1、- 1 -第二讲 细胞呼吸考纲展示1细胞呼吸() 2.实验：探究酵母菌的呼吸方式授课提示：对应学生用书第 47 页一、探究酵母菌细胞呼吸的方式1酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌 代 谢 类 型 兼 性 厌 氧 型 细 胞 呼 吸 方 式 有 氧 呼 吸 和 无 氧 呼 吸2产物的检测试剂 现象(颜色变化)澄清的石灰水 变浑浊CO2 溴麝香草酚蓝水溶液 蓝色绿色黄色酒精 在酸性条件下，橙色的重铬酸钾 灰绿色二、细胞呼吸的方式1分类Error!2有氧呼吸(1)反应式：C 6H12O66O 26H 2O 6CO212H 2O能量。 酶 (2)过程(3)与有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸是在温和的条件下进
2、行的；有机物中的能量是逐步释放的；一部分能量储存在 ATP 中。3无氧呼吸(1)场所：全过程是在细胞质基质中发生的。- 2 -(2)过程第一阶段 葡萄糖丙酮酸、H和少量能量乙醇发酵 丙酮酸酒精CO 2 植物、酵母菌等第二阶段乳酸发酵 丙酮酸乳酸高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等三、细胞呼吸的意义、影响因素及应用1.意 义 为 生 命 活 动 提 供 能 量 为 体 内 其 他 化 合 物 的 合 成 提 供 原 料2影响细胞呼吸的环境因素(1)温度：通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸强度。(2)O2浓度对有氧呼吸：在一定范围内，随着 O2浓度增加，有氧呼吸强度也增加，但由于呼吸酶活性
3、和呼吸底物浓度的限制，O 2浓度增加到一定程度，有氧呼吸强度不再增加。对无氧呼吸：随着 O2浓度的增加，无氧呼吸受到的抑制作用加强。(3)CO2浓度：CO 2是有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸的产物，当 CO2浓度过高时会抑制细胞呼吸。(4)水分：水为细胞呼吸提供反应环境，一定范围内随水含量的增加细胞呼吸加强。3细胞呼吸原理的应用(1)对有氧呼吸原理的应用包扎伤口应选用透气的敷料，抑制厌氧菌繁殖。提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸，避免肌细胞产生大量乳酸。及时松土有利于植物根系生长。稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根因缺氧变黑、腐烂。(2)对无氧呼吸原理的应用利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各
4、种酒。利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖，较深的伤口需及时清理、注射破伤风抗毒血清等。答 题 语 句 要 记 牢 1CO 2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。易 混 易 错 辨 析 清 细胞呼吸的 4 个易混易错点(1)误认为有氧呼吸的全过程都需要 O2：有氧呼- 3 -2在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。3有氧呼吸三个阶段均能产生 ATP，第三阶段产生 ATP 最多。4有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸。5有氧呼吸和无氧呼吸的实质都是氧化分解有机物，释放能量，形成 ATP。6不
5、同生物细胞进行无氧呼吸产物不同的直接原因是所含酶的种类不同。7O 2抑制细胞无氧呼吸，促进细胞有氧呼吸。吸的第一、二阶段不需要 O2，只有第三阶段需要O2。(2)误认为 O2一定抑制无氧呼吸：也有例外，如哺乳动物成熟的红细胞的无氧呼吸不受 O2的影响。(3)呼吸作用中有 H2O 生成一定是有氧呼吸，有CO2生成不一定是有氧呼吸，但对动物和人体而言，有 CO2生成一定是有氧呼吸，因为动物及人体无氧呼吸产物为乳酸。(4)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸，如成熟红细胞，蛔虫等；一些原核生物无线粒体，但能进行有氧呼吸。授课提示：对应学生用书第 48 页考点一
6、 细胞呼吸的过程分析核心考点通关1有氧呼吸与无氧呼吸过程分析(1)有氧呼吸中各元素的来源和去路(2)反应物和产物CO 2是在第二阶段产生的，是由丙酮酸和水反应生成的，场所是线粒体基质。O 2参与了第三阶段，H和 O2结合生成水，场所是线粒体内膜，所以细胞呼吸产生的水中的氧来自于 O2。有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水用于第二阶段的反应，生成物中的水是有氧呼吸第三阶段H和 O2结合生成的。(3)细胞呼吸中H和 ATP 的来源和去路来源 去路H有氧呼吸：C 6H12O6和 H2O无氧呼吸：C 6H12O6有氧呼吸：与 O2结合生成水无氧呼吸：还原丙酮酸ATP 有氧呼吸：三个阶段
