高一生物细胞呼吸.pdf

第 3 节 ATP的主要来源细胞呼吸第 1 课时 探究细胞呼吸的方式及有氧呼吸过程重点研析一知识点一、细胞呼吸的理解1.细胞呼吸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。【提醒】细胞呼吸的概念可从以下五个方面理解掌握(1)发生场所：生活状态的细胞内。(2)分解底物：生物体内的有机物(糖类、脂质和蛋白质等)。(3)呼吸产物：CO2和水或不彻底的氧化产物(因呼吸类型而异)。(4)反应类型：氧化分解(生物氧化)。(5)能量变化：有机物中化学能释放，生 成ATP。2.探究酵母菌细胞呼吸的方式(1)实验目的通过检测酵母菌细胞呼吸的产物情况(种类、多少)来判断其呼吸方式。(2)实验原理反应过程酵母菌 期 粤 酒精十二氧化碳酵母菌亘迎理水+二氧化碳产物验证灰绿色；变绿f灰绿色；变绿f变绿f变黄(3)实验步骤酵母菌培养液的配制：取 20 g 新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A 和锥形瓶B 中。分别向瓶中注入240 mL质量分数为5%的葡萄糖溶液。另取两只锥形瓶，各注入240 mL澄清石灰水。再取一只锥形瓶，注入质量分数为10%的NaOH溶液。检测CO2的产生，装置图如下所示：的NaOH溶液 培 养 液 石 灰 水 培 养 液 石 灰 水(甲)(乙)观察记录。当 B 瓶也连通澄清石灰水后，观察记录石灰水变浑浊情况。检测酒精的产生。在 A、B 中各取2 mL酵母菌培养液的滤液,分别注入1 号、2 号干净的试管中，在 1号、2 号试管中各滴加0.5 mL溶有0 1 g 重辂酸钾的浓硫酸溶液，并轻轻振荡，观察试管中溶液的颜色变化。(4)实验现象与结论实验现象结论A 组澄清石灰水先变浑浊，A 组溟麝香草酚蓝先由蓝变绿再变黄酵母菌有氧呼吸放出CO2多，且速度快1 号试管还是橙色，2 号试管由橙色变灰绿色酵母菌有氧呼吸不产生酒精；无氧呼吸时产生酒精【注意】有氧与无氧的控制(1)空气持续通入保证了。2的充分供应，而进入A瓶的空气先经过盛有NaOH的锥形瓶，洗除空气中的CO2,保证第三个瓶中澄清石灰水浑浊是由于酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。(2)B瓶封口后，锥形瓶内的空气中有氧，酵母菌开始进行有氧呼吸，两瓶开始产生的CO?速度和量基本相等。所以，要过一段时间，等B瓶中氧气消耗完以后，再将产生的气体通入澄清石灰水，保证通入石灰水中的是无氧呼吸产生的C02o知识点二、有氧呼吸1.场 所细胞质基质、线粒体(基质+内膜)2.线粒体结构示意图(1)图中的1是外膜，2是内膜，3是崎，4是液态的基质。其中内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成崎，崎使内膜的表面积大大增加。(2)与有氧呼吸有关的酶分布于线粒体的内膜上和基质中。3.有氧呼吸(1)有氧呼吸的总反应式及元素去向Ch TH6Hl2。6+6H2。+60：-*1211:0+6CO2+能员【提醒】有氧呼吸的反应式中箭头不能写成等号，能量不能写成ATP。葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物质，但不是唯一的物质；有氧呼吸时1O2 1CO2,但分解其他物质(如脂质)时不一定是此关系。(2)有氧呼吸三个阶段的比较阶段项目第一阶段第二阶段第三阶段场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜反应物葡萄糖(C6H12O6)丙酮酸+H2OH+O2生成物丙酮酸+HCO2+HH2O产生ATP的数量少量少量大量与氧的关系不参与不参与参与【提醒】这里的 H 是一种十分简化的表示方式，这一过程实际上是氧化型辅酶I(NAD十)转化成还原型辅酶I(NADH)o典例剖析【例 1 用含18O 的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，曾 0转移的途径是()A.葡萄糖一丙酮酸一水B.葡萄糖一丙酮酸一氧C.氧一氧一水D.丙酮酸f丙酮酸f二氧化碳解析 本题考查有氧呼吸过程中的物质变化。在细胞质基质中，C6Hl2。6在酶的作用下分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体彻底分解成CO2o答 案D。范展提高 同位素示踪法是利用放射性元素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、去向，进而了解化学物质的变化、反应机理等。用于放射性同位素示踪的元素一般是构成细胞化合物的重要元素，如3H、1 4（2、32p、3 5S等。【例2】在四支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细胞制备物。