第8讲细胞呼吸 第三单元细胞的能量供应和利用 KAOGANGYAOQIU 考纲要求 1 细胞呼吸 2 实验 探究酵母菌的呼吸方式 考点一细胞呼吸的概念 方式和过程 01 考点二影响细胞呼吸的外界因素及其应用 02 考点三探究酵母菌细胞呼吸的方式 03 NEIRONGSUOYIN 内容索引 考点一 细胞呼吸的概念 方式和过程 1 概念细胞呼吸 是指有机物在细胞内经过一系列的 生成二氧化碳或其他产物 释放出能量并生成的过程 2 有氧呼吸 1 概念 是指细胞在氧的参与下 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 释放能量 生成的过程 答案 知识梳理 氧化分解 ATP 二氧化碳和水 大量ATP 2 过程 答案 线粒体基质 线粒体内膜 H O2H2O 3 写出有氧呼吸总反应式 标出氧元素的来源与去向 答案 4 放能 1mol葡萄糖释放的能量中有1161kJ左右的能量转移至中 其余能量则以热能形式散失 5 与有机物在生物体外燃烧相比 有氧呼吸是在的条件下进行的 有机物中的能量是的 一部分能量储存在中 ATP 温和 逐步释放 ATP 3 放能 1mol葡萄糖释放196 65kJ 生成乳酸 或225 94kJ 生成酒精 的能量 其中均有61 08kJ左右转移至ATP中 3 无氧呼吸 1 场所 全过程是在中进行的 2 过程 细胞质基质 酒精 CO2 乳酸 答案 1 判断关于有氧呼吸的叙述 1 有氧呼吸时 生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解 2 有氧呼吸第二 三阶段都能产生大量ATP 3 有氧呼吸产生的 H 在线粒体基质中与氧结合生成水 4 有氧呼吸产生的能量全部储存在ATP中 常考基础诊断 CHANGKAOJICHUZHENDUAN 答案 2 判断关于无氧呼吸的叙述 1 细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和 H 的反应 只发生在细胞有氧时 2 人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供 3 无氧呼吸的终产物是丙酮酸 4 无氧呼吸不需要O2的参与 该过程最终有 H 的积累 答案 1 反应 中 必须在有氧条件下进行的是 可在人体细胞中进行的是 填序号 据图分析有氧呼吸和无氧呼吸过程 教材热点拓展 JIAOCAIREDIANTUOZHAN 答案 2 粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象 其原因是什么 提示种子在有氧呼吸过程中产生了水 3 不同生物无氧呼吸的产物不同 其直接原因和根本原因分别是什么 提示直接原因是催化反应的酶不同 根本原因是基因的选择性表达 提示 4 如果是以脂肪为底物进行有氧呼吸 消耗O2的量要大于产生CO2的量 其原因是什么 提示与葡萄糖相比 脂肪含H量高 因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量 提示 重点剖析 1 有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解 2 细胞呼吸中 H 和ATP的来源与去向 3 细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所总结 1 水 生成于有氧呼吸第三阶段 场所为线粒体内膜 以反应物参与有氧呼吸第二阶段 场所为线粒体基质 无氧呼吸中不存在水的生成与消耗 2 二氧化碳 在有氧呼吸的第二阶段 线粒体基质中产生 或者在无氧呼吸的第二阶段 细胞质基质中产生 动植物体内均可产生二氧化碳 3 酒精或乳酸 在无氧呼吸的第二个阶段 细胞质基质中产生 4 葡萄糖 只以反应物的形式参与有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段 场所为细胞质基质 5 丙酮酸 作为中间产物 在有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段产生 场所为细胞质基质 以反应物形式参与有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸第二阶段 前者场所为线粒体基质 后者场所为细胞质基质 6 氧气 只以反应物的形式参与有氧呼吸的第三阶段 场所为线粒体内膜 4 细胞呼吸中能量的释放与去向 命题点一细胞呼吸过程的综合分析1 2018 乌鲁木齐高三第二次诊断 下列与细胞呼吸有关的叙述正确的是A 