7、都产生 用于各项生命活动- 4 -无氧呼吸：只在第一阶段产生2.不同生物无氧呼吸的产物不同生物 无氧呼吸产物大多数植物细胞 酒精和 CO2植物马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等 乳酸动物骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的红细胞等乳酸乳酸菌等 乳酸微生物酵母菌等 酒精和 CO23.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摩尔数之比无氧呼吸有氧呼吸13。(2)消耗等量的葡萄糖时需要的氧气和产生的 CO2摩尔数之比有氧呼吸需要的氧气有氧呼吸和无氧呼吸产生的 CO2之和34。(3)产生等量的 CO2时消耗的葡萄糖摩尔数之比无氧呼吸有氧呼吸31。易混易错细胞呼吸的 5 个易混易
8、错点(1)有氧呼吸三个阶段都释放能量产生 ATP，但生成 ATP 最多的是发生在线粒体内膜上的第三阶段。无氧呼吸只在第一阶段释放能量产生 ATP，其余能量储存在分解不彻底的氧化产物酒精或乳酸中。(2)不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于基因选择性表达。(3)葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才进入线粒体被分解。(4)有 H2O 生成的一定是有氧呼吸，有 CO2生成的一定不是乳酸发酵。(5)细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，少部分转移到 ATP 中。题组突破演练题组一 细胞呼吸的过程分析1下图是真核细胞内呼吸作用的过程图解
9、，下列说法正确的是( )- 5 -A图中 X 表示 O2，它可以通过植物的光合作用产生B物质 Y 可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化为由蓝色变成绿色C人体内不能完成过程D图中催化、过程的酶存在于线粒体内膜上解析：图示中 X 表示 O2，可以通过植物的光合作用产生，A 正确；Y 表示 CO2，可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变成黄色，B 错误；人体内由于不含有酒精发酵所需的酶，故不能进行过程，但能完成过程，C 错误；过程为有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质中，D 错误。答案：A2(2017吉林长春统考)下列关于葡萄糖分解成丙酮酸的场所和条件的说法，错误的是( )A既可以在
10、真核细胞中进行，也可以在原核细胞中进行B既可以在线粒体中进行，也可以在细胞质基质中进行C既可以在有氧条件下进行，也可以在无氧条件下进行D既可以在有光条件下进行，也可以在无光条件下进行解析：葡萄糖分解成丙酮酸是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，既可以发生在真核细胞，也可以发生在原核细胞，A 正确。葡萄糖分解成丙酮酸的场所是细胞质基质，不能发生在线粒体中，B 错误。不论是有氧还是无氧葡萄糖都可以分解成丙酮酸，C 正确。不论是有光还是无光葡萄糖都可以分解成丙酮酸(呼吸作用与光照无关)，D 正确。答案：B题组二 细胞呼吸类型的分析判断3(2017山西四校联考)把盛有酵母菌和葡萄糖混合液的装置(如图)置于适
11、宜温度下，一段时间后，经检测，装置中葡萄糖减少了 a 摩尔，气体的体积总量增加了 b 摩尔。以下关于酵母菌细胞呼吸的分析不正确的是( )A无氧呼吸消耗的葡萄糖量为 0.5b 摩尔- 6 -B有氧呼吸产生的 CO2量为 6a b 摩尔C细胞呼吸产生的 CO2量为 6a2 b 摩尔D细胞呼吸消耗的 O2量为 6a3 b 摩尔解析：图示装置测量的气体变化量是呼吸作用消耗氧气和产生二氧化碳的差值，有氧呼吸分解 1 摩尔葡萄糖需消耗 6 摩尔氧气，生成 6 摩尔二氧化碳，生成量和消耗量相等；酵母菌无氧呼吸分解 1 摩尔葡萄糖不消耗氧气，生成 2 摩尔二氧化碳。气体总量增加 b 摩尔，全是无氧呼吸产生的二