在适宜温度下，会产生CO2的试管有（）葡萄糖+细胞膜已破裂的细胞 葡萄糖+线粒体丙酮酸+线 粒 体 葡 萄 糖+细 胞 质 基 质（无氧）A.B.C.D.易错点提示葡萄糖在线粒体内不能被分解的原因是缺乏分解葡萄糖的酶。解析 首先要明确试管中是细胞膜已破裂的细胞，即含有酵母菌全部细胞内容物，而、则分别含线粒体、线粒体、细胞质基质；其次，要明确酵母菌是兼性厌氧型生物；第三，要明确各细胞结构所能直接利用的物质，如线粒体只能利用丙酮酸而不能利用葡萄糖。答 案B效 果 自 测 1.下列各试剂中最容易吸收CO?的是()A.NaHCO3 B.NaOHC.Ca(OH)2 D.Na2cO3答 案 B2.高等植物的呼吸作用只发生在（）A.活细胞B.含有叶绿体的细胞C.不含叶绿体的细胞D.气孔周围的细胞答 案 A3.有氧呼吸全过程中的物质变化可分为三个阶段：CGHI2 0 6 f丙酮酸+H；丙酮酸+H 2 0 f丙酮酸+H；丙酮酸+H2O-*CO2+H；H+O2-*H2O。下列与此相关的叙述中，正确的是（）A.第阶段反应极易进行，无需酶的催化B.第阶段无ATP生成，第阶段形成较多的ATPC.第阶段的中间产物能为其他化合物的合成提供原料D.第阶段与无氧呼吸的第阶段不同答 案 C解析有氧呼吸的任何一个阶段都需要酶的催化，都 有 ATP产生；第三阶段产生ATP最多；第一、二阶段能产生多种中间产物，为合成其他化合物提供原料；无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段是完全相同的。4.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传递给氧气生成水B.C6Hl2。6分解为丙酮酸和HC.丙酮酸分解为CO2和HD.ADP与磷酸结合生成ATP答 案 B5.下图是测定植物细胞呼吸的装置。NaOH溶液 石 庆 水 不 透 光 被 璃 罩 石 灰 水A B C D请据图回答问题：(1)A瓶内NaOH的作用是,B 瓶内的石灰水的作用是;D 瓶内石灰水的作用是O(2)为什么要用不透光的玻璃罩来罩住植物？(3)如果将植物换成萌发的种子，实验结果怎样?(4)如果将D 瓶内的石灰水换成饱和Na2c0 3 溶液也可起到相同的 作 用，为 什 么？答 案(1)吸收空气中的C O 2 检验CO2是否被完全吸收 检验呼吸作用是否产生CO2(2)防止植物进行光合作用消耗CO2实验效果与绿色植物相同(4)呼吸作用产生的C O 2被 饱 和 的 Na2CO3溶液吸收生成NaHCO3,因为NaHCO3溶解度小，故溶液同样出现浑浊随堂笔 记 一-一、探究酵母菌细胞呼吸的方式1.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ATP的过程。2.细胞呼吸的理解发生场所：生活状态的细胞内。分解底物：生物体内的有机物(糖类、脂质和蛋白质等)。呼吸产物：CO2和水或不彻底的氧化产物(因呼吸类型而异)。反应类型：氧化分解(生物氧化)。能量变化：有机物中化学能释放，生成ATP。3.探究酵母菌细胞呼吸的方式(1)酵母菌的代谢特点：异养兼性厌氧型(2)实验原理：酵母菌物蟠酒精+二氧化碳酵母菌皿叫水+二氧化碳灰绿色；f灰绿色；变绿f变绿f变黄(4)实验过程(5)实验现象与结论二、有氧呼吸1.场所：细胞质基质+线粒体(基质+内膜)2.总反应式：I I I 解 IC6H12O6+6H2O+6O2 12H2O+6CO2+能 址I I 1-1 I3.有氧呼吸三个阶段的比较场所(2)反应物和生成物(3)产生能量多少(4)与氧的关系一 对 点讲练左口二口 上 一.4 m昭11.请据图回答：经数小时后，U 形管A、B 两处的液面会出现下列哪种情况。(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)()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解析小白鼠有氧呼吸消耗同摩尔的氧气呼出同摩尔的二氧化碳，由于二氧化碳被N a O H 溶液吸收，导致瓶内气体的量减少，气压降低，使 U 形管内的液面A 处下降，B 处上升。2.交警为检测司机是否存在酒后驾驶的违章行为，应用检测司机呼出的气体的试剂是（）A.斐林试剂B.双缩胭试剂C.重倍酸钾的浓硫酸溶液D.苏丹III溶液答 案C解析橙色的重辂酸钾溶液，在酸性条件下与酒精生成灰绿色的硫酸辂，利用此原理可检测酒精的存在。知识点二、有氧呼吸3.向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中加入甲、乙、丙、丁四种抑制剂，下列说法正确的是（）A.若甲能抑制丙酮酸分解，则会使丙酮酸的消耗增加B.若乙能抑制葡萄糖分解，则会使丙酮酸增加C.若丙能抑制ATP的形成，则会使ADP的消耗增加D.若丁能抑制 H被氧化成水，则会使。2的消耗减少答 案D解析 识记有氧呼吸三阶段发生的物质变化。葡萄糖初步分解是在第一阶段，产物为丙酮酸；丙酮酸的消耗在第二阶段，分解产生二氧化碳；H的氧化在第三阶段，与。