高考生物一轮复习学案 细胞呼吸.doc

5.3细胞呼吸一、有氧呼吸有氧呼吸是生物体进行呼吸作用的主要方式。通常所指的呼吸作用就是指有氧呼吸。1概念：是指生物细胞在 的参与下，通过酶的催化作用，把 等有机物 氧化分解，产生出 和 ，同时释放出大量 的过程。2场所：先在 内，后在 内。3有氧呼吸的全过程： 比较有氧呼吸三个阶段的场所、反应物、产物、产生的能量阶段比较项目第一阶段第二阶段 第三阶段场所反应物产物产生的能量有氧呼吸的总反应式： 。4有氧呼吸释放的能量：在有氧呼吸过程中，葡萄糖彻底氧化分解，1mol葡萄糖可以释放2870kJ的能量，其中1161kJ储存在 中，其余能量都以 形式散失。能量利用率约为 左右。5原子的来源和去路：H原子：C6H12O6 丙酮酸 H2O H2O 20H H2OO原子：C6H12O6 丙酮酸 CO2 H2O CO2 O2 H2OC原子：C6H12O6 丙酮酸 CO2二、无氧呼吸1概念：是指细胞在 条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为 的氧化产物，同时释放出 能量的过程。2场所： 3无氧呼吸的过程： 无氧 葡萄糖 或 高等植物在水淹情况下无氧呼吸的反应式： 高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌无氧呼吸的反应式： 4无氧呼吸释放的能量：在无氧呼吸中，葡萄糖氧化分解时所释放出的能量，比有氧呼吸释放出的要少得多。如1mol葡萄糖在分解成乳酸以后，共放出196.65kJ的能量，其中有61.08kJ的能量储存在 中，其余的能量都以 形式散失。能量利用率约为 左右。三、无氧呼吸和有氧呼吸的比较 呼吸类型有氧呼吸无氧呼吸区别场所 条件 物质变化 能量变化 相 同 点实质联系四、呼吸作用的意义1通过呼吸作用，分解有机物释放能量并转化为 ，才能直接供给生命活动的需要。2呼吸作用还是各种有机物 的枢纽。五、光合作用与呼吸作用的关系1光合作用与呼吸作用从物质和能量的变化上来看，是正好相反的两个过程，但它们并不是简单的逆转。光合作用呼吸作用区别反应部位反应条件物质变化能量变化联系光合作用为呼吸提供 ，呼吸作用为光合提供 。2H的来源和去路：光合作用：来源于 ，用于 ，形成 。呼吸作用：来源于 ，用于 ，形成 。提分关键1简析影响呼吸作用的因素及其在生产实践中的应用。答：一般来说，凡是生长迅速的植物种类、器官组织和细胞，其呼吸均较旺盛，如幼根、幼叶的呼吸强于老根、老叶，生殖器官的呼吸强于营养器官。影响呼吸作用的因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、水等。呼吸作用的一系列反应过程均需要酶的催化，温度是通过影响酶的活性来影响呼吸作用的。生物呼吸作用的主要方式是有氧呼吸，在一定的范围内，有氧呼吸的强度随氧气浓度的升高而增大，在有氧的情况下，无氧呼吸受到抑制。二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用。生物含水量的多少影响呼吸作用，在一定的范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而增加。在生产实践中，根据需要常采取一定的措施来促进或抑制呼吸作用。在植物栽培中，中耕松土就是为了保证根的正常呼吸。粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，使呼吸作用降至最低，以减少有机物消耗。如果种子含水量过高，呼吸加强，使贮藏的种子堆中温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸，使种子品质变坏。在果实和蔬菜的保鲜中，常通过控制呼吸作用以降低它们的代谢强度，达到保鲜的目的。例如，某些果实和蔬菜可放在低温下或降低空气中的氧含量及增加二氧化碳的浓度，减弱呼吸作用，使整个器官代谢水平降低，延缓老化。另外在农业生产中，为了使有机物向着人们需要的器官积累，常把下部变黄的、已无光合能力、仍然消耗养分的枝叶去掉，使光合作用的产物更多地转运到有经济价值的器官中去。2进行光合作用与呼吸作用综合计算时要注意什么？答：光合作用与呼吸作用综合计算要注意分清光合速率和呼吸速率。光合速率是光合作用强度的指标。它是指在单位时间内，单位面积的叶片合成有机物的速率。由于有机物的测定比较困难，通常测定光合作用过程中CO2的吸收量（或O2的释放量）来表示光合速率。由于光合作用过程中吸收CO2的同时，还要进行呼吸作用释放CO2，这些CO2未出植物体又被光合作用利用（或光合作用释放的O2的一部分又被呼吸作用所消耗）。所以光照下测定的CO2吸收量（或O2的释放量）称为可见（或表观）光合速率。因此，真正光合速率是指植物在光下实际合成有机物的量。