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1、高中生物 第四节细胞呼吸课堂导航 浙科版核心解读1.需氧呼吸过程三个阶段有什么区别?条件场所产物糖酵解需氧时细胞溶胶2个丙酮酸,2个ATP,2个NADH柠檬酸循环需氧时线粒体基质6个CO2,2个ATP,8个NADH,2个FADH2电子传递链需氧时线粒体内膜6个H2O,26个ATP2.厌氧呼吸与需氧呼吸有什么异同点?呼吸类型需氧呼吸厌氧呼吸区别场所细胞溶胶、线粒体细胞溶胶条件酶、O2和适宜的温度酶和适宜的温度物质变化C6H12O6CO2和H2O(彻底氧化分解)C6H12O6乳酸和酒精和CO2(不彻底)能量变化释放能量多释放能量少产物CO2和H2OCO2和酒精或乳酸反应式C6H12O6+6O2+6
2、H2O6CO2和12H2O+能量C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量或C6H12O62C3H6O3+少量能量联系实质分解有机物,释放能量联系从葡萄糖到丙酮酸这一阶段是相同的3.影响细胞呼吸的因素(1)影响细胞呼吸的内因:由遗传决定酶活性。规律总结同一生物不同生长发育时期呼吸速率不同;同一生物不同器官呼吸速率不同。(2)影响细胞呼吸的外界因素影响细胞呼吸的外界因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等,尤其是温度。温度:细胞呼吸是由酶催化的一系列反应过程,因此细胞呼吸对温度的变化很敏感。如右图。规律总结在一定范围内,细胞呼吸随温度的升高而加快,但超过最适温度后,细胞呼吸将急剧减弱,
3、直至停止。氧气浓度:氧气促进需氧呼吸,抑制厌氧呼吸,在一定范围内呼吸强度随着氧气浓度升高而增大。如下图。规律总结A.当植物细胞只释放二氧化碳,吸氧量为零时,细胞只进行厌氧呼吸,产物是酒精和二氧化碳。B.当植物细胞释放二氧化碳量大于吸氧量时,细胞既进行厌氧呼吸,也进行需氧呼吸。产物是酒精(乙醇)、二氧化碳和水。C.当植物细胞释放二氧化碳量与吸氧量相等时细胞只进行需氧呼吸。CO2:对需氧呼吸有抑制作用。水:在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的升高而加强,随水量的减少而减弱。(3)细胞呼吸原理在实践中的应用。应用指南作物栽培中,采取中耕松土等措施防止板结,促进根正常细胞呼吸及其对矿质元素的吸收、利用
4、。作物种子的储藏,采用低温、低氧和干燥条件,以减弱细胞呼吸,减少有机物的消耗。在果蔬保鲜中,采用低温、低氧和低湿条件,控制细胞呼吸以降低其代谢强度,达到保鲜目的。在农业生产中,除去衰老的、变黄的器官(含枝、叶),使产物更多地转移至有价值的部位。题例领悟题型一细胞呼吸的条件、场所【例题1】 关于真核细胞呼吸正确的说法是()A.厌氧呼吸是不需氧的呼吸,因而其底物分解不属于氧化反应B.水果贮藏在完全厌氧的环境中,可将损失减小到最低程度C.厌氧呼吸的酶存在于细胞溶胶和线粒体D.需氧呼吸的酶存在于细胞溶胶、线粒体内膜、线粒体基质解析:厌氧呼吸是在缺氧环境中有机物氧化分解的过程,厌氧呼吸第一阶段的脱氢过程
5、就是有机物被氧化的过程。水果的贮存需要的环境是低温、低氧和低湿环境,低温、低氧是为了抑制厌氧呼吸和需氧呼吸,减少有机物的消耗。若贮藏在完全厌氧环境,厌氧呼吸将会加强,产生大量酒精,既大量消耗了有机物,又增加了水果中酒精的含量,降低了水果的品质和质量。厌氧呼吸的酶存在于细胞溶胶中,需氧呼吸的酶存在于细胞溶胶和线粒体内膜和基质中。答案:D反思感悟(1)需氧呼吸利用的呼吸底物主要是葡萄糖,其他有机物如氨基酸、脂肪等也可以作为呼吸底物。底物脱氢被氧化,加氢被还原。(2)需氧呼吸的场所,在真核生物中主要是线粒体,在原核生物细胞中,由于没有线粒体,需氧呼吸的主要场所是细胞膜和细胞质。(3)同等质量的化合物