2结合生成水；三个阶段都有能量释放，能量转移给ADP生 成ATP。4.在有氧呼吸过程中，进入细胞的氧将（）与氢结合生成水与碳结合生成二氧化碳在线粒体中被消耗在线粒体与细胞质中被消耗A.B.C.D.答 案A解析 本题是考查有氧呼吸中。2的代谢及代谢场所。在有氧呼吸过程中，进入细胞的氧用于有氧呼吸的第三阶段，氧化有氧呼吸第一、二阶段生成的 H,这一步是在线粒体内进行的。课时作业一、选择题1.如图所示，质量分数为10%的NaOH溶液的作用是（）接橡皮球（或气泵）质盘分数为1 0%酵母菌的NaOH溶液 培养液澄清的石灰水A.吸收02B.吸收CO2C.检验酒精的产生D.检 验CO2的产生答 案B解析 NaOH与空气中CO2反应生成Na2cO3和H2O,保证了通入酵母菌培养液的气体不含CO2,避免对实验结果的干扰。2.让一只白鼠吸入放射性的18O2,该白鼠体内最先出现含止。的化合物是（）A.二氧化碳 B.水C.丙酮酸 D.乳酸答 案B解 析O2在有氧呼吸的第三阶段与前两个阶段产生的 H经过一系列反应生成H2。3.细胞呼吸实质是（）A.分解有机物，储存能量B .合成有机物，储存能量C.分解有机物，释放能量D.合成有机物，释放能量答 案 C解析 细胞呼吸的实质是指：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，释放出能量并生成ATP的过程。4.设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫（）A.标准实验 B.对比实验C.模拟实验 D.演示实验答 案 B解析对比实验是实验类型的一种。5.有氧呼吸的反应底物有葡萄糖、。2和水，这三种物质参与有氧呼吸反应过程的阶段分别是（）A.第一阶段、第一阶段、第一阶段B.第一阶段、第二阶段、第二阶段C.第一阶段、第二阶段、第三阶段D.第一阶段、第三阶段、第二阶段答 案 D解析 第一阶段是1 分子葡萄糖分解成2 分子丙酮酸和H,第二阶段是丙酮酸进入线粒体与水在酶的作用下分解生成二氧化碳和H,第三阶段是与前两个阶段产生的H经过一系列反应生成HzO。6.有氧呼吸的主要场所是（）线粒体叶绿体细胞质基质A.B.C.D.答 案D解析有氧呼吸的主要场所是线粒体。7.1个葡萄糖分子有氧呼吸释放能量为加，其中40%用于ADP转化为A T P,若1个高能磷酸键所含能量为n,则1个葡萄糖分子在有氧呼吸中产生ATP分子数为（）A.In 15m B.2nli5n C.n/5mD.m/5n答 案B解 析1个葡萄糖分子在有氧呼吸中产生的A T P分子数为40%m-?=2m/5no8.人体内C6Hl2。6彻底氧化分解释放出的能量中，大部分的去向是（）A.以热能形式散失B .储存于ATP中C.存在于线粒体中D.供生命活动利用答 案A解析 在细胞内，1 mol的葡萄糖彻底氧化分解以后，释放出来的总能量是2 870 kJ,其中只有1 161 k J转移至ATP的高能磷酸键上，其余部分（1 709 kJ）的能量就以热能的形式散失掉了。9.为探究酵母菌细胞呼吸的方式，某同学用有关材料设计如图所示的装置（A 瓶注入煮沸的质量分数为0.1 g/mL葡萄糖溶液1 L；B、C 瓶注入未经煮沸的质量分数为0.1 g/mL葡萄糖溶液1 L；向A、B瓶中加入等量的酵母菌培养液，C 号瓶中不加入酵母菌培养液；向A号瓶中注入液体石蜡；3 个瓶中放入温度计，并用棉团塞住瓶口，以固定温度计并保证保温瓶通气。下面有关说法错误的是（）温度计棉塞石蜡油解经却糖母煮的溶菌沸前液9Bk-醉母菌+葡的糖溶液c-卜:J不加母菌冷萄A.A 瓶中的溶液煮沸并注入液体石蜡油的主要目的是杀死杂菌B.24h后温度计的读数B A C,说明了酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸C.倒掉石蜡油，闻一闻A 瓶内有酒味，说明酵母菌无氧呼吸时能产生酒精D.C 瓶是对照组，A、B 瓶是实验组答 案 A解析探究酵母菌细胞呼吸方式时也可以以释放能量多少、酒精的有无、CO?释放的多少为实验指标，为阻止外界环境变化对实验的影响，故设计了对照实验C,A、B 瓶又形成了对比实验。溶液煮沸并注入石蜡的主要目的是保证无氧条件。1 0.在检验酵母细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的颜色反应，下列描述不正确的是（）A.CO2可使澄清的石灰水变浑浊B.CO?可使澳麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄C.乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铝酸钾溶液反应变成橙色D.乙醇在酸性条件下能与橙色的重铝酸钾溶液反应变成灰绿色答 案C解析乙醇在酸性条件下(浓硫酸)能与橙色的重辂酸钾溶液反应变成灰绿色二、非选择题1 1.下图表示线粒体的亚显微结构示意图。请据图分析回答：(1)线粒体由和包被形成。