版 第3单元 第3讲 细胞呼吸Word格式.docx

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有机物中的能量是逐步释放的；

一部分能量储存在ATP中。

5．实质

（1）物质转化：

有机物变为无机物。

（2）能量转化：

有机物中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能。

三、无氧呼吸

细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时产生少量能量的过程。

2．过程

（1）场所：

细胞质基质。

（2）第一阶段：

3．总反应式

（1）生成酒精

2C2H5OH＋2CO2＋少量能量。

（2）生成乳酸

2C3H6O3＋少量能量。

4．实质

氧化分解有机物、释放能量。

基础自测

1．判断

（1）葡萄糖氧化分解为丙酮酸只发生在有氧时细胞的呼吸作用。

（×

）

（2）种子风干脱水后呼吸强度增强。

（3）无氧呼吸的终产物是丙酮酸。

（4）有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水。

（5）无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累。

（6）肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸。

（√）

2．连线

有氧呼吸的物质变化

①ATP的产生

③[H]的产生

⑤H2O的利用

⑦[H]的利用

【答案】　①a、b、c　②b　③a、b　④c　⑤b　⑥c　⑦c

3．用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是（　　）

A．葡萄糖→丙酮酸→水　　B．葡萄糖→丙酮酸→氧

C．葡萄糖→氧→水D．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳

【答案】　D

网络记忆

重点突破|领悟高考方向

重点1　细胞呼吸的类型及相互关系

[考点精讲]

1．有氧呼吸总反应式剖析

2．有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解

3．有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系

有氧呼吸

无氧呼吸

区

别

场所

细胞质基质、线粒体

细胞质基质

条件

氧气、多种酶

无氧气、多种酶

物质

转化

葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O

葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒精和CO2

能量

释放大量能量，产生大量ATP

释放少量能量，产生少量ATP

特点

受O2和温度等因素的影响

有氧气存在时，无氧呼吸受抑制

联系

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ATP

4.有氧呼吸和无氧呼吸（产生酒精）的有关计算

（1）消耗等量的葡萄糖时产生的CO2摩尔数

无氧呼吸∶有氧呼吸＝1∶3

（2）消耗等量的葡萄糖时需要的氧气和产生的CO2摩尔数

有氧呼吸需要的氧气∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和＝3∶4

（3）产生等量的CO2时消耗的葡萄糖摩尔数

无氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1

[命题视角]

视角1　细胞呼吸过程、物质变化、场所的分析

1．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，①～④表示过程。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．催化反应②和④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①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中e为ATP

D．①④③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

视角2　有氧呼吸和无氧呼吸的综合考查

2．（2014·

海南高考）某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。

请据图回答问题：

（1）在12～24h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是________呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是________，其产物是___________________________________________________________________。

（2）从第12h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会________，主要原因是_______________________________________________________________

_______________________________________________________________。

（3）胚根长出后，萌发种子的________呼吸速率明显升高。

【答案】　

（1）无氧　细胞质基质　酒精和二氧化碳

（2）减少　种子不进行光合作用，不能制造有机物，同时细胞呼吸消耗有机物，使有机物总量下降　（3）有氧

重点2　影响细胞呼吸的因素

1．影响细胞呼吸的因素

（1）内因

（2）外因（环境因素）：

温度、O2浓度、CO2浓度、含水量。

因素

曲线

解读

温度

温度主要影响呼吸酶的活性。

一般而言，在一定范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强

O2

浓度

O2浓度为零时只进行无氧呼吸；

浓度为10%以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；

浓度为10%以上，只进行有氧呼吸；

5%左右时消耗有机物最少

CO2

增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制作用。

这可以从化学平衡的角度进行解释

水

在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强

2.影响细胞呼吸因素的应用

（1）O2

（2）温度

（3）水分

视角1　呼吸作用原理的应用

3．下列是对细胞呼吸的相关叙述，错误的是（　　）

A．同一叶片在不同生长发育时期，其细胞呼吸速率有差异

B．低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量少

C．粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏

D．温室大棚中，可以通过夜间适当降温来提高农作物的产量

【答案】　C

视角2　影响呼吸作用的因素分析

4．科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如图。

下列叙述正确的是（　　）

温度对成熟水蜜桃呼吸速率的影响

A．20h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体

B．50h后，30℃条件下果肉细胞没有消耗O2，密闭罐中CO2浓度会增加

C．50h后，30℃的有氧呼吸速率比2℃和15℃慢，是因为温度高使酶活性降低

D．实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大

【答案】　B

重点3　探究酵母菌的呼吸方式（实验）

[实验原理]

[实验流程]

（1）实验步骤

（2）实验现象

澄清的石灰水的变化/出现变化的时间

重铬酸钾—浓硫酸溶液

甲组（有氧）

变浑浊/快

无变化

乙组（无氧）

变浑浊/慢

出现灰绿色

（3）实验结论

酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。

在有氧条件下产生CO2多且快，在无氧条件下进行细胞呼吸能产生酒精，还产生少量CO2。

[实验演练]