12、氧化碳量，说明无氧呼吸消耗葡萄糖量为 0.5b 摩尔。装置中的葡萄糖减少了 a 摩尔，则有氧呼吸消耗氧气量( a0.5 b)66 a3 b。呼吸作用产生二氧化碳量6 a3 b b6 a2 b。答案：B4(2017云南玉溪测试)将等量且足量的苹果果肉分别放在 O2浓度不同的密闭容器中，1 小时后，测定 O2的吸收量和 CO2的释放量，如下表：O2浓度变化量 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25%O2吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8CO2释放量/mol 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0
13、.8 0.8下列有关叙述中正确的是( )A苹果果肉细胞在 O2浓度为 03%和 3%25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸B贮藏苹果时，应选择 O2浓度为 5%的适宜环境条件CO 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 CO2解析：根据表格中的数据，可以得到苹果果肉细胞在 O2浓度为 5%25%时只进行有氧呼吸，A 错误；贮藏苹果时，应选择 O2浓度为 5%的适宜环境条件，因为此时释放的 CO2最少，则有机物的消耗最少，B 正确；在一定范围内 O2浓度越高，苹果果肉细胞释放的 CO2越多，则有氧呼吸越旺盛，但是表中氧气浓度为 20%25
14、%时，有氧呼吸强度不变，C 错误；苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产物是酒精和二氧化碳，D 错误。答案：B“三看法”判定细胞呼吸类型(1)“一看”反应物和产物- 7 -(2)“二看”物质的量的关系不消耗 O2，释放 CO2只进行无氧呼吸产生酒精。无 CO2释放只进行无氧呼吸产生乳酸。酒精产生量等于 CO2量只进行无氧呼吸产生酒精。CO 2释放量等于 O2的吸收量只进行有氧呼吸。CO 2释放量大于 O2的吸收量既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的 CO2来自酒精发酵。酒精产生量小于 CO2量既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的 CO2来自有氧呼吸。(3)“三看”反应场所考点二 影响呼吸速率的因素
15、及实践应用核心考点通关1呼吸速率是指单位数量的活体组织，在单位时间内分解有机物的速率。它是呼吸作用强弱的指标，一般以测定释放二氧化碳或吸收氧气的速率来衡量呼吸速率。2影响呼吸速率的外界因素及机理因素 曲线模型 影响机理 实践应用温度影响呼吸酶的活性：最适温度时，细胞呼吸最强；超过最适温度，呼吸酶活性降低，甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适温度，酶活性下降，呼吸受抑制低温下贮存蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培过程中，夜间适当降温，以降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量- 8 -氧气氧气作为有氧呼吸的原料而影响细胞呼吸的速率和性质(在 O2浓度为零时只进行无氧呼吸；浓度为大于零小于 10%时，既进
16、行有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为 10%以上时，只进行有氧呼吸)适当降低氧气浓度能够抑制细胞呼吸，减少有机物消耗，以延长蔬菜、水果的保鲜时间CO2浓度增加 CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度得到解释在蔬菜和水果的保鲜中，增加 CO2的浓度，可提高保鲜效果H2O在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱将种子风干，以减弱细胞呼吸，从而减少有机物的消耗，延长作物种子储藏时间3.植物组织细胞呼吸曲线解读(1)图中各点表示的生物学意义Q 点：不耗 O2，产生 CO2只进行无氧呼吸P 点：耗 O2量产生 CO2量只进行有氧呼吸QP 段：产生 CO2量
17、耗 O2量同时进行有氧呼吸和无氧呼吸R 点：产生 CO2最少组织细胞呼吸最弱点(2)在保存蔬菜、水果时，应选择 R 点对应的 O2浓度，同时保持低温、适宜湿度条件。易混易错影响细胞呼吸的外界因素的 2 个易混易错点(1)影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度，可采取供水、升温、高氧等措施，若需降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。(2)储存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。蔬菜、水果在储藏时都应在低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温；种子储存时应保持干燥，而蔬菜、- 9 -水果储存时应保持一定的湿度。题组突破演练题组 影响呼吸速