其中后者向内腔折叠形成，从而扩大了 的附着面积。(2)线粒体是 的主要场所，其中有关的酶分布在和口中。(3)线 粒 体 广 泛 存 在 于 细 胞 中。从 数 量 来 看，的细胞中往往含量较多；从分布来看，细胞内部 的部位往往分布的较多。(4)在线粒体内，由于含有少量的和 4,因而线粒体能够自己合成一些自身的蛋白质，具有一定的独立性。但是线粒体的增殖仍然受到 的控制，所以线粒体是一种半自主性细胞器。(5)并不是所有的细胞都具有线粒体。在下列细胞中，没有线粒体的是,能 够 进 行 有 氧 呼 吸 的 是。A.乳 酸 菌B.念珠藻C.衣 藻D.变形虫E.蛔虫 F.人的红细胞答 案 外 膜 6内 膜 2崎 酶(2)有氧呼吸 内膜 基质(3)动、植物新陈代谢旺盛新陈代谢旺盛(4)3 D N A 核糖体细胞核(5)ABEF BCD1 2.日常生活中人们常用安琪酵母发面蒸馒头。某学生计划探究酵母菌的细胞呼吸方式，并设计了下列对照实验。请你帮助他完成有关内容。(1)实验目的：探究酵母菌的细胞呼吸方式。(2)实验原理：细胞的不同呼吸方式释放的能量多少不同，但每种方式所释放的能量中都有一部分以 形式散失，从而导致细胞周围的环境温度 o(3)材料用具：酵母菌培养液、质量浓度为0.19 g/mL的葡萄糖溶液、液体石蜡油、蒸储水、保温瓶、温度计、棉花。(4)实验步骤将质量浓度为0.19 g/mL的葡萄糖溶液加热后冷却备用。取3 个保温瓶，编号为A、B、C,并将C 瓶设计为对照。在3 个保 温 瓶中 分 别加 入空寺 里旦A瓶中_ O|再 加9入B瓶中再加入C瓶中再_ 9加入3 个保温瓶中均放入温度计，用棉花轻轻塞上瓶口，并保证保温瓶通气。24小时后观察并记录3个保温瓶中温度的变化。(5)实验结果及分析A瓶温度(填“大 于“小于”或“等 于 )B瓶温度，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _O(6)实 验 结 论 是：答 案(2)热 能 升 高(4)备 用 的 葡 萄 糖 溶 液 适 量 的 酵 母 菌 培 养 液 和 液 体 石 蜡 油与A瓶所加酵母菌培养液等量的酵母菌培养液 与A瓶所加酵母菌培养液等量的蒸锵水(5)小 于 酹 母 菌 无 氧 呼 吸 放 出 的 能 量 比 有 氧 呼 吸 放 出 的 能 量 少(6)酵母菌的细胞呼吸方式包括有氧呼吸和无氧呼吸两种(或兼性厌氧)解析 本题的实验目的为探究酵母菌的细胞呼吸方式，故控制好单一变量(有氧或无氧环境)是关键；具体表达实验步骤时，要注意体现出等量原则，对于实验结果的分析，由于酵母菌有氧呼吸放出的能量比无氧呼吸放出的能量多，故A瓶 温 度 小 于B瓶温度。第 2 课时 无氧呼吸及细胞呼吸原理的应用-童点研析-知识点一、无氧呼吸1.有氧呼吸与无氧呼吸的关系产 双。+1 2 Hz 0+能量葡萄糖一丙酮酸一 -2 Q H$0 H（酒精J+2 C Q +少量3 能量-N C 3 H 6。3（乳酸）+少量能量【提醒】无氧呼吸产生能量少的原因是：酒精和乳酸还含有大量化学能没有释放出来（1 m o l 葡萄糖分解成乳酸时，只 有 6 1.8 k J的能量储存在A T P 中）。酒精对细胞有毒害作用，乳酸使肌肉酸胀无力。无氧呼吸只在第一阶段产生A T P,而有氧呼吸的三个阶段都产 生 A TP。马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚、动物骨骼肌的肌细胞、乳酸菌等无氧呼吸产生乳酸，植物水淹后的根、苹果果实、酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳和酒精。2.发酵高等动植物称无氧呼吸，微生物（酵母菌、乳酸菌等）的无氧呼吸称为发酵。发酵的特点是有氧时发酵作用受到抑制。【拓展提升】原核生物无线粒体，大多进行无氧呼吸，但也有些原核生物进行有氧呼吸，如醋酸菌，主要场所是在细胞膜上。绝大多数高等生物以有氧呼吸为主，体现生物呼吸方式的进化方向：无氧呼吸一 f 有氧呼吸。知识点二、影响呼吸作用的因素1.内因（1）不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。（2）同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。（3）同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。2.外因影响细胞呼吸的外界因素主要有温度、氧气及CO2的含量。(1)温度：温度影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强，但超过一定的温度，酶的活性会下降，甚至会变性失活，从而使呼吸作用停止。一般呼吸作用的最适温度为25 35C。温度对呼吸速率的影响如下图所示。呼吸速率u 般适温度 温度/七(2)氧气：氧气直接影响呼吸速率和呼吸的性质。