第12讲细胞呼吸

第12讲细胞呼吸考试要求1.有氧呼吸。正确把握有氧呼吸的概念，阐述细胞有氧呼吸的全过程。2•无氧呼吸。正确把握无氧呼吸的概念，阐述细胞无氧呼吸的全过程。3•呼吸作用的意义。理解呼吸作用的意义。知识整理、有氧呼吸有氧呼吸是生物体进行呼吸作用的主要方式。通常所指的呼吸作用就是指有氧呼吸。1.概念：是指生物细胞在的参与下，通过酶的催化作用，把等有机物氧化分解，产生出和，同时释放出大量的过程。2.场所：先在内，后在内。I比较有氧呼吸三个阶段的场所、反应物、产物、产生的能量比较项目第一阶段第二阶段第三阶段场所反应物产物产生的能量有氧呼吸的总反应式：。4•有氧呼吸释放的能量：在有氧呼吸过程中，葡萄糖彻底氧化分解，1mol葡萄糖可以释放2870kJ的能量，其中1161kJ储存在中，其余能量都以形式散失。能量利用率约为左右。二、无氧呼吸•概念：是指细胞在条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为的氧化产物，同时释放出能量的过程。•场所：3.无氧呼吸的过程：无氧葡萄糖f彳或高等植物在水淹情况下无氧呼吸的反应式：高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌无氧呼吸的反应式：4•无氧呼吸释放的能量：在无氧呼吸中，葡萄糖氧化分解时所释放出的能量，比有氧呼吸释放出的要少得多。如1mol葡萄糖在分解成乳酸以后，共放出196.65kJ的能量，其中有61.08kJ的能量储存在中，其余的能量都以形式散失。能量利用率约为左右。三、无氧呼吸和有氧呼吸的比较呼吸类型有氧呼吸无氧呼吸区别场所条件物质变化能量变化相同占八、、实质联系四、呼吸作用的意义1•通过呼吸作用，分解有机物释放能量并转化为，才能直接供给生命活动的2•呼吸作用还是各种有机物的枢纽。五、光合作用与呼吸作用的关系1.光合作用与呼吸作用从物质和能量的变化上来看，是正好相反的两个过程，但它们并不是简单的逆转。光合作用呼吸作用区反应部位反应条件别物质变化能量变化联系光合作用为呼吸提供，呼吸作用为光合提供。2.:H0的来源和去路：光合作用：来源于，用于，形成呼吸作用：来源于，用于，形成命题研究考点搜索出题方向解题策略有氧呼吸。（2000、2001、2003年）考查有氧呼吸的概念，细胞有氧呼吸的全过程及能量利用率的冋题。命题热点有两个：一是关于呼吸作用的计算，并要求掌握关于光合作用与呼吸作用的综合计算；二是会分析影响呼吸作用的因素并探讨呼吸作用原理在生产实践中的应用。有关呼吸作用中的化学反应及化学计算，应结合化学知识认真思考。关于光合作用与呼吸作用的综合计算是难点，要特别注意区分总量和净量。对于生产实践中应用的考题，应注意联系生产、生活实际，根据需要来采取措施或促进或抑制呼吸作用。无氧呼吸。（2001、2003、2004年）考查无氧呼吸的概念，细胞无氧呼吸的全过程及能量利用率的问题。命题时往往以氧气浓度变化为条件，综合考查生物的有氧呼吸和无氧呼吸。以氧气浓度变化为条件，综合考查生物有氧呼吸和无氧呼吸的转变是难点，且一般结合图形和物质量的计算，要仔细读图审题，将图形中蕴藏的生物学含义挖掘出来，全面分析有氧呼吸和无氧呼吸反应中物质的量的关系，防止解题的片面性。呼吸作用的意义。（2001年）一般不会纯粹考查该知识点，在考查生物的各种生命活动中去认识呼吸作用的意义。理解呼吸作用的意义，注意把握呼吸作用提供生命活动的能量及作为各种有机物相互转化枢纽的原因。提分关键1简析影响呼吸作用的因素及其在生产实践中的应用。答：一般来说，凡是生长迅速的植物种类、器官组织和细胞，其呼吸均较旺盛，如幼根、幼叶的呼吸强于老根、老叶，生殖器官的呼吸强于营养器官。影响呼吸作用的因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、水等。呼吸作用的一系列反应过程均需要酶的催化，温度是通过影响酶的活性来影响呼吸作用的。生物呼吸作用的主要方式是有氧呼吸，在一定的范围内，有氧呼吸的强度随氧气浓度的升高而增大，在有氧的情况下，无氧呼吸受到抑制。