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1、第 3 節(jié)ATP 的主要來源細(xì)胞呼吸一、細(xì)胞呼吸1概念氧化分解化碳或其他產(chǎn)物ATP有機物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的_,生成_，釋放出能量并生成_的過程。2分類:_和_。對絕大多數(shù)生物來說，_是細(xì)胞呼吸的主要形式。有氧呼吸無氧呼吸細(xì)胞呼吸與呼吸的區(qū)別是什么？有氧呼吸答案：細(xì)胞呼吸包括有氧呼吸和無氧呼吸；而呼吸包括肺通氣、氣體交換、氣體在血液中的運輸、氧氣的利用。二氧二、有氧呼吸1概念細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物_，產(chǎn)生二氧化碳和_，釋放能量，生成許多 ATP 的過程。徹底氧化分解水2反應(yīng)式：_C6H12O66O26H2O 酶6CO212H2O_。能量3過程2 分子丙酮酸H細(xì)
2、胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸水H少量線粒體基質(zhì)H氧線粒體內(nèi)膜1.有氧呼吸有水的產(chǎn)生和水的消耗。()2有氧呼吸的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜和線粒體基質(zhì)中。()三、無氧呼吸酶二氧化碳少量能量1概念：在無氧或缺氧的條件中，細(xì)胞通過 _的催化作用，把葡萄糖等有機物不徹底的氧化分解，產(chǎn)生 _、酒精或乳酸，同時釋放出 _的過程。212223C6H12O6 2C2H5OH2CO2少量能量2反應(yīng)式酶(1)產(chǎn)物為酒精: _。(2)產(chǎn)物為乳酸: _。3過程第一完全(1)第一階段：與有氧呼吸的 _階段 _相同。(2)第二階段：丙酮酸 _和 _，或者轉(zhuǎn)化為 _。酒精二氧化碳乳酸無氧呼吸的場所是_；人成熟紅細(xì)胞呼吸方式為_。細(xì)胞
3、質(zhì)基質(zhì)無氧呼吸262427282930酶C6H12O6 2C3H6O3少量能量25第一階段第二階段第三階段場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜物質(zhì)變化1 分子葡萄糖2 分子丙酮酸少量H丙酮酸水CO2大量HHO2H2O能量釋放少量能量少量能量大量能量O2 參與情況不參與不參與參與考點細(xì)胞呼吸1有氧呼吸三個階段的比較2.有氧呼吸與無氧呼吸的比較(1)有氧呼吸和無氧呼吸的過程圖解項目有氧呼吸無氧呼吸區(qū)別場所先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，后在線粒體中始終在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中氧氣、酶第一、二階段不需氧，需酶不需氧，需酶物質(zhì)變化徹底：C6H12O6CO2H2O不徹底：能量釋放 大量(38 個 ATP)少量(2 個 ATP)(
4、2)過程分析項目有氧呼吸無氧呼吸聯(lián)系過程第一階段相同實質(zhì)分解有機物釋放能量的過程意義為生命活動提供能量；其中間產(chǎn)物為其他化合物的合成提供原料續(xù)表生物無氧呼吸產(chǎn)物大多數(shù)植物酵母菌玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根高等動物、人、乳酸菌酒精和 CO2乳酸3.無氧呼吸的產(chǎn)物(1)遺傳特性酶無氧呼吸產(chǎn)物(乳酸或酒精)(2)不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同決定決定有氧呼吸中氧元素的去路有氧呼吸、無氧呼吸的過程與條件【典例 1】下圖表示有氧呼吸過程，下列有關(guān)說法正確的是()A中數(shù)值最大的是B代表的是氧氣C線粒體中能完成圖示全過程D蛔蟲不能完成圖示全過程解題思路第一步圖形分析：從圖中看出，、都是 ATP ，、是水，是氧氣