进行无氧呼吸的细胞不含线粒体B 破伤风杆菌的大量繁殖需要有氧呼吸提供能量C 人体无氧呼吸形成酒精的过程发生在细胞质基质中D 糖类彻底氧化分解的产物可通过自由扩散运出细胞 命题探究 答案 解析 解析酵母菌细胞含有线粒体 但是在无氧条件下也可以进行无氧呼吸 A错误 破伤风杆菌是厌氧菌 其繁殖需要的能量来自于无氧呼吸 B错误 人体无氧呼吸产生乳酸 不产生酒精 C错误 糖类彻底氧化分解的产物是二氧化碳和水 都可通过自由扩散运出细胞 D正确 线粒体和细胞呼吸的关系 1 有线粒体的真核细胞 生物 一定能进行有氧呼吸 无氧条件下也可进行无氧呼吸 2 无线粒体的真核细胞 生物 只能进行无氧呼吸 如哺乳动物成熟的红细胞和蛔虫等 3 无线粒体的原核生物 有些也能进行有氧呼吸 如蓝藻 硝化细菌等 原核生物的有氧呼吸发生在细胞质和细胞膜上 生命观念 2 下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程 a e表示物质 表示过程 下列有关叙述正确的是 答案 解析 A 催化反应 和 的酶都存在于细胞质基质中B 图中物质c为 H 它只在有氧呼吸过程中产生C 图中 过程主要发生在小麦种子萌发的早期 其中e为ATPD 过程为有氧呼吸的三个阶段 其中物质a d分别是丙酮酸和O2 解析题图中 过程为无氧呼吸 过程为有氧呼吸 a b c d e分别表示丙酮酸 CO2 H O2 酒精 D项正确 催化反应 和 的酶分别存在于细胞质基质和线粒体基质中 A项错误 无氧呼吸的第一阶段也产生 H B项错误 过程表示无氧呼吸 其中e为酒精 C项错误 A a过程的完成一定伴随H2O和CO2的生成B 在人体剧烈运动过程中 肌肉细胞产生的甲中不含有乳酸C 人体细胞中完成c过程的场所主要是线粒体D 人体内的a过程会受肾上腺素和甲状腺激素的影响 3 下图表示生物体内进行的能量释放 转移和利用过程 下列有关叙述正确的是 答案 解析 解析a过程可表示有氧呼吸与无氧呼吸过程 无氧呼吸过程不产生H2O 且产生乳酸的无氧呼吸过程也不产生CO2 A项错误 在人体剧烈运动过程中 肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸 B项错误 c过程表示ATP水解释放能量用于各项生命活动 而线粒体是细胞的 动力车间 是合成ATP的主要场所 不是主要的耗能场所 C项错误 在人体内 肾上腺素 甲状腺激素可以使机体细胞代谢加快 故a过程会受到二者的影响 D项正确 命题点二细胞呼吸类型的判断和有关计算4 下表是某种植物种子在甲 乙 丙三种不同的条件下萌发 测得的气体量 相对值 的变化结果 假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖 下列说法正确的是 答案 解析 A 在甲条件下进行的是产生CO2和乳酸的无氧呼吸B 在乙条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多C 在丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值D 在乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体 解析甲条件下只释放CO2 不吸收氧气 进行的是产生CO2和酒精的无氧呼吸 不产生乳酸 A错误 乙条件下消耗氧气的量为6 则有氧呼吸消耗葡萄糖的量为1 无氧呼吸产生二氧化碳的量为8 6 2 无氧呼吸消耗葡萄糖的量为1 有氧呼吸消耗的葡萄糖和无氧呼吸相等 B错误 丙条件下只进行有氧呼吸 但不能判断有氧呼吸强度是否达到了最大值 C错误 乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体 D正确 结合三大依据判断细胞的呼吸方式 科学思维 5 2018 唐山一中高三第一次模拟 研究人员使用血糖仪定量测量酵母菌在不同细胞呼吸方式下的葡萄糖浓度值 计算出有氧呼吸或无氧呼吸的速率 实验中得到数据如下表 条件 35 下 1g干酵母 10mL葡萄糖溶液 解析根据题意和表格数据可知 有氧呼吸的反应速率 为 18 6 9 90 10 15 5 80 mmol L min 无氧呼吸的反应速率 为 21 3 13 5 10 15 5 20 mmol L min 1 计算有氧呼吸 无氧呼吸的反应速率 的值分别为 答案 解析 5 80 5 20 2 分析表中数据可知 相同时间段 有氧呼吸的葡萄糖消耗速率 填 大于 小于 或 等于 无氧呼吸的葡萄糖消耗速率 无论是有氧呼吸还是无氧呼吸 0 15min时段细胞呼吸消耗的葡萄糖速率 填 大于 小于 