二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用。生物含水量的多少影响呼吸作用，在一定的范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而增加。在生产实践中，根据需要常采取一定的措施来促进或抑制呼吸作用。在植物栽培中，中耕松土就是为了保证根的正常呼吸。粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，使呼吸作用降至最低，以减少有机物消耗。如果种子含水量过高，呼吸加强，使贮藏的种子堆中温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸，使种子品质变坏。在果实和蔬菜的保鲜中，常通过控制呼吸作用以降低它们的代谢强度，达到保鲜的目的。例如，某些果实和蔬菜可放在低温下或降低空气中的氧含量及增加二氧化碳的浓度，减弱呼吸作用，使整个器官代谢水平降低，延缓老化。另外在农业生产中，为了使有机物向着人们需要的器官积累，常把下部变黄的、已无光合能力、仍然消耗养分的枝叶去掉，使光合作用的产物更多地转运到有经济价值的器官中去。2•进行光合作用与呼吸作用综合计算时要注意什么？答：光合作用与呼吸作用综合计算要注意分清光合速率和呼吸速率。光合速率是光合作用强度的指标。它是指在单位时间内，单位面积的叶片合成有机物的速率。由于有机物的测定比较困难，通常测定光合作用过程中C02的吸收量（或02的释放量）来表示光合速率。由于光合作用过程中吸收C02的同时，还要进行呼吸作用释放C02,这些C02未出植物体又被光合作用利用（或光合作用释放的02的一部分又被呼吸作用所消耗）。所以光照下测定的C02吸收量（或02的释放量）称为可见（或表观）光合速率。因此，真正光合速率是指植物在光下实际合成有机物的量。即在单位时间内，单位面积的叶片从外界吸收和自身呼吸释放的C02量（或单位时间内，单位面积的叶片释放到外界环境和自身呼吸消耗的02量）。光合速率的计算公式为：实际光合速率=可见光合速率+呼吸速率。具体可表示为：实际光合速率=从外界吸收的C02+呼吸释放的C02或实际光合速率=释放到外界的02+呼吸消耗的02。单位为C02或02量/单位面积•单位时间。呼吸速率是指单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率。它是植物呼吸作用强弱的生理指标。因为测定有机物的分解速率是非常困难的，所以一般以测定植物体释放C02或吸收02的量来表示呼吸速率。测定呼吸速率时必须在黑暗条件下以排除光合作用的影响。呼吸速率的计算公式为：呼吸速率=释放C02的量或吸收02的量。单位与光合速率相同。名师点拨例1（2000广东生物卷）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•气孔周围的细胞考点分析本题考查呼吸作用是每一个活细胞的生理作用。解题思路任何活细胞都在不停地进行呼吸作用，呼吸作用停止就意味着细胞的死亡。而高等植物的光合作用只发生在含有叶绿体的细胞中。本题正确 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 是A。失分陷阱错误原因主要是将呼吸作用与光合作用混为一谈。例2（2003江苏理综卷）生物的生命活动都要消耗能量，这些能量由呼吸作用提供，活细胞内进行有氧呼吸的主要场所是高尔基体B.线粒体C.叶绿体D.核糖体考点分析本题考查的是细胞呼吸作用的具体场所。解题思路活细胞内进行有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，其中第二阶段释放能量最多的是第三阶段，是在线粒体中完成的。本题正确答案是B。失分陷阱此题答案直接具体，属于容易题，基本上没有设置陷阱。例3（2001全国理综卷）运动员在进行不同项目运动时，机体供能方式不同。