1．如图是探究酵母菌呼吸类型的装置，如果装置一中红色液滴向左移，装置二中红色液滴向右移，证明酵母菌（　　）

A．只进行有氧呼吸

B．只进行无氧呼吸

C．可能死亡

D．既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸

2．下图是测定发芽种子的细胞呼吸类型所用的装置（假设呼吸底物只有葡萄糖），装置1、2中分别放入等量的发芽种子，装置3中为等量的煮熟种子。

若装置1左移10cm，装置2右移12cm，装置3右移2cm，则有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的相对比值为（　　）

A．6∶5　　　　　B．5∶6

C．2∶5D．5∶2

方法技巧类1|细胞呼吸类型的判定

[典例导悟]

有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的物质的量如图所示。

据图中信息推断，错误的是（　　）

A．当氧浓度为a时，酵母菌没有有氧呼吸，只有无氧呼吸

B．当氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸的过程有所不同

C．当氧浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵

D．a、b、c、d不同氧浓度下，细胞都能产生[H]和ATP

【解析】　当氧浓度为a时，酒精产生量与CO2产生量相等，说明此时只进行无氧呼吸；

当氧浓度为b时，产生CO2的量多于酒精的量，说明酵母菌还进行了有氧呼吸，当氧浓度为d时，没有酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，因此b、d的细胞呼吸过程有所不同；

当氧浓度为c时，产生6mol酒精的同时会产生6molCO2，需要消耗3mol葡萄糖，剩余的9molCO2来自有氧呼吸，需消耗1.5mol葡萄糖，因此有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵；

无论是无氧呼吸还是有氧呼吸都会产生[H]和ATP。

[拓展升华]

据CO2产生量、O2消耗量的关系判断细胞呼吸类型

（1）原理

C6H12O6＋6O2＋6H2O

12H2O＋6CO2＋能量

2CO2＋2C2H5OH＋少量能量

2C3H6O3＋少量能量

（2）判断

①无CO2释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不发生变化，如马铃薯块茎的无氧呼吸。

②不消耗O2，但产生CO2，细胞只进行产生酒精的无氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积增大，如酵母菌的无氧呼吸。

③当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积无变化，但若将CO2吸收，则可引起气体体积减小。

④当CO2释放量大于O2消耗量时，细胞同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸，此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可分析如下：

a．若

＝

，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。

b．若

>

，则无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸，无氧呼吸占优势。

c．若

<

，则有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸，有氧呼吸占优势。

[名师点睛]

（1）如果出现CO2释放量<

O2消耗量，呼吸底物可能含有脂肪，因为等量的脂肪氧化分解的需氧量高于糖类。

（2）有时还可根据发生的场所进行细胞呼吸方式的判定，如真核细胞均在细胞质基质中进行的是无氧呼吸。

[题组对练]

1．现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如图所示，在氧浓度为a时（　　）

A．酵母菌只进行无氧呼吸

B．消耗的葡萄糖中有2/3用于酵母菌的无氧呼吸

C．消耗的葡萄糖中有1/3用于酵母菌的无氧呼吸

D．酵母菌停止发酵

【解析】　酵母菌无氧呼吸产生的酒精和CO2的物质的量之比是1∶1。

当氧浓度为a时，酒精的产生量是6mol，则无氧呼吸CO2的生成量也为6mol。

图中实际CO2的生成量为15mol，用CO2的总生成量减去无氧呼吸产生的CO2量，等于有氧呼吸产生的CO2量（15mol－6mol＝9mol）。

有氧呼吸每消耗1mol的葡萄糖产生6molCO2，则生成9molCO2消耗了1.5mol的葡萄糖；

无氧呼吸每消耗1mol葡萄糖产生2molCO2，则生成6molCO2消耗了3mol的葡萄糖。

因此，有氧呼吸与无氧呼吸共消耗了4.5mol的葡萄糖，用于无氧呼吸的葡萄糖是3mol，占2/3。

2．某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究微生物的呼吸，实验设计如下。

关闭活栓后，U形管右管液面高度变化反映瓶中气体体积变化。

实验开始时将右管液面高度调至参考点，实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化（忽略其他原因引起的容积变化）。

下列有关说法正确的是（　　）

甲组

乙组

A．甲组右管液面变化，表示的是微生物呼吸二氧化碳的产生量

B．乙组右管液面变化，表示的是微生物呼吸CO2的释放量

C．甲组右管液面升高，乙组不变，说明微生物只进行有氧呼吸

D．甲组右管液面不变，乙组下降，说明微生物进行乳酸发酵

【解析】　甲组装置中，锥形瓶中二氧化碳及微生物产生的二氧化碳均被NaOH溶液吸收，该装置中微生物有氧呼吸消耗氧气导致锥形瓶内气压降低，故右管液面变化是微生物有氧呼吸消耗氧气量的变化。