5、。第二步選項分析：A項，有氧呼吸的第三階段產(chǎn)生的ATP最多，也就是；B 項，、都是水，但是反應(yīng)物，是生成物；C 項，有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，線粒體不能完成有氧呼吸全過程；D 項，蛔蟲無線粒體，不能完成圖示全過程。答案D 考點對應(yīng)練1細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸的主要區(qū)別不包括()A細(xì)胞中是否有線粒體AB是否有氧氣參與C最終分解產(chǎn)物的類型D釋放出能量的多少解析：沒有線粒體的細(xì)胞也能進(jìn)行有氧呼吸，如好氧細(xì)菌。CO2 產(chǎn)生量0只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸CO2 產(chǎn)生量O2 吸收量只進(jìn)行有氧呼吸只產(chǎn)生 CO2，不消耗 O2只進(jìn)行產(chǎn)生酒精和 CO2 的無氧呼吸CO2 產(chǎn)生量O2 吸收量兩種呼吸同時
6、存在VCO2 VO24 3，有氧呼吸無氧呼吸消耗葡萄糖的速率VCO2 VO24 3，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率無氧呼吸消耗葡萄糖的速率考點呼吸作用方式的判斷1方法：根據(jù)物質(zhì)變化的數(shù)量呼吸類型判斷CO2 產(chǎn)生量O2 吸收量VCO2 VO24 3，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率無氧呼吸消耗葡萄糖的速率酒精量CO2只進(jìn)行無氧呼吸酒精量CO2兩種呼吸同時存在有 H2O 產(chǎn)生一定進(jìn)行著有氧呼吸續(xù)表注：酵母菌的無氧呼吸和有氧呼吸都有 CO2 的產(chǎn)生，因此不能用有無 CO2 的產(chǎn)生來判斷酵母菌的呼吸作用方式。2實例：酵母菌的呼吸類型判斷及圖形的分析圖示分析結(jié)論A 點只產(chǎn)生 CO2，不消耗 O2只進(jìn)行無氧呼吸B 點無
7、氧呼吸速率有氧呼吸速率兩種呼吸同時存在且CO2 的總釋放量最低C 點以后 CO2 的產(chǎn)生量O2 的吸收量只進(jìn)行有氧呼吸D 點O2 濃度10%只進(jìn)行有氧呼吸AC 段CO2 的產(chǎn)生量O2 的吸收量兩種呼吸同時存在【典例 2】有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時，其產(chǎn)生的酒精和 CO2 的量如下圖所示(兩種細(xì)胞呼吸速率相等)，在氧濃度為 a 時()A酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸B2/3 的葡萄糖用于無氧呼吸C1/3 的葡萄糖用于無氧呼吸D酵母菌停止發(fā)酵解題思路第一步計算無氧呼吸產(chǎn)生 CO2 的量：酵母菌的呼吸類型是兼性厭氧型，酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精和 CO2 的摩爾數(shù)之比是 1 1。則位
8、于 a 點時酒精的產(chǎn)生量是 6 mol，則CO2 的生成量也為 6 mol。第二步計算有氧呼吸產(chǎn)生 CO2 的量：CO2 的生成量等于有氧呼吸與無氧呼吸生成量之和；圖中 a 點 CO2 的實際生成量為 15 mol，用 CO2 的總生成量減去無氧呼吸產(chǎn)生CO2 的量，等于有氧呼吸產(chǎn)生 CO2 的量：15mol6mol9mol。第三步計算兩種呼吸消耗葡萄糖的量：有氧呼吸每消耗1mol 的葡萄糖產(chǎn)生6mol CO2，生成9mol CO2，則消耗了1.5mol的葡萄糖。無氧呼吸每消耗 1mol 葡萄糖產(chǎn)生 2mol CO2，當(dāng)生成 6mol CO2 時，則消耗了 3mol 的葡萄糖。因此，有氧呼吸與
