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第8讲细胞呼吸[考纲要求]1.细胞呼吸(Ⅱ)。2.实验：探究酵母菌的呼吸方式。考点一细胞呼吸的类型及过程1．细胞呼吸的含义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．有氧呼吸(1)过程图解(2)写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路__________________________________________________________3．无氧呼吸细胞质基质乳酸酒精和CO22C2H5OH+2CO21．细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去向项目来源去向[H]有氧呼吸：C6H12O6和H2O；无氧呼吸：C6H12O6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：三个阶段都产生；无氧呼吸：只在第一阶段产生用于几乎各项生命活动(除光合作用的暗反应)2.判断细胞呼吸方式的三大依据[教材对接高考]1．(2016·高考全国卷Ⅰ，T4A)ATP能在神经元线粒体的内膜上产生。()探源：必修1P94文字信息。2．(高考全国卷Ⅱ，T6C)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供。()探源：必修1P94文字信息。3．(高考全国卷Ⅱ，T3C)破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中。()探源：必修1P96“资料分析”。√××4．[必修1P93]肌质体是怎样组成的？有什么意义？提示：是肌细胞内由大量变形的线粒体组成的，有利于肌细胞的能量供应。5．[必修1P94“相关信息”]细胞呼吸产生的[H]指的是什么？提示：是由氧化型辅酶Ⅰ(NAD＋)转化成的还原型辅酶Ⅰ(NADH)。6．[必修1P94]无氧呼吸两个阶段都释放能量吗？提示：只有第一阶段释放能量。思维探究据图分析有氧呼吸和无氧呼吸过程(1)反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是________，可在人体细胞中进行的是________(填序号)。提示：②①②④(2)粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，其原因是什么？提示：种子在有氧呼吸过程中产生了水。(3)不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因和根本原因分别是什么？提示：直接原因是催化反应的酶不同，根本原因是基因的选择性表达。(4)如果是以脂肪为底物进行有氧呼吸，消耗O2的量要大于产生CO2的量，其原因是什么？提示：与葡萄糖相比，脂肪含H量高，因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量。题点一细胞呼吸过程及类型的判断1．下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是()A．分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小B．若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸C．适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗D．利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数不同C解析：选C。与成熟组织细胞相比，分生组织细胞代谢旺盛，呼吸速率快，A错误。某些植物组织细胞无氧呼吸产物为乳酸，产生乳酸的无氧呼吸过程，既不吸收O2也不放出CO2，B错误。降低氧气浓度，有氧呼吸减弱，有机物消耗减慢，C正确。利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数相同，D错误。2．(2018·山东泰安期末)下图是人体内不完整的细胞呼吸示意图，有关叙述正确的是()A．细胞内产生CO2的场所为细胞质基质和线粒体B．在有氧条件下，过程②③将受到抑制C．①③④与①②过程相比，能够彻底分解有机物D．过程③产生的ATP最多，过程④需要水的参与C解析：选C。人体细胞有氧呼吸会产生CO2，无氧呼吸产生乳酸，在有氧呼吸第二阶段会产生CO2，其场所为线粒体基质，A错误。在有氧条件下，无氧呼吸过程②会受到抑制，③过程为有氧呼吸的第二阶段，不受影响，B错误。①③④为有氧呼吸，①②为无氧呼吸，有氧呼吸属于彻底氧化分解，C正确。过程④为有氧呼吸的第三阶段，产生的ATP最多，过程③为有氧呼吸的第二阶段，需要水的参与，D错误。3．不同种类的生物在不同的条件下，细胞呼吸方式不同。若分解底物是葡萄糖，下列对细胞呼吸方式的判断不正确的是()A．若只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸B．若既不吸收O2同时也不释放CO2，则说明该细胞已经死亡C．若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸D．若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸B解析：选B。细胞只进行无氧呼吸，释放CO2，不消耗O2，A项正确；若既不吸收O2也不释放CO2，也有可能是进行无氧呼吸中的乳酸发酵，B项错误；若分解底物是葡萄糖，细胞进行有氧呼吸时释放的CO2量等于O2的吸收量，若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，C项正确；细胞只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸时，CO2的释放量等于O2的吸收量，D项正确。需要规避的4个有氧呼吸易错点(1)误认为有氧呼吸的场所只有线粒体①原核生物有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜。②真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。(2)细胞呼吸中有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。(3)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，如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫等，一些原核生物无线粒体，但可进行有氧呼吸。(4)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被分解为丙酮酸后才能进入线粒体被分解。题点二有氧呼吸与无氧呼吸的相关计算4．现有一瓶葡萄糖液，内置有适量的酵母菌，经测定瓶中放出CO2的体积与吸收O2的体积比为7∶6，这是因为(假设两种呼吸作用消耗葡萄糖的速率相等)()A．有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸B．有6/7的酵母菌在进行有氧呼吸C．有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸D．有1/7的酵母菌在进行有氧呼吸C解析：选C。有氧呼吸中吸收的O2与生成的CO2的物质的量之比为1∶1，无氧呼吸中不消耗O2，消耗1mol葡萄糖生成2molCO2。