0 2浓度为零时,只进行无氧呼吸；0 2浓 度 在10%以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；0 2浓 度 在10%以上，只进行有氧呼吸。0 2浓度对呼吸作用方式及速率的影响可用下图表示。(3)CO2：CO 2是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用，实验证明，在CO2浓度升高到1%10%时。呼吸作用明显被抑制。知识点三、细胞呼吸原理的应用1.“创可贴”选用透气的消毒纱布包扎伤口，为伤口创造透气的环境，避免厌氧病原菌的繁殖，利于伤口愈合。伤口过深或被锈钉扎伤后，若感染了破伤风杆菌，如不及时治疗，会导致破伤风芽袍杆菌在缺氧环境中进行大量繁殖，引发破伤风。2.各种酒、味精是利用酵母菌、谷氨酸棒状杆菌等在控制通气条件下通过细胞呼吸，进一步加工形成的。3.作物栽培时要及时松土透气，利于根系的有氧呼吸，促进无机盐的吸收；稻田需定期排水，否则会因根进行无氧呼吸产生大量酒精，对细胞有毒害作用，使根腐烂。4.有氧运动的优点之一是不致因剧烈运动时无氧呼吸积累过多的乳酸而使肌肉酸胀无力。典 例 剖 析【例1】下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下的CO2的释放量与。2吸收量的变化，请据图解答以下问题：2O58La气体的相对交换值0 a b c d O2%o 点时，该器官的呼吸作用类型是(2)在0 2浓度为b%以下时(不包括O点)，该器官的呼吸类型 是，原 因是，写 出 其 反 应 式：(3)该器官CO2释放与0 2吸收两条曲线在Q点重合，该器官的呼吸类型是原因是(4)由该曲线提示的原理，我们在进行水果储存时，应该取0 2浓度值为，理 由 是_ _O易错点提示本题主要考查不同氧浓度对植物细胞呼吸作用的影响，该植物器官既可进行有氧呼吸又可进行无氧呼吸，但有氧呼吸产生的CO2的量和消耗的0 2的量相等，无氧呼吸则只放出CO2不消耗0 2这是做此题的关键。解析在无氧 的 条 件 下(O点)，植物体只能进行无氧呼吸，且产物是酒精和CO2o Q点因产生的CO2和吸收的0 2的量相等，联系有氧呼吸的知识可知Q点处进行的是有氧呼吸。P点处机体的无氧呼吸及有氧呼吸均较弱，分解有机物相对较少，有利于果实和种子的储藏。答 案(1)无 氧 呼 吸(2)无氧呼吸与有氧呼吸CO 2的释放量大于0 2的吸收量C6H12O6+6H2O+6O2 6co2+12H2O+能量C6H12O6 2c2H5OH+2c02+少量能量(3)有 氧 呼 吸0 2的吸收量与CO2的释放量相等(4)P点对应的0 2浓度 果实和种子通过呼吸作用消耗的有机物质最少【例2】将等量且足量的苹果果肉分别放在。2浓度不同的密闭容器中，l h后测定。2的吸收量和CO?的释放量，如下表：下列有关叙述中正确的是()。2浓度变化量01%2%3%5%7%10%15%20%25%。2吸收量/mol00.10.20.30.40.50.60.70.80.8CO2释放量/mol10.80.60.50.40.50.60.70.80.8A.苹果果肉细胞在。2浓度为0%3%和5%25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸B.储藏苹果时，应选择02浓度为5%的适宜环境条件C.。2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产 生ATP越多D.苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和二氧化碳易错点提示 若。2吸收量=CC2释放量，说明苹果果肉只进行有氧呼吸；若。2吸收量CO?释放量，说明苹果果肉既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。解析 A错误：只要氧气的吸收量不为0,就有有氧呼吸，故氧气浓度在1%3%内既有有氧呼吸又有无氧呼吸；C错误：。2浓度超过20%时，随氧浓度的增大，有氧呼吸不再增强；D错误：苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生酒精和二氧化碳；氧气浓度为5%时，CO2释放量最少，利于储藏苹果，故B正确。答 案B 课后指导据CC2释放量和。2消耗量判断细胞呼吸状况。在 以c6Hl2。6为呼吸底物的情况下，CO?释放量和。2的消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据，总结如下：(1)无CO?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。2，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可增大，如酵母菌的无氧呼吸。(3)CC)2释放量等于。2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不变化，但若将CO2吸收，可引起气体体积减小。