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细胞呼吸专题 1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解 （细胞质基质） （线粒体基质 ） （线粒体内膜 ） （细胞质基质 ） 4H （少量 ） （少量 ） （大量 ） （2ATP） （2ATP ） （34ATP ） 2.有氧呼吸与无氧呼吸比较 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 分别在线粒体基质和线粒体内膜 全过程都在细胞质基质中 分解产物CO2和H2OCO2、酒精或乳酸 释放能量 1 mol葡萄糖释放能量2 870 kJ，其中1 161 kJ转移至ATP中 1 mol葡萄糖释放能量196.65 kJ(生成乳 酸)或225.94 kJ(生成酒精)，其中均有 61.08 kJ转移至ATP中 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 相同点第一阶段相同，其实质都是：分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要 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 物的无氧呼吸也称为发酵， 但动植物的无氧呼吸不能称为发酵。 原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧 呼吸。 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。 产生CO2不是判断细胞呼吸类型的充要条件，因为酒精发酵也会产生CO2。 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。 点拨 1.如图是有氧呼吸过程图解，请依图回答问题： (1)写出1、2、3所代表的物质名称。 1. ，2. ，3. 。 (2)写出4、5、6所代表的能量的多少(“大量能量”或“少量能 量”)。 4. ，5. ，6. 。 (3)有氧呼吸的主要场所是 ，进入该场所的呼吸底物是 。 (4)人体内血红蛋白携带的O2进入组织细胞的线粒体内至少要 通过 层生物膜。 (5)如果O2供应不足，则人体内C6H12O6的分解产物是 ， 释放的能量 ，反应场所是 。 解析：图示中1、4应为有氧呼吸第一阶段产物即丙酮酸和少 量能量；3、5为第二阶段产物即CO2和少量能量，2、6为有 氧呼吸第三阶段产物，分别为H2O和大量能量，人体内血红 蛋白携带的氧气进入组织细胞的线粒体需穿越红细胞膜、毛 细血管壁(两层膜)、组织细胞膜及线粒体双层膜共6层生物膜 ；人体内无氧呼吸产物为乳酸。 答案：(1)丙酮酸 水 二氧化碳 (2)少量能量 少量能量 大量能量 (3)线粒体 丙酮酸 (4)6 (5)乳酸 少 细胞质基质 2、 某小组为研究脱气对酵母菌在培养初期产气量的影响，进行了甲、乙2 组实验，实验装置如图所示，除图中实验处理不同外，其余条件相同。一段时 间内产生CO2总量的变化趋势是 （ ）（09江苏高考 ） 解析 甲组装置中进行的是无氧呼吸，产生的CO2 总量小于乙，排除B、D两项。因培养初期酵母菌数量较 少，细胞呼吸产生的CO2量较少，C正确。 答案 C 据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况 在以C6H12O6为呼吸底物的情况下，CO2释放量和O2的消 耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据，总结如下： (1)无CO2释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，此种情 况下，容器内气体体积不发生变化。 (2)不消耗O2，但产生CO2，细胞只进行产生酒精的无氧呼 吸。此种情况下容器内气体体积可增大。 (3)当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸， 此种情况下，容器内气体体积不变化。 (4)当CO2释放量大于O2消耗量时，细胞同时进行产生酒精的 无氧呼吸和有氧呼吸两种方式，如酵母菌在不同O2浓度 下的细胞呼吸。此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势， 可如下分析： 若 ，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率 相等。 若 ，无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。 若 ，有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸。 3.现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，其产生的 酒精和CO2的相对量如图所示。问：在氧浓度为a时（ ） A酵母菌只进行无氧呼吸 B被分解的葡萄糖中约67%用于无氧呼吸 C被分解的葡萄糖中约33%用于无氧呼吸 D酵母菌停止无氧呼吸 B 4.(2009上海高考)在a、b、c、d条件下，测得某植物种子 萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表。若底物是葡 萄糖，则下列叙述中正确的是 ( ) abcd CO2释放量10867 O2吸收量0347 A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 B.b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 C.c条件下，无氧呼吸最弱 D.d条件下，产生的CO2全部来自线粒体 解析：a条件下仅有无氧呼吸，呼吸产物除CO2外还有酒精， 不产生乳酸；b条件下，既有有氧呼吸又有无氧呼吸，有氧 呼吸消耗体积为3的O2，产生体积为3的CO2，消耗葡萄糖相 对量为0.5，无氧呼吸产生体积为5的CO2，消耗葡萄糖相对 量为2.5。c条件下，有氧呼吸CO2释放量为4，无氧呼吸CO2 释放量为2，故无氧呼吸不是最弱，最弱应为零；d条件下只 有有氧呼吸，无氧呼吸为零，产生的CO2全部来自线粒体。 答案：D 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 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。 