比法进行复习和记忆。

【典型例题精讲】［例1］（2002年天津高考题）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、种子库中贮存的风干种子不进行呼吸作用【解析】此题考查植物有氧呼吸和无氧呼吸及有关的结构问题。

有氧呼吸和无氧呼吸的第一步是相同的。

有氧呼吸的第二步过程是丙酮酸进入线粒体，线粒体是双层膜；有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别是是否需要氧气，而与能否产生二氧化碳无关。

任何活的细胞或生物体，都要进行呼吸作用，如种子是具有活性的，只是呼吸的速度很慢仍要进行呼吸作用。

此题的关键是要明确有氧呼吸和无氧呼吸的基本原理和过程，明确其区别点。

【答案】A［例2］用酵母菌酿酒时，向原料中通入足够的空气，酵母菌与酒精的数量分别会A、死亡、增多B、增多、增多C、死亡、不再产生D、增多、不再产生【解析】上述条件下，酵母菌只进行有氧呼吸生成CO2和H2O，并在此过程中大量繁殖，不再产生酒精，这也是酿酒厂在发酵制酒时，先向发酵罐内通气，让酵母菌大量繁殖，再进行密封，产生酒精的原理所在。

【答案】D［例3］让一只小白鼠吸入有放射性的18O2，该小白鼠体内最早出现含18O2的化合物是B、水C、丙酮酸D、乳酸【解析】此题考查有氧呼吸的过程。

有氧呼吸分为三个阶段，吸收的氧是与动物体内分解有机物产生的［H］结合成水，也就是发生在有氧呼吸的第三步。

该过程产生大量的能量。

【答案】B［例4］一运动员正在进行长跑锻炼，从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质，其浓度变化如下图所示，图中P、Q、R三条曲线依次代表A、O2、CO2、乳酸B、乳酸、CO2、O2C、CO2、O2、乳酸D、CO2、乳酸、O2人在平静时，体内的各种成分保持在一个相对稳定（平衡）的水平（该题间接给出的条件是同平静时相比较）。

当人剧烈运动时，原先的平衡就被打破，体内的某些成分就会发生较大的变化，这是由于剧烈运动需要消耗大量的能量，而能量主要来自葡萄糖的氧化分解（有氧呼吸、无氧呼吸同时进行）。

肌细胞进行有氧呼吸时，消耗O2、产生CO2，使肌细胞中的O2浓度下降，CO2的浓度升高（事实上，肌细胞中磷酸肌酸的含量亦下降）。

肌细胞进行无氧呼吸时，除产生少量的ATP供给肌肉收缩外，还产生乳酸，故肌细胞中乳酸的含量上升。

【答案】B［例5］（2003年春季高考题）生活污水中含有大量的有机和无机含氮化合物，这些过量的含氮化合物会造成水体污染，危害水生生物生存和人类的健康。

脱氮是污水处理的重要内容之一。

下面是生物脱氮工艺流程示意图。

（1）在1级反应池内，有机物在细菌、原生动物等作用下会大量减少。

从同化和异化方式看，这些生物的代谢类型主要是_________，这些生物在自然生态系统中属于_________者。

（2）在2级反应池内，pH为8、0~8、4时，硝化细菌大量繁殖，它们能将NH3氧化成NO和NO，并利用这一硝化过程所释放的_________合成_________，用于自身的生长发育和繁殖。

（3）实践发现，当2级反应池中有机物含量过多时，硝化细菌难以大量繁殖起来，原因是____________________________。

（4）在3级反应池内加入适量的有机物（如甲醇），并在低氧或无氧条件下，反硝化细菌繁殖起来，通过无氧呼吸把NO和NO还原成N2，无氧呼吸除释放能量外，还为还原反应提供了_________。

【解析】此题是一个联系实际的消除生态系统污染的问题。

实际上考查了生物的代谢类型和呼吸作用的过程。

生态系统的分解者主要的代谢类型是异养需氧型；硝化细菌是一种化能合成作用的生物，其能量来自氧化分解NH3，并利用化学能把二氧化碳等无机物合成有机物；反应池中有机物含量增多，导致异养生物大量的繁殖，消耗氧气，抑制了硝化细菌的繁殖；反硝化细菌无氧呼吸过程中，可以产生还原剂氢。

【答案】（1）异养需氧型分解（2）能量有机物（3）异养生物大量繁殖，抑制硝化细菌生长繁殖（4）氢【达标训练】一、选择题1、（2003年上海高考题）刚进入西藏的上海援藏干部，对高原缺氧环境所产生的生理性反应是①造血功能增强，红细胞数增多②呼吸频率加快③细胞大多以无氧呼吸获得能量④心率加快A、①③B、①②C、②③D、②④【解析】因刚进入缺氧环境（西藏）红细胞不可能立即大量增长。