18、率的因素5下列有关细胞呼吸曲线的说法，错误的是( )A分析曲线图可知，O 2浓度低时，无氧呼吸占优势B随 O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强C当 O2浓度达到一定值后，随 O2浓度增大，有氧呼吸不再加强D冰箱因能减少环境中氧气含量，减缓呼吸作用而延长水果、蔬菜的保存时间解析：随着氧气浓度的增加，无氧呼吸受到抑制；有氧呼吸强度逐渐加强，直到受呼吸酶数量等因素的影响而不再增强为止。贮藏水果、蔬菜时，通过降低环境中 O2浓度可以减少果蔬中有机物的消耗，但环境中不能没有 O2，因为储藏物无氧呼吸会产生酒精并导致自身腐烂；冰箱因能降低环境的温度，减缓呼吸作用而延长水果、蔬菜的保存时间。答
19、案：D6(2017黑龙江哈师大附中月考)甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官 CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述错误的是( )A甲图中氧浓度为 a 时的情况对应的是乙图中的 A 点B甲图中氧浓度为 b 时的情况对应的是乙图中的 CD 段C甲图的 a、b、c 三个浓度中 c 有机物分解最慢D甲图中氧浓度为 d 时没有酒精产生解析：结合题意分析图解：图甲中不同氧浓度条件下进行的呼吸作用不同，判断呼吸作用方式主要根据产生的二氧化碳和消耗氧气的量的比例。氧浓度为 a 时，只进行无氧呼吸，氧浓度为 d 时，只进行有氧呼吸。甲图中氧浓度为 a 时，细胞只释放 CO2不吸收氧气，说明细胞只进行无氧呼
20、吸，对应乙图中的 A 点，A 正确；氧浓度为 b 时，CO 2的释放量远远大于氧气的吸收量，说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度大，应在乙图中的 AC 段之间，B 错误；甲图的a、b、c 三个浓度中 c 有机物分解最慢，C 正确；氧浓度为 d 时，CO 2释放量与氧气的吸收量- 10 -相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生，D 正确。答案：B7将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的 CO2处理 48 h 后，贮藏在温度为 1 的冷库内。另一份则始终在 1 的冷库内贮藏。从采摘后算起每 10 天取样一次，测定其单位时间内CO2释放量(mol)和 O2吸收量(mol)，计算二者的比
21、值得到如图所示曲线。下列结论正确的是( )A贮藏前用 CO2处理后的蓝莓无法进行无氧呼吸B第 10 d 时，细胞中的 ATP 完全来自线粒体C第 20 d 未处理组蓝莓产生的乙醇量高于 CO2处理组D第 40 d 未处理组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多解析：根据曲线中 10 d 后二氧化碳与氧气的比值大于 1，可知贮藏前用 CO2处理后的蓝莓可进行无氧呼吸；第 10 d 时二氧化碳与氧气的比值等于 1，细胞只进行有氧呼吸，此时细胞内 ATP 来自线粒体和细胞质基质；第 20 d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值更大，说明未处理组蓝莓无氧呼吸释放的二氧化碳量更多，因此，未处理组蓝莓无氧呼
22、吸产生的酒精量高于 CO2处理组；第 40 d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值为 2，假设有氧呼吸吸收的氧气量为 a，则无氧呼吸释放的二氧化碳量也为 a，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式，可以得出有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量分别为 a/6、 a/2。答案：C考点三 探究酵母菌细胞呼吸的方式(实验探究)实验考什么典例 某生物兴趣小组对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验。请据图分析作答：(1)该兴趣小组想探究的具体问题是：酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生 CO2。现提供若干套(每套均有数个)实验装置，如下图 AD 所示：请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)，有氧