对三种运动项目的机体总需氧量、实际摄入氧量和血液中乳酸增加量进行测定，结果如下:运动项目总需氧量（升）实际摄人氧量（升）血液乳酸增加量马拉松跑600589略有增加400米跑162显著增加100米跑80未见增加根据以上资料分析马拉松跑、400米跑、100米跑运动过程中A.有氧呼吸、无氧呼吸、磷酸肌酸分解B.无氧呼吸、有氧呼吸、磷酸肌酸分解C.有氧呼吸、无氧呼吸、无氧呼吸D.有氧呼吸、磷酸肌酸分解、无氧呼吸考点分析这是一道考查人体呼吸作用的资料分析题，考查学生对题干信息的综合分析能力。解题思路据所给测定结果，马拉松跑时实际摄入氧量与总需氧量相差不多，且乳酸略有增加，说明马拉松跑过程中机体的主要供能方式分别是有氧呼吸。400米跑时实际摄入氧量与总需氧量相差较多，且乳酸显著增加，说明400米跑过程中机体的主要供能方式分别是无氧呼吸。100米跑时实际摄入氧量为0,且乳酸未见增加，说明100米跑过程中机体的主要供能方式分别既不是有氧呼运动也不是无氧呼吸。肌肉收缩时直接的能源物质是ATP，但细胞中ATP仅能维持2-3S左右，ATP的继续供应靠磷酸肌酸的迅速分解，磷酸肌酸的储量一般维持10s左右，故100米跑过程中机体的主要供能方式是磷酸肌酸分解。本题正确答案是A。失分陷阱失分的原因在于不善于从题干所给的数据信息中分析差别，无法找到解题的突破口。例4（2003全国理综卷）取适量干重相等的4份种子进行不同处理：（甲）风干，（乙）消毒后浸水萌发，（丙）浸水后萌发，（丁）浸水萌发后煮熟冷却，消毒。然后分别放入4个保温瓶中。一段时间后，种子堆内温度最高的是A.甲B.乙C.丙D.丁考点分析本题考查呼吸作用的条件，如活细胞、需要水等以及呼吸作用的程度与释放热量的关系。解题思路风干的种子不会萌发，种子浸水萌发后煮熟后不再有呼吸作用，种子消毒并不会影响种子的萌发，只是杀死种子表面的一些微生物和其它虫卵。丙浸水后萌发呼吸作用产生热量除了种子外，还有种子表面的其它生物呼吸产热，故温度比乙消毒后浸水萌发的要高。本题正确答案是G失分陷阱许多城市学生对种子消毒没有感性认识，无法区分消毒与否对结果造成的差异。另外部分学生将注意力放在了对题干中文字的纠缠上，错误地在“浸水萌发”和“浸水后萌发”上找区别。例5（2001年江浙理综卷）在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，产生白色泡沫，溶解氧逐渐耗尽。随后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，酒精浓度逐渐上升，泡沫不断增多。当糖浓度下降一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和鲜啤酒。根据上述过程，回答以下问题：TOC\o"1-5"\h\z（1）该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是。（2）初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是。（3）经测定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其它发酵产物，其余1.5%则是用于。（4）请写出由麦芽糖t葡萄糖t酒精的反应方程式考点分析本题以兼性厌氧型生物酵母菌为例，综合考查生物的有氧呼吸和无氧呼吸，同时考查学生对生物呼吸作用意义的理解。解题思路从题干给出的啤酒生产过程分析，在初期，发酵罐中富含氧气，酵母菌经过出芽生殖迅速繁殖，糖度下降，这说明酵母菌在进行有氧呼吸。随后，溶解氧逐渐耗尽，发酵罐内糖度加速降低，酒精浓度逐渐上升，这说明酵母菌在进行无氧呼吸。因此，酵母菌的异化作用类型是既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸。酵母菌在代谢过程中，分解糖类的目的是获得自身生长繁殖所需的能量。