即在单位时间内，单位面积的叶片从外界吸收和自身呼吸释放的CO2量（或单位时间内，单位面积的叶片释放到外界环境和自身呼吸消耗的O2量）。光合速率的计算公式为：实际光合速率=可见光合速率+呼吸速率。具体可表示为：实际光合速率=从外界吸收的CO2+呼吸释放的CO2或实际光合速率=释放到外界的O2+呼吸消耗的O2。单位为CO2或O2量/单位面积单位时间。www.jkz 呼吸速率是指单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率。它是植物呼吸作用强弱的生理指标。因为测定有机物的分解速率是非常困难的，所以一般以测定植物体释放CO2或吸收O2的量来表示呼吸速率。测定呼吸速率时必须在黑暗条件下以排除光合作用的影响。呼吸速率的计算公式为：呼吸速率=释放CO2的量或吸收O2的量。单位与光合速率相同。例1 （2000广东生物卷）高等植物的呼吸作用只发生在A活细胞 B含有叶绿体的细胞C不含叶绿体的细胞 D气孔周围的细胞例2 （2003江苏理综卷）生物的生命活动都要消耗能量，这些能量由呼吸作用提供，活细胞内进行有氧呼吸的主要场所是A高尔基体 B 线粒体 C 叶绿体 D 核糖体例3 （2001全国理综卷）运动员在进行不同项目运动时，机体供能方式不同。对三种运动项目的机体总需氧量、实际摄入氧量和血液中乳酸增加量进行测定，结果如下：运动项目总需氧量（升）实际摄人氧量（升）血液乳酸增加量马拉松跑600589略有增加400米跑162显著增加100米跑80未见增加根据以上资料分析马拉松跑、400米跑、100米跑运动过程中A有氧呼吸、无氧呼吸、磷酸肌酸分解 B无氧呼吸、有氧呼吸、磷酸肌酸分解C有氧呼吸、无氧呼吸、无氧呼吸 D有氧呼吸、磷酸肌酸分解、无氧呼吸考点分析 这是一道考查人体呼吸作用的资料分析题，考查学生对题干信息的综合分析能力。解题思路 据所给测定结果，马拉松跑时实际摄入氧量与总需氧量相差不多，且乳酸略有增加，说明马拉松跑过程中机体的主要供能方式分别是有氧呼吸。400米跑时实际摄入氧量与总需氧量相差较多，且乳酸显著增加，说明400米跑过程中机体的主要供能方式分别是无氧呼吸。100米跑时实际摄入氧量为0，且乳酸未见增加，说明100米跑过程中机体的主要供能方式分别既不是有氧呼运动也不是无氧呼吸。肌肉收缩时直接的能源物质是ATP，但细胞中ATP仅能维持2-3s左右，ATP的继续供应靠磷酸肌酸的迅速分解，磷酸肌酸的储量一般维持10s左右，故100米跑过程中机体的主要供能方式是磷酸肌酸分解。本题正确答案是A。例4 （2003全国理综卷）取适量干重相等的4份种子进行不同处理：（甲）风干，（乙）消毒后浸水萌发，（丙）浸水后萌发，（丁）浸水萌发后煮熟冷却，消毒。然后分别放入4个保温瓶中。一段时间后，种子堆内温度最高的是A甲 B乙 C丙 D丁例5 （2001年江浙理综卷）在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，产生白色泡沫，溶解氧逐渐耗尽。随后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，酒精浓度逐渐上升，泡沫不断增多。当糖浓度下降一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和鲜啤酒。根据上述过程，回答以下问题：（1）该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是 。（2）初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是 。（3）经测定酵母菌消耗的糖中，98.5形成了酒精和其它发酵产物，其余1.5则是用于 。（4）请写出由麦芽糖葡萄糖酒精的反应方程式考点分析 本题以兼性厌氧型生物酵母菌为例，综合考查生物的有氧呼吸和无氧呼吸，同时考查学生对生物呼吸作用意义的理解。本题正确答案是（1）既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸（2）出芽生殖（3）酵母菌自身的生长和繁殖 （4）C12H22O11+H2O2C6H12O6 C6H12O62C2H5OH+2CO2拓展提升1人体骨骼肌运动时的能量供应 人体骨骼肌运动时的能量供应，具体地说，ATP是肌肉收缩时的直接能源。但ATP在肌肉中含量极低，当肌肉进行剧烈运动时，供能时间仅能维持约13秒，之后的能量供应就要依靠ATP的再生。这时，细胞内的其他高能化合物（如磷酸肌酸）可以把高能磷酸键转移到ADP，以生成ATP。磷酸肌酸在体内的含量也很少，当肌肉以最大功率运动时，供能时间约能维持68秒。这两项之后的供能，就要依靠葡萄糖和糖元的无氧酵解所释放的能量来合成ATP。当人体进行较大强度剧烈运动时，无氧酵解约能维持23分钟时间。由于无氧呼吸产生的乳酸易导致肌肉疲劳，所以，长时间的耐力运动需要靠有氧呼吸释放的能量用来合成ATP。