此时机体所需要的能量其来源有二：主要来源是有氧呼吸所释放的能量；部分能量来自于无氧呼吸。

因血液与外界空气的交换值下降，故通过增加呼吸频率和提高血液循环速度来满足机体对氧气的需求。

【答案】D2、人体肌细胞通过呼吸作用可产生的物质有A、二氧化碳和水B、二氧化碳、水和乳酸C、酒精D、乳酸和酒精【解析】生物体细胞无氧呼吸可产生乳酸，也可产生CO2和酒精，这是由细胞中所含酶的种类不同决定的，人体肌肉细胞无氧呼吸产生的是乳酸，而不是酒精和CO2，植物细胞的无氧呼吸主要产物是酒精和CO2，马铃薯块茎和甜菜块根等少数植物细胞无氧呼吸的产物是乳酸。

【答案】B3、在大小两个容器内加入等量的乳酸菌和葡萄糖的混合液，然后密封瓶口，过一段时间后进行定量分析，应得到的结果是A、小容器的乳酸比大容器的多B、小容器的乳酸比大容器的少C、大容器的葡萄糖比小容器的少D、大容器与小容器内乳酸的数量相等【解析】乳酸菌是厌氧型的细菌。

根据厌氧型生物在有氧气存在时呼吸作用受到抑制的特点可知，大容器中氧气多，抑制了乳酸菌的呼吸作用，繁殖得比较慢，小容器中氧气含量少，乳酸菌繁殖得快，无氧呼吸产生的乳酸应比大容器的多。

而葡萄糖的量则相反，即大容器中的葡萄糖比小容器中的多。

【答案】A4、在酿酒时，应注意对原料采取A、保持空气流通B、保持缺氧环境C、只通气、不搅拌D、一阶段通气，另一阶段密封【解析】酵母菌是兼性呼吸的微生物，既能有氧呼吸也能无氧呼吸；有氧呼吸时代谢旺盛，大量繁殖，不产生酒精；无氧呼吸时产生酒精。

因此应先通气一段时间后，再密封发酵，以产生大量的酒精。

【答案】D5、在呼吸作用过程中，有CO2放出时，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【解析】该题考查学生对有氧呼吸、无氧呼吸中的酒精发酵和乳酸发酵过程。

在呼吸作用过程中有CO2放出时，不能确定是无氧呼吸，还是有氧呼吸，这两种呼吸方式中都有CO2放出，因此有CO2放出时，既可能是无氧呼吸又可能是有氧呼吸，所以选项A、B均错。

C选项一定不是酒精发酵，结论也不对，在酒精发酵过程中，分解1 mol葡萄糖，可释放2 mol CO2。

因此有CO2放出时，就可能是酒精发酵。

只有乳酸发酵不产生CO2。

【答案】D6、人呼气所呼出的二氧化碳主要产生于A、肺泡中B、静脉血中C、组织液中D、细胞的线粒体中【解析】从题干中分析，题目要求回答的问题是二氧化碳在体内的产生部位。

人体呼出的二氧化碳（除一部分来自吸入的气体，未进入血液外），大部分是由线粒体内分解有机物形成的。

这些二氧化碳扩散入组织液，由组织液进入血液，经运输至肺部毛细血管，经自由扩散进入肺泡，由肺泡内呼出。

【答案】D7、在有氧呼吸的下列反应阶段中，不在线粒体中进行的只有A、［H］传递给O2生成水B、C6H12O6发酵为丙酮酸和［H］C、丙酮酸分解为CO2和［H］D、ADP与磷酸反应生ATP【解析】此题的关键是分清有氧呼吸的全过程。

在有氧呼吸的三个阶段中，第一阶段由C6H12O6分解为丙酮酸和［H］的过程，是在细胞质基质中进行的，而A、C、D过程是在线粒体中进行的。

【答案】B8、贮藏水果和粮食时，充加CO2或抽取空气，能延长贮藏时间，主要是由于A、抑制有氧呼吸B、促进有氧呼吸C、抑制无氧呼吸D、促进无氧呼吸【解析】有氧呼吸分解有机物产生H2O、CO2和热量，不利于水果和粮食的贮存。

有氧呼吸进行得快慢主要与氧的含量、周围二氧化碳浓度的高低有关系；氧气的含量低（抽取空气），有氧呼吸进行得慢，CO2对呼吸作用有抑制作用。

【答案】A9、（2003年上海高考题）让实验动物猴吸入混有18O2的空气，该猴体内最先出现含18O的化合物是A、CO2B、H2OC、C2H5OHD、C3H6O3【解析】在有氧呼吸的过程中氧的去向是在有氧呼吸的第3阶段，吸进的氧与前两个阶段脱下的氢结合形成水。

【答案】B10、在营养丰富，水分充足，气温适宜，黑暗密闭的环境中，分别培养下列生物，过一段时间后，它们中仍能生存的是A、乳酸菌B、蘑菇C、白菜D、蚯蚓【解析】该环境条件的关键是不透空气和没有阳光，在这样的条件下，只有异养、厌氧型的生物才能进行正常的生命活动。

白菜是自养需氧型，蚯蚓和蘑菇是异养需氧型，只有乳酸菌是异养厌氧型。

【答案】A11、硝化细菌通过化能合成作用形成有机物，需要下列哪些环境条件A、NH3、缺氧B、具有NH3和氧C、具有硝酸和氧D、具有硝酸和缺氧【解析】硝化细菌是通过氧化周围环境中的NH3成亚硝酸或硝酸的过程中，释放出的能量来合成有机物的，故需要氧气和环境中的NH3。