生产上常用这一原理在低温下贮藏水果、蔬菜。在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 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) 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)CO2 CO2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。(如右图) (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。 3.呼吸作用原理在实践中的应用 (1)中耕松土促进作物根细胞呼吸作用； (2)风干种子降低种子含水量，减弱种子细胞呼吸作用， 延长保存时间； (3)低温、低氧、适宜湿度蔬果保鲜； (4)去除作物变黄的叶片减少有机物的消耗以提高作物 产量。 2.(2010海淀模拟)为了尽量延长新鲜水果的贮藏时间，贮藏条 件最好是 ( ) A.低O2、适当的湿度、零上低温和无乙烯 B.低O2、适当的湿度、零下低温和无乙烯 C.无O2、保持干燥、零上低温和有乙烯 D.无CO2、保持干燥、零下低温和有乙烯 解析：要长时间储藏水果，就要降低其细胞呼吸，减少有机 物质的消耗。在低温条件下，呼吸酶活性降低；低氧状态下， 细胞有氧呼吸弱，无氧呼吸受到抑制，整个细胞呼吸速率处 于最低状态下，可以有效减少营养物质的消耗，但若温度低 于零度，则会冻伤水果。湿度适中，减少水果中水分丢失， 有利于保鲜。乙烯具有催熟作用，不利于水果贮藏。 答案：A 3、(2010南京调研)下图是测定发芽种子的呼吸类型所用装置(假设 呼吸底物只 有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响)，下列有关说法错误的是 （ ） 选选 项项现现 象结结 论论 甲装置乙装置 A液滴左移液滴不动动只进进行有氧呼吸 B液滴不动动液滴右移只进进行无氧呼吸 C液滴不动动液滴不动动只进进行有氧呼吸 D液滴左移液滴右移 既进进行有氧呼吸， 又进进行无氧呼吸 选选 项项现现 象结结 论论 甲装置乙装置 A液滴左移液滴不动动只进进行有氧呼吸 选选 项项现现 象结结 论论 甲装置乙装置 B液滴不动动液滴右移只进进行无氧呼吸 选选 项项现现 象结结 论论 甲装置乙装置 C液滴不动动液滴不动动只进进行有氧呼吸 选选 项项现现 象结结 论论 甲装置乙装置 D液滴左移液滴右移既进进行有氧呼吸， 又进进行无氧呼吸 审题关键：“呼吸底物只有葡萄糖”、“NaOH溶液”、“蒸馏 水和液滴移动方向” 命题来源：细胞呼吸类型、区别和反应式的特点、NaOH溶液的 特点。 思路分析：如果发芽的种子进行有氧呼吸，那么装置甲由于消耗 氧气而产生的CO2被NaOH溶液吸收，使得装置甲中的气压降低 而使装置甲中液滴左移，但装置乙由于产生的CO2没有被吸收， 消耗的氧气和产生的CO2的量相等，所以装置乙中的气压没有发 生变化，故装置乙中液滴不移动。 答案：C 考点三 光合作用与细胞呼吸的关系 1光合作用和细胞呼吸的关系图 场所：叶绿体 场所：细胞质基质、线粒体 光合作用反应方程式：CO2H2O (CH2O)O2 呼吸作用反应方程式：C6H12O66O26H2O 6CO212H2O能量 (2)光合速率与呼吸速率的关系 绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。 绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速 率。 (2)光合速率与呼吸速率的关系 绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。 绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速 率。 真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系：真正光合速率净光合速率 呼吸速率 三者的常用表示方法： 真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系：真正光合速率净光合速率 呼吸速率 三者的常用表示方法： 2、光合速率与呼吸速率的关系 绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。 绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为 净光合速率。 真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系：真正光合速率净光 合速率呼吸速率 三者的常用表示方法： 有呼吸有呼吸 无光合无光合 A 光合小光合小 于呼吸于呼吸 AB 光合等光合等 于呼吸于呼吸 B 光合大于光合大于 呼吸呼吸 BC 光合与呼吸线图结合 例、： （2007山东理综）以测定的CO2吸收量与释放量为 指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果 如图所示。下列分析正确的是 （ ） A.光照相同时间，在20 条件下植物积累的有机物 的量最多 B.光照相同时间，35时 光合作用制造的有机物的 量与30时相等 C.温度高于25时，光合 作用制造的有机物的量开 始减少 D.两曲线的交点表示光合 作用制造的与呼吸作用消 耗的有机物的量相等 B A B O C D F G 时间 E M 二氧化碳吸收量 释放量 回答下列问题： 1、此植物的呼吸速率为 。 2、此植物从 点时间开始进行光合作用。 3、此植物制造有机物最多的时间点是 ，积累有机物最多的时间点是 。 4、E点下降的原因是： ， 此时叶肉细胞中三碳化合物和 五碳化合物的含量情况是： 。 5、为什么会出现B点（上升一点）这样的现象？ 。 6、MF逐渐下降的原因是： 。 7、OCDEFG对应的时间大致是几点？ 。 N A C F N 气孔关闭，二氧化碳吸收受阻 三碳化合物降低，五碳化合物升高 夜间温度太低，呼吸作用降低，产生二氧化 碳减少 光照减弱 24、6、9、12、18、21 8、既进行光合作用又进行呼吸作用的时间 段是 ，光合作用大于呼吸作用的 时间段是 ，光合作用小于呼吸作用 的时间段是 。只进行呼吸作用的 时间段是 ， 有没有只进行光合 作用的时间段？ C到G D到F C到D，F到G O到C，G以后 没有 课堂练习 1、