或 等于 16 30min时段的速率 答案 解析 大于 小于 解析分析表中数据可知 相同时间段 有氧呼吸的葡萄糖消耗速率大于无氧呼吸的葡萄糖消耗速率 无论是有氧呼吸还是无氧呼吸 0 15min时段细胞呼吸的葡萄糖消耗速率小于16 30min时段的速率 3 本实验得出的结论是 在一定时间范围内 酵母菌进行有氧呼吸时消耗的 葡萄糖比无氧呼吸的要多 或酵母菌细胞的有氧呼吸强度大于无氧呼吸的强度 在适宜的条件下 无论是有氧呼吸还是无氧呼吸 酵母菌细胞的代谢速率都会增加 解析本实验得出的结论 在一定时间范围内 酵母菌进行有氧呼吸时消耗的葡萄糖比无氧呼吸的要多 或酵母菌细胞的有氧呼吸强度大于无氧呼吸的强度 在适宜的条件下 无论是有氧呼吸还是无氧呼吸 酵母菌细胞的代谢速率都会增加 答案 解析 考点二 影响细胞呼吸的外界因素及其应用 1 温度 1 原理 细胞呼吸是一系列反应 温度通过影响进而影响细胞呼吸速率 2 曲线模型 如下图 知识梳理 答案 酶的活性 酶促 3 应用 低温储存 粮食水果 蔬菜 零上低温 种植大棚作物 白天 适当升温夜间 适当降温 2 O2浓度 1 原理 O2是有氧呼吸所必需的 且O2对无氧呼吸过程有作用 2 曲线模型 如下图 O2浓度低时 呼吸占优势 随着O2浓度增大 呼吸逐渐被抑制 呼吸不断加强 当O2浓度达到一定值后 随着O2浓度增大 有氧呼吸不再加强 受呼吸酶数量等因素的影响 抑制 无氧 无氧 有氧 答案 3 应用 选用透气消毒纱布包扎伤口 抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸 作物栽培中的中耕松土 保证根的正常细胞呼吸 提倡慢跑 防止肌细胞无氧呼吸产生 稻田定期排水 抑制无氧呼吸产生 防止中毒 烂根死亡 答案 乳酸 酒精 酒精 3 应用 在蔬菜和水果保鲜中 增加CO2浓度可抑制细胞呼吸 减少有机物的消耗 3 CO2浓度 1 原理 CO2是细胞呼吸的最终产物 积累过多会 填 促进 或 抑制 细胞呼吸的进行 2 曲线模型 如图 答案 抑制 4 含水量 1 原理 水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率 2 特点 在一定范围内 细胞呼吸速率随含水量的增加而 随含水量的减少而 如图 答案 加快 减慢 3 应用 粮食 干燥储藏 降低呼吸消耗有机物水果 蔬菜 一定的湿度 1 同一叶片在不同生长发育时期 其细胞呼吸速率有差异 2 严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物最少 3 粮食种子适宜在零上低温 低氧和中等湿度的环境中储藏 4 温室大棚中 可以通过夜间适当降温来提高农作物的产量 5 皮肤破损较深的患者 应及时到医院注射破伤风抗毒血清 6 剧烈运动时 氧气供应不足 肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸 答案 常考基础诊断 CHANGKAOJICHUZHENDUAN 1 O2浓度在2 5 10 之间时 在10 以上时 该器官的细胞呼吸方式有什么不同 提示O2浓度在2 5 10 之间时 进行有氧呼吸和无氧呼吸 O2浓度在10 以上时 只进行有氧呼吸 氧气影响细胞呼吸的曲线分析 提示 教材热点拓展 JIAOCAIREDIANTUOZHAN 2 O2浓度为C时 AB BC 此时有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等 二者消耗的葡萄糖是不是也一样多 提示不是 根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出 有氧呼吸时 1C6H12O6 6CO2 无氧呼吸时 1C6H12O6 2CO2 所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时 二者消耗的葡萄糖之比是1 3 3 在保存蔬菜 水果时 应选择哪一点对应的O2浓度 为什么 提示应选择R点对应的O2浓度 因为此时总CO2释放量最少 有机物的损耗最少 提示 A 从甲图可知细胞呼吸最旺盛时的温度是B点对应的温度B 乙图中曲线 表示有氧呼吸 曲线 表示无氧呼吸C 乙图中曲线 表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖D 乙图中曲线 最终趋于平衡 可能是受到温度或呼吸酶数量的限制 命题点一细胞呼吸影响因素的相关曲线分析1 如图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响