9、無氧呼吸共消耗了 4.5 mol 的葡萄糖，用于無氧呼吸的葡萄糖是3 mol，占2/3。答案B 考點對應(yīng)練2酵母菌在有氧時進(jìn)行有氧呼吸，無氧時進(jìn)行無氧呼吸，將酵母菌放在含有培養(yǎng)液的密閉的錐形瓶中，測得 CO2 的釋放量比 O2 的吸收量大 1 倍，則有氧呼吸與無氧呼吸消耗葡萄糖的比為()BA1 6B1 3C1 2D1 1解析：有氧呼吸產(chǎn)生的 CO2 與消耗的O2 等量，當(dāng)CO2 的釋放量比O2 的吸收量大1 倍時，說明無氧呼吸產(chǎn)生的CO2與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2 等量，則有氧呼吸與無氧呼吸消耗葡萄糖的比為 1 3。因素原因圖解應(yīng)用溫度最適溫度時，細(xì)胞呼吸最強超過或低于最適溫度呼吸酶活性降低，甚至
10、變性失活，細(xì)胞呼吸受抑制低溫下貯存蔬菜、水果大棚蔬菜夜間適當(dāng)降溫，降低呼吸消耗，提高產(chǎn)量考點影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素及其應(yīng)用1影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素及其在實踐中的應(yīng)用因素原因圖解應(yīng)用O2濃度O2 濃度低時，無氧呼吸占優(yōu)勢；隨 O2濃度增大，無氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼吸不斷加強；但當(dāng) O2 濃度達(dá)到一定值后，隨 O2 濃度增大，有氧呼吸不再加強(受呼吸酶數(shù)量、ADP、磷酸等因素的影響)適當(dāng)降低氧氣濃度以抑制呼吸消耗，延長蔬菜、水果的保鮮時間中耕松土增加根的有氧呼吸醫(yī)療上選用透氣的消毒紗布或松軟的“創(chuàng)可貼”包扎傷口，可抑制厭氧病原菌的繁殖續(xù)表因素原因圖解應(yīng)用CO2濃度從化學(xué)平衡的角度分析：CO2 濃
11、度增加，呼吸速率下降蔬菜和水果的保鮮中，增加 CO2 濃度，保鮮效果更好含水量在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢在作物種子貯藏時，將種子風(fēng)干，以減弱細(xì)胞呼吸，減少有機物的消耗礦質(zhì)元素有些礦質(zhì)元素是酶的激活劑，影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶的活性合理施肥續(xù)表2.呼吸方式在生活實踐中的應(yīng)用(1)傷口過深或被生銹鐵釘扎傷后，如不及時治療，會導(dǎo)致破傷風(fēng)芽孢桿菌進(jìn)行無氧呼吸而大量繁殖，引發(fā)破傷風(fēng)。(2)酵母菌、谷氨酸棒狀桿菌、醋酸桿菌等既可進(jìn)行有氧呼吸，又可進(jìn)行無氧呼吸。有氧時，進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖；無氧時，進(jìn)行無氧呼吸，可用來生產(chǎn)酒、味精、食醋等。(3)作物栽培時要及時松土
12、透氣，利于根系的有氧呼吸，促進(jìn)對水和無機鹽的吸收；稻田需定期排水，否則會因根長期進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生大量酒精對細(xì)胞發(fā)生毒害作用，使根腐爛。(4)劇烈運動時無氧呼吸積累過多的乳酸會使肌肉酸脹無力，所以人在進(jìn)行體育鍛煉時，提倡慢跑等有氧運動?！镜淅?】(2011年海南)下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是()A種子風(fēng)干脫水后細(xì)胞呼吸增強B土壤淹水可導(dǎo)致根系發(fā)生無氧呼吸C破傷風(fēng)桿菌在有氧條件下能大量繁殖D小麥種子萌發(fā)過程中有氧呼吸逐漸減弱解題思路種子風(fēng)干脫水后，由于水分減少，細(xì)胞呼吸減弱；破傷風(fēng)桿菌是厭氧細(xì)菌，在無氧條件下能大量繁殖；小麥種子萌發(fā)過程中有氧呼吸逐漸增強。答案B 考點對應(yīng)練3.關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘
13、述，正確的是()DA.水稻根部主要進(jìn)行無氧呼吸，所以能長期適應(yīng)缺氧環(huán)境B.荔枝在無 O2、保持干燥、零下低溫和無乙烯環(huán)境中，可延長保鮮時間C.快速登山時人體主要是從分解有機物產(chǎn)生乳酸的過程中獲得能量D.玉米經(jīng)酵母菌發(fā)酵可產(chǎn)生酒精，是通過酵母菌的無氧呼吸實現(xiàn)的解析：水果的保鮮條件是低 O2、零上低溫；快速登山主要由有氧呼吸提供能量。探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式1實驗原理(1)酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存,屬于兼性厭氧菌,因此便于用來研究細(xì)胞呼吸的不同方式。(2)CO2可使澄清石灰水變混濁,也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。根據(jù)石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色的
14、時間長短,可以檢測酵母菌培養(yǎng)液中 CO2 的產(chǎn)生情況。(3)橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇(酒精)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。2實驗流程3實驗現(xiàn)象(1)甲、乙兩裝置中石灰水都變渾濁，但甲中渾濁程度高且速度快。(2)2 號試管中溶液由橙色變成灰綠色，1 號試管不變色。4實驗結(jié)論【典例】(2011 年寧波統(tǒng)考)下圖是某同學(xué)為了研究酵母菌的厭氧呼吸所制作的一個實驗裝置。開始時錐形瓶中裝有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2%的葡萄糖溶液，并在其中加入適量的酵母菌。實驗過程中，刻度玻璃管中的有色液滴會向右移動。表中是該同學(xué)在不同的溫度條件下進(jìn)行實驗時所記錄的液滴右移的距離(單位：cm)。請判斷下列有關(guān)敘述錯誤的是()
15、時間(min)溫度()123454000.10.20.3100.21.01.93.14.0200.41.32.23.34.5350.71.42.84.45.05500.10.20.30.4A.實驗開始前應(yīng)對葡萄糖溶液作煮沸處理，以除去氧氣和滅菌B表中數(shù)據(jù)可以表示酵母菌厭氧呼吸所產(chǎn)生的 CO2 的量C在一定范圍內(nèi)，隨著溫度升高，酵母菌的厭氧呼吸強度越來越大D35最有利于酵母菌的厭氧呼吸，隨著實驗的進(jìn)行，液滴右移的速率越來越大解題思路第一步明確實驗過程、提取隱含信息：酵母菌在葡萄糖溶液中大量繁殖，產(chǎn)生大量二氧化碳，使刻度玻璃管中的有色液滴向右移動。第二步信息轉(zhuǎn)化： 氮氣使裝置中形成無氧環(huán)境；不同溫
16、度下的酵母菌數(shù)量都呈現(xiàn)四個時期：調(diào)整期、對數(shù)期、穩(wěn)定期、衰亡期。第三步分析選項：A 項在加入酵母菌之前，應(yīng)對葡萄糖溶液作煮沸處理，以除去氧氣和滅菌，有利于酵母菌的繁殖，同時也能證明氣體都是由酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的；C 項在一定范圍內(nèi)，隨著溫度升高，酵母菌的厭氧呼吸強度越來越大，但當(dāng)溫度超過最適溫度后會隨溫度的上升而下降；D 項，35的實驗組中，厭氧呼吸所產(chǎn)生的 CO2 的量多，說明最有利于酵母菌的厭氧呼吸，但隨著實驗的進(jìn)行，葡萄糖量減少和有毒物質(zhì)的積累，酵母菌的厭氧呼吸減慢，液滴右移的速率越來越小。答案D提高實驗嚴(yán)謹(jǐn)性的方法無氧呼吸裝置瓶應(yīng)封口放置一段時間，待酵母菌將瓶中的氧消耗完，再連通盛有澄清石