乙组装置中，微生物有氧呼吸消耗氧气同时产生等量二氧化碳，有氧呼吸过程中气体体积不变，微生物的无氧呼吸会产生二氧化碳，导致锥形瓶内气压升高，故右管液面变化表示微生物无氧呼吸产生二氧化碳量。

微生物只进行有氧呼吸，则有氧呼吸过程中二氧化碳释放量与氧气消耗量相等，则甲组锥形瓶气压降低，甲组右侧液面升高；

乙组锥形瓶气压不变，乙组的液面不变。

微生物无氧呼吸若为乳酸发酵，乳酸发酵过程不消耗也不产生气体，甲组及乙组右管的液面应均不变化。

当堂验收|提升高考考能

1．（2014·

天津高考）下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。

（CH2O）＋O2

CO2＋H2O＋能量

A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行

B．过程①产生的能量全部储存在ATP中

C．过程②产生的（CH2O）中的氧全部来自H2O

D．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同

【解析】　过程①②分别是有氧呼吸、光合作用。

A项，在有线粒体的真核生物细胞中，过程①发生的场所是细胞质基质和线粒体，过程②只发生在叶绿体中。

而在原核细胞中，过程①②都发生在细胞质基质中。

B项，过程①通过有氧呼吸氧化分解有机物，释放的能量一部分以热能形式散失，一部分转移至ATP中。

C项，过程②产生的（CH2O）中的氧全部来自CO2，而不是来自H2O，H2O中的氧在光反应过程中通过水的光解产生O2。

D项，过程①的第一、二阶段产生的[H]，用于第三阶段还原O2，生成H2O；

过程②通过光反应产生的[H]用于暗反应还原C3，因此二者还原的物质不同。

2．（2015·

安徽高考）科研人员探究了不同温度（25℃和0.5℃）条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图1和图2。

（1）由图可知，与25℃相比，0.5℃条件下果实的CO2生成速率较低，主要原因是________；

随着果实储存时间的增加，密闭容器内的________浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。

该实验还可以通过检测________浓度变化来计算呼吸速率。

（2）某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案：

①称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。

②将甲、乙瓶分别置于25℃和0.5℃条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。

③记录实验数据并计算CO2生成速率。

为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案（不考虑温度因素）。

a．________________；

b.______________。

【解析】　

（1）从题图中可知，0.5℃的低温明显抑制了细胞呼吸，使CO2生成速率减慢，导致CO2释放量降低，主要原因是低温时与细胞呼吸有关的酶的活性降低，使CO2生成速率减慢；

随着果实储存时间的增加，密闭容器内的CO2浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。

该实验还可以通过检测O2浓度变化（O2的减少量）来计算呼吸速率。

（2）该实验验证的是

（1）中的结果，为了保证实验结果的准确性，选取的果实成熟度要一致，并且在每个温度条件下至少要有3个平行重复实验。

【答案】　

（1）低温降低了细胞呼吸相关酶活性　CO2　O2

（2）选取的果实成熟度还应一致　每个温度条件下至少有3个平行重复实验

3．如图表示细胞呼吸作用的过程，其中①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。

下列相关叙述正确的是（　　）

A．①和②都是线粒体的组成部分

B．在②和③中都能产生大量的ATP

C．在②和③中所含酶的种类相同

D．甲、乙分别代表丙酮酸、[H]

4．如图所示，A表示某人剧烈运动2分钟理论所需的氧量，B表示运动及恢复过程的氧耗量。

据图分析不正确的是（　　）

A：

表示2min理论上所需的氧量

B：

表示实际所需的氧量

A．剧烈运动过程需氧量高说明剧烈运动耗能多，有氧呼吸产能多

B．在运动过程中血浆中乳酸的含量会增加，原因是肌细胞进行了无氧呼吸，在图中可通过2分钟内实际供氧最少于理论需氧量来说明

C．剧烈运动过程中有一半C6H12O6发生以下反应：

C6H12O6→C3H6O3＋能量

D．如果在运动过程测定血液pH，发现无大的变化，原因是血浆中有多对缓冲物质调节pH

5.“有氧运动”近年来成为一个很流行的词汇，得到很多学者和专家的推崇，它是指人体吸入的氧气与需求相等，达到生理上的平衡状态。

如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗率的关系。

结合所学知识，分析下列说法正确的是（　　）

A．ab段为有氧呼吸，bc段为有氧呼吸和无氧呼吸，cd段为无氧呼吸

B．运动强度大于c后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2消耗量

C．无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能散失，其余储存在ATP中

D．若运动强度长时间超过c，会因为乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力