假设进行有氧呼吸的酵母菌的比例为X，则进行无氧呼吸的酵母菌的比例为1－X，故[6X＋2(1－X)]∶(6X)＝7∶6，解得X＝2/3，故有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸。5．有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的物质的量如图所示。据图中信息推断，错误的是()A．当O2浓度为a时，酵母菌没有进行有氧呼吸，只进行无氧呼吸B．当O2浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸的过程有所不同C．当O2浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵D．a、b、c、d4种不同O2浓度下，细胞都能产生[H]和ATPC解析：选C。当O2浓度为a时，酒精产生量与CO2产生量相等，说明此时只进行无氧呼吸，A项正确；当O2浓度为b时，产生CO2的量多于产生酒精的量，说明酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸，当O2浓度为d时，没有酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，因此b、d的细胞呼吸过程有所不同，B项正确；当O2浓度为c时，无氧呼吸产生6mol酒精的同时会产生6molCO2，需要消耗3mol葡萄糖，剩余的9molCO2来自有氧呼吸，需要消耗1.5mol葡萄糖，因此有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵，C项错误；无论是无氧呼吸还是有氧呼吸都能产生[H]和ATP，D项正确。细胞呼吸反应式中各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物)(1)有氧呼吸时：C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6。(2)无氧呼吸时：C6H12O6∶CO2∶酒精＝1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸＝1∶2。(3)消耗等量的C6H12O6时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1∶3。(4)消耗等量的C6H12O6时，有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为3∶4。考点二影响细胞呼吸的外界因素及其应用1．温度(1)原理：_______________________________________________________________________。细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸速率(2)曲线模型(如下图)(3)应用低温储存粮食水果、蔬菜（零上低温）种植大棚作物白天：适当____温夜间：适当____温升降2．O2浓度(1)原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有______作用。(2)曲线模型抑制①O2浓度低时，______呼吸占优势。②随O2浓度增大，______呼吸逐渐被抑制，______呼吸不断加强。③当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。无氧无氧有氧(3)应用①选用______________包扎伤口，抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。②作物栽培中的__________，保证根的正常细胞呼吸。③提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生______。④稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生______，防止______中毒，烂根死亡。透气消毒纱布中耕松土乳酸酒精酒精3．CO2浓度(1)原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会______(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。(2)曲线模型(如图)(3)应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。抑制4．含水量(1)原理：水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。(2)特点：在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而______，随含水量的减少而______(如图)。(3)应用粮食：__________，降低呼吸消耗有机物水果、蔬菜：一定的湿度加快减慢干燥储藏思维探究1．下面是氧气影响细胞呼吸的曲线模型，分析回答相关问题：(1)O2浓度在2.5%～10%之间时、在10%以上时，该器官的细胞呼吸方式有什么不同？提示：O2浓度在2.5%～10%之间时，进行有氧呼吸和无氧呼吸；O2浓度在10%以上时，只进行有氧呼吸。(2)O2浓度为C时，AB＝BC，此时有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等，二者消耗的葡萄糖是不是也一样多？提示：不是。根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出：有氧呼吸时，1C6H12O6→6CO2；无氧呼吸时，1C6H12O6→2CO2。所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时，二者消耗的葡萄糖之比是1∶3。(3)在保存蔬菜、水果时，应选择哪一点对应的O2浓度？为什么？提示：应选择R点对应的O2浓度，因为此时总CO2释放量最少，有机物的损耗最少。2．下面是种子萌发时吸水和呼吸方式变化的曲线模型，分析回答相关问题：(1)在种子萌发过程的第Ⅰ阶段，呼吸速率为什么明显上升？提示：由于吸水，促进了呼吸速率上升。(2)在种子萌发的第Ⅱ阶段，细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多，说明了什么？提示：此期间主要进行无氧呼吸。(3)在胚根长出后，由于胚根突破种皮，增加了O2的进入量，萌发种子的呼吸方式及吸水方式发生了怎样的变化？提示：种子以有氧呼吸为主，同时胚根大量吸水(渗透吸水)。3．影响细胞呼吸外界因素的应用性思考：(1)若需要增强植物体细胞的呼吸强度，可采取___________等措施。(2)若需降低植物细胞的呼吸强度，可以采取____________等措施。(3)蔬菜和水果应储存在“_____________________”的条件下保鲜。(4)种子应储存在“________________________”条件下。提示：(1)供水、升温、高氧(2)干燥、低温、低氧(3)零上低温、湿度适中、低氧(4)零上低温、干燥、低氧题点一单因素对细胞呼吸的影响分析1．如图是酵母菌呼吸作用与氧气浓度的关系。下列说法不正确的是()BA．B点为酵母菌呼吸作用最弱点B．C点时酵母菌无氧呼吸释放的CO2量与有氧呼吸吸收的O2量相等C．AC段(不包括A、C点)表示酵母菌既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸D．阴影部分面积表示酵母菌无氧呼吸产生的CO2量解析：选B。由图可知，B点时酵母菌呼吸作用释放CO2最少