(4)当 CO2释放量大于。2消耗量时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式，如酵母菌在不同。2浓度下的细胞呼吸。此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可如下分析：若 警 有 氧 呼 吸 和 无 氧 呼 吸 消 耗 葡 萄 糖 的 速 率 相 等。VC)2 3 若 警 *无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。VC)2 3 若V管cOo有 氧4呼 吸 消 耗 葡 萄 糖 速 率 大 于 无 氧 呼 吸。VO2 J-8效 果 自 测-1.无氧呼吸与有氧呼吸的根本区别是()A.丙酮酸继续发生的化学反应的途径不同B.丙酮酸继续发生的化学反应的酶不同C.释放的能量及生成的ATP数量不同D.全过程都没有分子氧参与答 案B解 析 在 无 氧 条 件 下，丙酮酸在不同酶的作用下分解为酒精和二氧化碳或乳酸，并释放少量能量。2.植物种子萌发时，如果长时间缺氧，就会引起烂芽，主要是由于()A.CO2中毒 B.酒精中毒C.乳酸中毒 D.能量不足答 案B解析 种子萌发时，如果长时间缺氧，进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，不产生乳酸，酒精含量过多对细胞有毒害作用，引起烂芽。3.与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是（）A.分解有机物 B.释放能量C.需要酶催化 D.有机物分解不彻底答 案D解析无氧呼吸最主要的特点是有机物分解不彻底，产生能量少。4.下图中能正确表示动物肌细胞内ATP产生量与。2供给量之间关系的曲线是（）氧气供给量A.a B.b C.c D.d答 案c解 析 当。2供应量为零时，肌细胞暂时进行无氧呼吸，合成少量 的A T P,曲线a不符合题意；随。2供应量逐渐增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放出的能量也明显增多，ATP的产生量随之升高，但有氧呼吸过程还受其他条件的制约，如酶、有机物等，所 以ATP的产生量不能无限增多，也不会突然减少。一般情况下，细胞内的ATP的产生量是相对稳定的，从而保证各项生命活动的能量环境的稳定。5.食品保鲜必须保持食品的质鲜、色鲜，保持原有的风味。目前，人们常采用保鲜膜来保存食品，其 原 理 是()A.膜内食品与空气隔绝，阻止呼吸作用，有机物不再分解B.使用保鲜膜可降低蔬菜、水果的呼吸作用，减少有机物的分解C.保鲜膜具有杀菌作用，使蔬菜、水果不会腐烂D.上述说法都对答 案B随 堂 笔 记 一、无氧呼吸1.条件：无氧条件下2.场所：细胞质基质3.过程第一阶段：与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二阶段 洒 精+CO2+少量能量丙酮酸一散 一 乳 酸+少量能量4.反应式 C6Hl2。6超f 2c2H5OH+2c。2+少量能量(2)C6Hi 2。6 一竣-2c3H 6。3+少量能量5.发酵的特点是有氧时发酵作用受到抑制。二、影响呼吸作用的因素1.内因2.外因温度(2)氧气浓度(3)二氧化碳浓度三、细胞呼吸原理的应用对点讲练知识点一、无氧呼吸1.比较动物的有氧呼吸和无氧呼吸，下列叙述最恰当的是()A.糖类是有氧呼吸的主要能源物质，但不是无氧呼吸的主要能源物质B.有氧呼吸和无氧呼吸过程中都能产生还原性氢C.有氧呼吸逐步释放能量，无氧呼吸瞬间释放能量D.有氧呼吸和无氧呼吸的终产物中都有水答 案 B解析细胞呼吸无论是有氧呼吸还是无氧呼吸都是逐步释放能量，而生成乳酸的高等动物细胞的无氧呼吸终产物中没有水。2.下列有关细胞呼吸的叙述中，错 误 的 是()A.蛔虫进行无氧呼吸B.哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸C.长跑时，人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物D.马铃薯块茎进行无氧呼吸能产生乳酸答 案 c解析剧烈运动时，人体细胞无氧呼吸产生乳酸，不产生酒精和二氧化碳。知识点二、影响呼吸作用的因素3.下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d 时-，测得 CO?释放量和。2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是()A.氧浓度为a 时，最适于储藏该植物器官B.氧浓度为b 时;无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5 倍C.氧浓度为c 时-，无氧呼吸最弱D.