本题正确答案是（1）既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸（2）出芽生殖（3）酵母菌自身的生长和繁殖(4)C2H2O1+HO催化剂2C6H2O6C6H2O6催化剂2GIHOH+2CO失分陷阱2001年 高考 地理事物空间分布特征语文高考下定义高考日语答题卡模板高考688高频词汇高考文言文120个实词 阅卷中发现不能用正确的生物学术语作答导致失分，酵母菌异化作用随意地写成“兼氧型”、“兼气型”、“兼性”均被扣分。这也提醒同学在复习中要注重课本上生物学术语的表述，不要自己造字造词。例6（2004全国理综卷）将等量萌发的种子和煮沸自然冷却后的种子分别放入甲、乙两试管中，如图12—1所示（本实验中石蜡油短期内不影响生物的生长）。两试管中均无空气存在。据图分析回答：乙试管煮沸冷却后的种子.铁丝网J-1石蜡油甲试管窗—萌发的种子厂铁丝网■IJ-1石蜡油（12—1⑴甲试管放置几个小时后，管内顶部出现气泡，其中的气体成分主要是；将该气体引入溶液中，可使该溶液变混浊。⑵甲试管中产生气泡的现象是种子进行造成的，写出表示这一过程的反应式⑶乙试管在与甲试管同样的时间内，试管内顶部未出现气泡，原因是。考点分析本题考查活细胞才能进行呼吸作用，种子在萌发初期进行无氧呼吸的反应过程。解题思路甲试管种子在萌发初期进行无氧呼吸产生二氧化碳和酒精，乙试管中煮沸自然冷却后的种子已死亡，不能进行呼吸作用产生二氧化碳。答案：（⑴CO2Ca（OH）2⑵无氧呼吸C6H12O6墨t2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量⑶被煮沸过的种子已经死亡，不能进行呼吸作用失分陷阱不能判断种子在萌发初期进行的是无氧呼吸而导致（2）问不能得分。拓展提升1•人体骨骼肌运动时的能量供应人体骨骼肌运动时的能量供应，具体地说，ATP是肌肉收缩时的直接能源。但ATP在肌肉中含量极低，当肌肉进行剧烈运动时，供能时间仅能维持约1〜3秒，之后的能量供应就要依靠ATP的再生。这时，细胞内的其他高能化合物（如磷酸肌酸）可以把高能磷酸键转移到ADP以生成ATR磷酸肌酸在体内的含量也很少，当肌肉以最大功率运动时，供能时间约能维持6〜8秒。这两项之后的供能，就要依靠葡萄糖和糖元的无氧酵解所释放的能量来合成ATP当人体进行较大强度剧烈运动时，无氧酵解约能维持2〜3分钟时间。由于无氧呼吸产生的乳酸易导致肌肉疲劳，所以，长时间的耐力运动需要靠有氧呼吸释放的能量用来合成ATP综上所述，短时间大强度的运动，如100米短跑，主要靠ATP一磷酸肌酸供能，长时间低强度的运动，主要靠有氧呼吸提供能量；介于二者之间的中强度运动，如400米跑，则主要由无氧呼吸提供能量。巩固练习在呼吸作用过程中，水参与分解和合成水分别发生在A.第一阶段和第二阶段B.第二阶段和第三阶段C.第三阶段和第一阶段D.第三阶段和第二阶段在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将①与氢结合生成水②与碳结合生成二氧化碳体和细胞质基质中被消耗A.①③B.①④C.②③让实验动物猴吸入混有18O的空气，该猴体内最先出现A.CO2B.H2OC.C2H5OH在线粒体中被消耗D.②④18O的化合物是D.C3H6O3④在线粒B.小白鼠增加，青蛙减少D.小白鼠和青蛙都增加RQ=释放的二氧化碳体积/消耗的氧体积)表示生物用于Sri图12—2把小白鼠和青蛙从约25C的温室中移至5C的环境中饲养。小白鼠和青蛙的耗氧量的变化将是A.小白鼠减少，青蛙增加C.小白鼠和青蛙都减少在科学研究中常用呼吸商(12—2。有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如图关闭活塞，在25C下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和装置2的着色液分别向左移动x和y(mm。x和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答：TOC\o"1-5"\h\z装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是。