53ATP的主要来源细胞呼吸知识点

5.3ATP的主要来源——细胞呼吸byh1考点1细胞呼吸的类型与过程1．有氧呼吸过程2．无氧呼吸过程(1)第一阶段与有氧呼吸完全相同。(2)第二阶段是第一阶段产生的[H]将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸的过程。不同生物无氧呼吸的产物不同，是由于催化反应的酶不同。3．有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件需要O2、酶和适宜的温度不需要O2，需要酶和适宜的温度呼吸场所第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体中全过程都在细胞质基质中分解产物CO2和H2OCO2和酒精或乳酸不同点释放能量1mol葡萄糖释放能量2870kJ，其中1161kJ转移至ATP中，生成38molATP1mol葡萄糖释放能量196.65kJ(生成乳酸)或225.94kJ(生成酒精)，其中均有61.08kJ转移至ATP中，生成2molATP特点有机物彻底分解，能量完全释放有机物没有彻底分解，能量没完全释放相同点其实质都是：分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要相互联系①第一阶段完全相同②实质相同：分解有机物，释放能量③意义相同：为生命活动提供能量，为物质转化提供原料④无氧呼吸进化为有氧呼吸应用指南1．不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因在于催化反应的酶不同。动物和人体无氧呼吸的产物是乳酸。微生物的无氧呼吸称为发酵，但动植物的无氧呼吸不能称为发酵。2．原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸。5.3ATP的主要来源——细胞呼吸byh23．有氧呼吸的三个阶段均有ATP产生；无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。其余的能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。4．有氧呼吸过程中H2O既是反应物(第二阶段利用)，又是生成物(第三阶段生成)，且生成的H2O中的氧全部来源于O2。5．有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。6．呼吸作用产生的能量大部分以热能形式散失，对动物可用于维持体温。7．水稻等植物长期水淹后烂根的原因：无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因：无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。考点2根据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况(底物为葡萄糖)O2吸收量、CO2释放量细胞呼吸的方式不消耗O2，释放CO2只进行无氧呼吸O2吸收量＝CO2释放量只进行有氧呼吸O2吸收量＜CO2释放量两种呼吸方式同时进行，多余CO2来自无氧呼吸酒精量＝CO2量只进行无氧呼吸酒精量＜CO2量两种呼吸方式同时进行，多余CO2来自有氧呼吸CO2释放量︰O2吸收量＝4︰3有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量相等CO2释放量︰O2吸收量＞4︰3无氧呼吸占优势CO2释放量︰O2吸收量＜4︰3有氧呼吸占优势有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵，有酒精生成是产酒精的无氧呼吸，有含氮废物生成其呼吸底物一定为含氮物质(如蛋白质)【特别提醒】1．CO2释放量、O2吸收量、酒精量都是指物质的量，单位是摩尔。2．以上的根据是葡萄糖有氧呼吸和无氧呼吸的方程式，不包括其他有机物质。考点3影响细胞呼吸的因素及其应用1．内因：遗传因素(决定酶的种类和数量)(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——环境因素(1)温度①温度影响呼吸作用，主要是通过影响呼吸酶的活性来实现的。呼吸速率与温度的关系如下图。②生产上常用这一原理在低温下贮藏水果、蔬菜。大大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降低温度，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量。(2)O2的浓度①在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。(如图)②生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。(3)CO25.3ATP的主要来源——细胞呼吸byh3CO2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。(如图)(4)水在一定范围内，呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。应用指南细胞呼吸原理的应用实例1．用透气纱布或“创可贴”包扎伤口：增加通气量，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。2．酿酒时早期通气——促进酵母菌有氧呼吸，利于菌种繁殖后期密封发酵罐——促进酵母菌无氧呼吸，利于产生酒精3．食醋、味精制作：向发酵罐中通入无菌空气，促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。4．土壤松土①促进根细胞呼吸作用，有利于主动运输，为矿质元素吸收供应能量。②促进土壤中硝化细菌活动，有利于NH3NO3－，从而提高土壤肥力。③抑制反硝化细菌活动，防止NO3－N2，导致土壤氮元素流失。5．低温、低氧、适宜湿度——蔬果保鲜；6．去除作物变黄的叶片——减少有机物的消耗以提高作物产量。7．稻田定期排水：促进水稻根细胞有氧呼吸。8．提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。考点4实验面面观：探究酵母菌细胞呼吸的方式1．实验原理(1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。(2)CO2可使澄清的石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。2．实验流程提出问题：酵母菌利用葡萄糖产生酒精是在有氧还是无氧的条件下进行的？酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么？作出假设：针对上述问题，根据已有的知识和生活经验如酵,母菌可用于酿酒、发面等作出合理的假设5.3ATP的主要来源——细胞呼吸byh4【特别提醒】1．通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致2．B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。【方法例析】对比实验和对照实验1．对比实验：不设置对照组，而是设置两个或两个以上的实验组，通过对实验结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫对比实验，这样的对照方法也叫相互对照。如探究酵母菌细胞呼吸方式的实验，有氧和无氧条件下的实验结果都是未知的，通过两个实验结果的对比可以得出氧气对细胞呼吸的影响。2．对照实验：设置对照组和实验组，对照组的实验结果一般是已知的，对照组主要起消除或减少实验误差，鉴别实验中的处理因素和非处理因素的差异等作用。常用的对照方式有：(1)空白对照：空白对照是不给对照组以任何处理因素。(2)条件对照：指虽给实验对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。(3)自身对照：指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组，向一组实验对象施加一个或数个因子，然后测量其前后的变化，这种实验又叫单组实验法。(4)相互对照：不设对照组，通过几个实验组相互对照，这种实验也就是对比实验。