氧浓度为d 时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等答 案 B解析本题以柱状图的形式考查不同氧浓度下植物器官有氧呼吸和无氧呼吸的情况。以CO?释放量相对值计算，a 浓度：。2吸收量为 0,只有无氧呼吸；b 浓度：有氧呼吸为3,无氧呼吸为(83);c浓度：有氧呼吸为4,无氧呼吸为(6);d 浓度：有氧呼吸为7,无氧呼吸为0。由此判断：c 浓度最适于储藏；b 浓度无氧呼吸消耗葡萄糖为2.5,为有氧呼吸(0.5)的5 倍；d 点无氧呼吸强度最弱，为0。4.把土豆依次放在空气、氮气和空气中各储藏1 周。在实验室中测定其CO?的释放量，得到如下图所示的实验结果。下列叙述正确的是()A.土豆的无氧呼吸不产生CO2B.在第1周只进行了有氧呼吸C.在第2 周暂时没有细胞呼吸D.第 3 周的无氧呼吸先强后弱答 案 A解析 高等动物的细胞、玉米的胚、甜菜的块根、马铃薯的块茎无氧呼吸的产物为乳酸且不释放CO2o知识点三、细胞呼吸原理的应前5.储藏苹果时既要保鲜，又不降低养分的消耗，下列最适宜的储藏条件是（）A.高 CO2浓度、低氧浓度和零下低温B.低 CO2浓度、高氧浓度和零下低温C.低氧浓度、高 CO2浓度和零上低温D.完全无氧、高 CO2浓度和零上低温答 案 c解析 影响细胞呼吸的因素主要有水分、氧气和温度。题干中要求减少水分的消耗，所以只能从氧气浓度和温度两方面考虑。酶活性在一定温度范围内，随温度的升高而增强，故低温是储藏行之有效的方法之一，但零下低温会引起冻伤而失去苹果的口感。氧气是有氧呼吸的原料，二氧化碳是细胞呼吸的产物，降低反应物浓度或增加产物浓度都会降低细胞呼吸的速率。完全无氧条件下，细胞可进行无氧呼吸，而氧气的存在可以起到抑制无氧呼吸的作用，因此氧气应调节到一个合适的浓度，在这个浓度下，氧气对无氧呼吸和有氧呼吸都可起抑制作用，有机物的消耗达到最低。课时作业一、选择题1.在用酵母菌进行家庭酿酒的过程中，从密闭的发酵罐中检测到三种化学物质，其浓度变化如图所示，图中P、Q、R 三曲线依次弋酿酒时间A.CO2、C2H5OH、O2 B.CO2 O2 C2H5OHC.C2H5OH、O2、CO2 D.C2H5OH、8 2、O2答 案 A解析酿酒过程是在密闭的发酵罐中进行的。酿酒开始时罐中有。2，随着时间的延续，。2逐渐被消耗直至用完，故 R 曲线代表。2。酿酒一开始，酵母菌利用罐中的。2进行有氧呼吸放出大量CO2，随着O2的消耗，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强，CO2的生成减慢。C2H50H在酿酒开始一段时间后才开始生成。故 P 为 CO2的曲线，Q 代表C2H5OH含量的变化。2.在马拉松长跑中，运动员骨骼肌所消耗的能量主要来自于()A.葡萄糖 B.丙酮酸的水解C.葡萄糖的酵解 D.脂肪酸的氧化答 案 A解析马拉松长跑以有氧呼吸为主。3.关于真核细胞呼吸的说法，正 确 的 是()A.无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应B.水果储藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度C.无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体D.有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质答 案D解析 无氧呼吸是在缺氧环境中有机物氧化分解的过程，无氧呼吸第一阶段的脱氢过程就是有机物被氧化的过程。水果的储藏需要的环境是低温、低氧和低湿环境，低温、低氧是为了抑制无氧呼吸和有氧呼吸，减少有机物的消耗；若储藏在完全无氧的环境中，无氧呼吸将会加强，产生大量酒精，既大量消耗了有机物，又增加了水果中酒精的含量，降低了水果的品质和质量。无氧呼吸的酶存在于细胞质基质中，有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜和基质中。4.一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1小时后测得该容器中。2减少了 24 mL,CO2增加了 48 m L,则 在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的（）A.1/3 倍 B.1/2 倍C.2倍 D.3倍答 案D5.酵母菌在有氧时能进行有氧呼吸，在无氧时能进行酒精发酵,若酵母菌的代谢过程中产生了 CO2,则对该CO?来源的说法不正确的是（）A.可能来自有氧呼吸B.可能来自无氧呼吸C.一定来自有氧呼吸D.可能来自酒精发酵答 案C解析酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都可产生CO2,因此不能确定一定来自于有氧呼吸。6.