x代表值，y代表值。若测得x=200(mm,y=30(mr),则该发芽种子的呼吸商是。若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，则应将该装置放于何种条件下进行，为什么？为使测得的x和y值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入。设对照的目的是6•人红细胞无线粒体但能携带氧，红细胞所需能量的来源主要是利用A•葡萄糖，进行有氧呼吸B•葡萄糖，进行无氧呼吸C.乳酸，进行有氧呼吸D•乳酸，进行无氧呼吸7•将接种有乳酸菌的牛奶100ml4份和接种有酵母菌的3%淀粉溶液100ml4份分别装在100ml、200ml、300ml和400ml的烧瓶内，将口密封，置于适宜温度下培养，你认为24小时后产生的乳酸和酒精最多的瓶的容量分别是(假定牛奶和淀粉溶液的量相对乳酸菌和酵母菌是足量的。)A•100ml、100mlB.400ml、400mlC.100ml、400mlD.400ml、100ml8用酵母菌酿酒，正确的方法是A.先通气后密封B.先密封后通气C.通气D.密封如果葡萄糖液中有一半的酵母菌在进行有氧呼吸，那么每消耗1mol葡萄糖，将产生A.2mol二氧化碳B.3mol二氧化碳C.4mol二氧化碳D.6mol二氧化碳粮食储存时有时会发生"自燃”现象。这是因为A.太阳照射过强B.空气干燥C.种子呼吸作用D.气温过高硝化细菌进行细胞分裂时所需要的能量，直接通过下列哪一条途径获得A.硝化作用B.化能合成作用C.合成代谢D.分解代谢下列有关呼吸作用的叙述中，错误的是A蛔虫进行无氧呼吸哺乳动物的红细胞只能进行无氧呼吸长跑时，人体产生的CO是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物发酵和无氧呼吸并不是同一概念.长期生活在高原地区的人，一般情况下所需的能量主要来自A.有氧呼吸B.无氧呼吸C.磷酸肌酸转换D.有氧呼吸和无氧呼吸.葡萄糖在细胞质内分解至丙酮酸的过程中，下列叙述正确的是A在线粒体中进行的无氧呼吸B.需在有氧条件下进行C.不产生CQD.反应速度不受温度影响15.有三个盛放葡萄糖液的密封玻璃瓶。已知一瓶中混有酵母菌，一瓶中混有乳酸菌。请填出下表的空格：用手触摸用眼观察判断A瓶有气泡B瓶温热C瓶纯净葡萄糖液16.图12—3表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下C02的释放量与02的吸收量的变化。请回答：如图所示，外界氧浓度在10%以下时，该器官进行什么类型的呼吸？请说明理由。12—3该器官C02的释放与02的吸收的两条曲线在P点相交后重合，表明其呼吸类型发生什么变化？。17•将某一绿色植物置于一个大型密封玻璃容器中，在一定条件下给予充足的光照后，容器中二氧化碳的含量每小时减少了44mg放在黑暗条件下，容器中二氧化碳的含量每小时增加了20mg据实验测定，这株绿色植物在上述光照条件下每小时制造葡萄糖45mg据此回答问题：在上述光照和黑暗条件下，这株绿色植物的呼吸强度A.光照时强于黑暗时C.光照时与黑暗时相等若在一昼夜给8小时光照、mg•黑暗时强于光照时D•无法判断16小时黑暗的情况下，此植物体内的有机物含量增加O若光照和黑暗时二氧化碳的减少量和增加量不变，而该绿色植物在光照条件下每小时制造的葡萄糖改为“40mg‘，那么此情况下这株绿色植物的呼吸强度A光照时强于黑暗时B•黑暗时强于光照时C.光照时与黑暗时相等D•无法判断18.生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如图12—4:据图解回答：(1)反应①②③④中，可在人体细胞中进行的是(2)粮食贮藏过程中，有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为。(3)在反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是