综上所述，短时间大强度的运动，如100米短跑，主要靠ATP一磷酸肌酸供能，长时间低强度的运动，主要靠有氧呼吸提供能量；介于二者之间的中强度运动，如400米跑，则主要由无氧呼吸提供能量。巩固练习 1在呼吸作用过程中，水参与分解和合成水分别发生在A第一阶段和第二阶段 B第二阶段和第三阶段C第三阶段和第一阶段 D第三阶段和第二阶段2在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将 与氢结合生成水 与碳结合生成二氧化碳 在线粒体中被消耗 在线粒体和细胞质基质中被消耗A B C D3让实验动物猴吸入混有18O2的空气，该猴体内最先出现18O的化合物是ACO2 BH2O CC2H5OH DC3H6O34把小白鼠和青蛙从约25的温室中移至5的环境中饲养。小白鼠和青蛙的耗氧量的变化将是A小白鼠减少，青蛙增加 B小白鼠增加，青蛙减少C小白鼠和青蛙都减少 D小白鼠和青蛙都增加5在科学研究中常用呼吸商（RQ释放的二氧化碳体积/消耗的氧体积）表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如图122。图122关闭活塞，在25下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和装置2的着色液分别向左移动x和y（mm）。x和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答：（1）装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是 。（2）x代表 值，y代表 值。（3）若测得x200（mm），y30（mm），则该发芽种子的呼吸商是 。（4）若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，则应将该装置放于何种条件下进行，为什么？ （5）为使测得的x和y值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入 。设对照的目的是 6人红细胞无线粒体但能携带氧，红细胞所需能量的来源主要是利用A葡萄糖，进行有氧呼吸 B葡萄糖，进行无氧呼吸C乳酸，进行有氧呼吸 D乳酸，进行无氧呼吸7将接种有乳酸菌的牛奶100ml 4份和接种有酵母菌的3%淀粉溶液100ml 4份分别装在100ml、200ml、300ml和400ml的烧瓶内，将口密封，置于适宜温度下培养，你认为24 小时后产生的乳酸和酒精最多的瓶的容量分别是（假定牛奶和淀粉溶液的量相对乳酸菌和酵母菌是足量的。）A100ml 、100ml B400ml、400m C100ml、400ml D400ml、100ml8用酵母菌酿酒，正确的方法是A先通气后密封 B先密封后通气 C通气 D密封9如果葡萄糖液中有一半的酵母菌在进行有氧呼吸，那么每消耗1mol葡萄糖，将产生A2mol二氧化碳 B3mol二氧化碳 C4mol二氧化碳 D6mol二氧化碳10粮食储存时有时会发生“自燃”现象。这是因为A太阳照射过强 B空气干燥 C种子呼吸作用 D气温过高11硝化细菌进行细胞分裂时所需要的能量，直接通过下列哪一条途径获得A硝化作用 B化能合成作用 C合成代谢 D分解代谢12下列有关呼吸作用的叙述中，错误的是A 蛔虫进行无氧呼吸 B哺乳动物的红细胞只能进行无氧呼吸 C长跑时，人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物 D发酵和无氧呼吸并不是同一概念 13长期生活在高原地区的人，一般情况下所需的能量主要来自A有氧呼吸 B无氧呼吸 C磷酸肌酸转换 D有氧呼吸和无氧呼吸14葡萄糖在细胞质内分解至丙酮酸的过程中，下列叙述正确的是A在线粒体中进行的无氧呼吸 B需在有氧条件下进行C不产生CO2 D反应速度不受温度影响15有三个盛放葡萄糖液的密封玻璃瓶。已知一瓶中混有酵母菌，一瓶中混有乳酸菌。请填出下表的空格:用手触摸用眼观察判断A瓶有气泡B瓶温热C瓶纯净葡萄糖液16图123表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下C02的释放量与02的吸收量的变化。请回答：(1)如图所示,外界氧浓度在10%以下时,该器官进行什么类型的呼吸?请说明理由。 （2）该器官C02的释放与02的吸收的两条曲线在P点相交后重合,表明其呼吸类型发生什么变化? 。 P 5 10 15 %17将某一绿色植物置于一个大型密封玻璃容器中，在一定条件下给予充足的光照后，容器中二氧化碳的含量每小时减少了44mg；放在黑暗条件下，容器中二氧化碳的含量每小时增加了20mg；据实验测定，这株绿色植物在上述光照条件下每小时制造葡萄糖45mg,据此回答问题：（1）在上述光照和黑暗条件下，这株绿色植物的呼吸强度A光照时强于黑暗时 B黑暗时强于光照