有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是（）都 在 线 粒 体 中 进 行 都需要酶都需要氧都产生A T P都经过生成丙酮酸的反应A.B.C.D.答 案D7.有一瓶混合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的量如下表所示。下列叙述中错误的是()氧浓度()abcd产生c o2的量(mol)912.51530产生酒精的量(mol)96.560A.氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为6 molB.氧浓度为d时 一，只进行有氧呼吸C.氧浓度为c时 一，消耗的葡萄糖有50%通过酒精发酵D.a值约为0答 案C解析据有氧呼吸和无氧呼吸反应式可知，有氧呼吸不产生酒精，所以d浓度时只进行有氧呼吸；酵母菌进行酒精发酵产生等物质的量的酒精和CO2,所以a浓度时只进行无氧呼吸，a值约为0。b浓度时，无氧呼吸产生CO2为6.5 m o l,则有氧呼吸产生CO2为12.5-6.5=6moL c浓度时，无氧呼吸产生CO2为6 m o l,消耗葡萄糖为62=3 m o l,有氧呼吸产生CO2为15-6=9 m o l,消耗葡萄糖为9:6=1.5 moL8.无氧呼吸过程中产生ATP的 阶 段 是()A.葡萄糖一丙酮酸B.丙酮酸f酒精C.丙酮酸f乳酸D.丙酮酸f酒精或乳酸答 案 A9.关于马铃薯细胞呼吸中还原剂 H 的来源和用途的叙述组合中，最准确的是（）只来源于葡萄糖只来源于丙酮酸来源于葡萄糖、丙酮酸用于生成水用于生成酒精用于生成乳酸A.有氧呼吸；B.无氧呼吸；C.无氧呼吸；D.有氧呼吸；答 案 D解析有氧呼吸前两个阶段产生的 H,到第三阶段都与。2结合生成H2O,同时产生大量ATP。无氧呼吸只在第一阶段放出少量能量,马铃薯无氧呼吸生成乳酸。10.买罐头食品时一，发现罐头盖上印有“如发现盖子鼓起，请勿选购”，引起盖子鼓起的最可能原因是（）A.好氧型细菌呼吸，产生CO2和 H2OB.微生物呼吸，产生CO?和 C2H50HC.乳酸菌呼吸，产生CO?和 C3H6。3D.酵母菌呼吸，产生CO2和 H2O答 案 B二、非选择题1 1.如图表示含水量不同的玉米种子的呼吸速率 CO2 mg/（100 g种子 h）,问：4840322416玉米呼吸速率O1 1 -1-12 13 14 15 16 17 水 分(%)玉 米 种 子 的 呼 吸 速 率 与 含 水 量 的 关 系 如 何？为了使种子安全储藏，种子的含水量应控制在 以下。呼吸速率高的种子堆会出现发潮发热的现象，原因是(4)还可以从哪些方面采取措施来降低种子的呼吸速率，确保储粮 安 全？试 举 两 项答 案(1)玉米种子的含水量增加，呼吸速率随之加快(2)14%(3)种子有氧呼吸过程中将有机物分解，生 成 CO2和水，同时释放出的能量大部分以热能的形式散失(4)适当降低温度；减少储藏室空气中的含氧量；增加空气中CO2的含量；向装有粮食的密封袋中充入N2或 CO2等(可任选两项)12.如图表示某植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO?释放量和。2吸收量的变化，请据图回答:(1)上线与下线相交于C 点，对于B、C 点，以下叙述正确的是(多选X)A.C 点时、植物既进行无氧呼吸，又进行有氧呼吸B.C 点时，植物只进行有氧呼吸，此时无氧呼吸被完全抑制C.B 点时，无氧呼吸强度最弱D.B 点时，植物呼吸强度最弱(2)A B 段表示C O?释 放 量 减 少，其 原 因 是图中阴影部分的面积代表(4)当外界氧浓度为4%5%时，该器官CO2的释放量相对值为0.6,而 O2的吸收量相对值为0.4o此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的 倍。(5)由上述分析可知，保存水果、蔬菜应()A.控制空气流通，使氧浓度保持在10%B.控制空气流通，使氧浓度保持在5%C.不让空气流通，抑制有氧呼吸D.保持通风良好，抑制无氧呼吸答 案(1)BD(2)氧浓度逐渐升高到5%时，无氧呼吸逐渐被抑制，而有 氧 呼 吸十分微弱(3)不同氧浓度下的无氧呼吸强度(4)1.5B解 析(1)B点时，该器官释放CO?量最少，即细胞呼吸总强度最弱。C点时，CO2的释放量等于。2的吸收量，说明此时只进行有氧呼吸，无氧呼吸强度为0,即无氧呼吸被完全抑制。因此，将B点理解为无氧呼吸最弱是不对的。B点表示无氧呼吸与有氧呼吸之和最弱，即呼吸强度最弱，选 项B、D是正确的。(2)AB段表示CO?释放量减少，其原因是：氧气浓度逐渐升高到5%时，无氧呼吸逐渐被抑制，而此时有氧呼吸十分微弱。(3)图中阴影部分的面积表示CO?总释放量与。2的吸收量的差值，即无氧呼吸释放CO?的量，因而可代表不同氧浓度下的无氧呼吸强度。(4)当外界氧浓度为4%5%时,该器官。2的吸收量相对值为0.4,所以有氧呼吸过程中CO2的释放量相对值也为0.4,则无氧呼吸过程中CO2的释放量相对值为0.60.4=0.2o设无氧呼