17、灰水的錐形瓶，確保是無氧呼吸產(chǎn)生的 CO2 通入澄清的石灰水。1(2011 年潮州統(tǒng)考)細(xì)胞呼吸對生命活動意義重大，下面關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述正確的是()A線粒體是需氧呼吸的主要場所，沒有線粒體的細(xì)胞只能進(jìn)行厭氧呼吸B有葉綠體的細(xì)胞可以自行合成 ATP，因此不需要細(xì)胞呼吸提供能量C酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生 A mol CO2，人在正常情況下消耗等量葡萄糖可形成 3A mol CO2D細(xì)胞呼吸中有機物的分解必須有水和氧氣的參與才能釋放儲存的能量解析：葉綠體合成的 ATP 只用在暗反應(yīng)中；細(xì)胞呼吸中的無氧呼吸不需 O2。答案：C2(2011 年廣東聯(lián)考)下圖表示人體在不同距離的跑步過程中，有氧呼吸和無氧呼吸
18、供能的百分比(假設(shè)能量全部來自糖類的分解)。下列相關(guān)的說法正確的是()A跑步距離越長，無氧呼吸供能所占比例越大B跑步距離越短，有氧呼吸供能所占比例越大C100 米跑時，所需 ATP 主要由有氧呼吸產(chǎn)生D1 500 米跑時，兩種呼吸方式消耗的葡萄糖的量不相等解析：短跑時無氧呼吸占優(yōu)勢，長跑時有氧呼吸占優(yōu)勢。答案：D3(2011 年汕頭模擬)下圖為探究酵母菌進(jìn)行的細(xì)胞呼吸類型的裝置圖，下列現(xiàn)象中能說明酵母菌既進(jìn)行需氧呼吸，同時又進(jìn)行厭氧呼吸的是 ()A裝置 1 中液滴左移，裝置 2 中液滴不移動B裝置 1 中液滴左移，裝置 2 中液滴右移C裝置 1 中液滴不動，裝置 2 中液滴右移D裝置 1 中液
19、滴右移，裝置 2 中液滴左移解析：裝置 1 中 NaOH 吸收 CO2，液滴左移說明在不斷消耗 O2，說明存在著有氧呼吸；裝置 2 中有清水，不吸收 CO2，液滴右移，說明存在著無氧呼吸。答案：B4(2011 年廣州調(diào)研)有人利用小球藻做了下列實驗，開始時各試管中小球藻的數(shù)量相同，請回答下列問題。(1)實驗裝置中的生物,具有細(xì)胞器膜的是_。(2)酵母菌在快速繁殖時，細(xì)胞呼吸的總反應(yīng)式是_。(3)將兩個裝置都同時放在適宜的溫度和光照下培養(yǎng)一段時間，B、C 兩試管中小球藻密度更大的是_，為什么？_。(4)通常采用_法對 A 試管中的酵母菌進(jìn)行計數(shù)，若在血球計數(shù)板上的一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)當(dāng)采取的措施是_。C6H12O66H2O6O2 6CO212H2O能量酵母菌、小球藻BB 瓶的小球藻能獲得 A 瓶的酵母菌呼吸產(chǎn)生的 CO2抽樣檢測(顯微鏡直接計數(shù))對樣液稀釋后再取樣計數(shù)酶(5)將小球藻裝在密閉容器中，一直給予適宜溫度和光照。通入 14CO2，反應(yīng)時間為 0.5s 時，14C 出現(xiàn)在 C3 中；反應(yīng)時間為 5s 時，14C 出現(xiàn)在 C6 中。該實驗是通過控制_(變量)來探究 CO2 中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑。若改變某實驗條件發(fā)現(xiàn) C5的含量快速升高，則改變的實驗條件最可能是_。反應(yīng)時間(或 CO2 的濃度)降低 CO2 的濃度
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