6、,含C、H比例高的放能多,所消耗的氧气也多。比如,同质量的花生种子和玉米种子萌发相比,花生种子耗氧多。题型二细胞呼吸的过程【例题2】 (2008上海高考,29改编)下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于()A.线粒体、线粒体和细胞溶胶B.线粒体、细胞溶胶和线粒体C.细胞溶胶、线粒体和细胞溶胶D.细胞溶胶、细胞溶胶和线粒体解析:酶1催化的反应是细胞呼吸的第一阶段,在细胞溶胶中进行;酶2催化的反应是需氧呼吸的二、三阶段,在线粒体中进行;酶3催化的反应是厌氧呼吸的第二阶段,在细胞溶胶中进行。答案:C反思感悟细胞呼吸过程的场所:厌氧呼吸完全在细胞溶胶中进行;需氧呼吸
7、第一阶段与厌氧呼吸完全相同,在细胞溶胶中进行,第二阶段在线粒体基质中进行,第三阶段是在线粒体内膜上进行。题型三细胞呼吸过程中能量的转化【例题3】 1个葡萄糖分子需氧呼吸释放能量为m,其中40%用于ADP转化为ATP,若1个高能磷酸键所含能量为n,则1个葡萄糖分子在需氧呼吸中产生ATP的分子数为()A.2n/5mB.2m/5nC.n/5mD.m/5n解析:1个葡萄糖分子在需氧呼吸中产生的ATP分子数为40%mn2m/5n。答案:B反思感悟1 mol葡萄糖需氧呼吸产生2 870 kJ的能量,转移到ATP中的能量是1 161 kJ。1 mol葡萄糖厌氧呼吸产生196.65 kJ的能量,转移到ATP中
8、的能量是61.08 kJ,大部分能量储存在不彻底的氧化产物酒精或乳酸中。题型四细胞呼吸在生产实践中的应用【例题4】 蔬菜和水果长时间储藏、保鲜所需要的条件应为()A.低温、干燥、低氧B.低温、湿度适中、低氧C.高温、干燥、低氧D.高温、湿度适中、高氧解析:低温降低酶的活性,减少呼吸作用对有机物的消耗;湿度适中可降低蔬菜和水果水分的过分丢失,保持蔬菜和水果的品质;低氧可维持较低的需氧呼吸,提供最低限度的能量供给,同时防止厌氧呼吸产生酒精,导致水果和蔬菜腐烂变质。答案:B反思感悟贮存蔬菜和水果应该保持蔬菜和水果的品质不受影响,有机物的消耗最少,所以应该降低蔬菜和水果的呼吸作用对有机物的消耗,还不能
9、让蔬菜和水果的呼吸作用产生酒精影响品质,所以提供的储藏条件是低温、湿度适中、低氧。随堂训练1.下列关于细胞呼吸的说法中,不正确的是()A.细胞呼吸实际上是在细胞内进行的有机物分解,释放能量的过程B.细胞呼吸实际上就是细胞与环境间的气体交换C.细胞呼吸是细胞内有机物“缓慢燃烧”的过程D.细胞呼吸是细胞中有机物的一系列氧化分解过程解析:本题考查了细胞呼吸的概念。细胞呼吸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。应将细胞呼吸与细胞的气体交换区别开来。答案:B2.下图表示酵母菌在不同氧浓度下产生ATP数量曲线的是()解析:本题考查了氧浓度与酵母菌细胞
10、呼吸强度的关系:酵母菌随氧浓度的增加,厌氧呼吸逐渐减弱,需氧呼吸逐渐增强,当增大到一定程度,由于呼吸酶数量的限制,细胞呼吸强度不再增加。答案:B3.酵母菌发酵(厌氧呼吸)产生二氧化碳的物质的量为N。在安静状态下,人消耗同样数量的葡萄糖可以产生的二氧化碳量是()A.1/3N molB.3N molC.6N molD.12N mol解析:酵母菌厌氧呼吸产生酒精和二氧化碳,产生N mol的二氧化碳,消耗的葡萄糖为N/2 mol。在安静状态下,人需氧呼吸消耗葡萄糖N/2 mol,产生的二氧化碳量是3N mol。答案:B4.人体内C6H12O6彻底氧化分解放出的能量中,大部分的直接去向是()A.以热能形式散失B.贮存在ATP中C.存在于线粒体中D.供生命活动利用解析:本题考查能量的去向问题。1 mol C6H12O6彻底氧化分解释放出2 870 kJ能量,只有1 161 kJ形成ATP供生命活动利用(约占40.5%),其余的能量(1 709)kJ以热能形式散失。答案:A6用心 爱心 专心