ATP的主要来源细胞呼吸

第二讲ATP的主要来源——细胞呼吸第三单元细胞的能量供给和利用【考纲要求】细胞呼吸(Ⅱ)

实验：探究酵母菌的呼吸方式识图提示：应关注各阶段的场所、反响物、生成物及条件一、有氧呼吸和无氧呼吸过程图解?三维?P59面(1)请分析葡萄糖中氧的转移途径。(2)用18O2供给动物有氧呼吸，在哪种呼吸产物中首先含有18O?Co2的o有没有可能含18O?(3)产物H2O中的氢是否都来自于C6H12O6?据有氧呼吸过程图解答复以下问题：C6H12O6→C3H4O3→CO2不是，来自于C6H12O6和第二阶段的反响物H2O。H2O?三维?P58面(1)CO2是在第二阶段产生的,是由丙酮酸

和水反响生成的,场所是线粒体基质。(2)O2参与了第三阶段,[H]和O2结合生成

水,所以细胞呼吸产生的水中的氧来自于O2,场

所是线粒体内膜。有氧呼吸中氧元素的来源和去路：(3)有氧呼吸过程中的反响物和生成物中

都有水,反响物中的水用于第二阶段和丙酮酸

反响,生成物中的水是有氧呼吸第三阶段[H]

和O2结合生成的。?三维?P59面1.线粒体内膜的外表积大于外膜,原因是内膜通过向内腔折叠形成嵴来增大膜面积;内膜上的蛋白质含量高于外膜,原因是线粒体的内膜上分布有与有氧呼吸有关的酶。

2.需氧型的生物细胞内不都有线粒体,无线粒体的生物不一定都进行无氧呼吸。原核生物细胞无线粒体,但有的能进行有氧呼吸,如蓝藻;有线粒体的生物,有的细胞在缺氧时也可进行无氧呼吸，如人体肌肉细胞。3.有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]用于第三阶段与O2结合生成水；无氧呼吸第一阶段产生的[H]用于第二阶段将丙酮酸复原为C2H5OH和CO2或乳酸。1.不同生物的细胞,无氧呼吸的产物不同(2)造成生物进行无氧呼吸的产物不同的直接

原因是呼吸酶的种类不同,使生化反响过程向不同

的方向进行的结果,本质原因是由于生物体内的遗

传物质决定,即DNA决定了呼吸酶的种类。二、无氧呼吸及其与有氧呼吸的异同(1)人体细胞、马铃薯块茎细胞、玉米种子的

胚和乳酸菌细胞等无氧呼吸的产物是乳酸；苹果

细胞、水稻等植物根细胞、酵母菌细胞等无氧呼

吸的产物那么是酒精和CO2。本考点一直是高考命题的重点，试题多

以选择题的形式考查有氧呼吸和无氧呼吸过

程场所、反响物、生成物、所需的酶、产生

能量的多少等；以植物种子、酵母菌或其他

生物的细胞呼吸为背景，以非选择题的形式

考查细胞呼吸的类型。[典例1](2021·长春模拟)以下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，a～e表示物质，①～④表示过程。以下有关表达正确的选项是()?三维?P59面A．催化反响②和④的酶都存在于细胞质基质中B．图中物质c为[H]，它只在有氧呼吸过程中产生C．图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中e为ATPD．①④③过程为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a、d分别是丙酮酸和O2D影响呼吸速率的因素及实践应用高考地位：6年13考(2021福建卷、江苏卷，

2021福建卷，2021安徽卷，……)

1．内部因素——遗传因素(决定酶的种

类和数量) (1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，

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细胞

呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸

速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。

(3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不

同，如生殖器官大于营养器官。影响细胞呼吸的外部因素分析因素影响机理曲线模型实践应用温度影响

的活性：最适温度时，细胞呼吸

；超过最适温度呼吸酶活性

，甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适温度酶活性

，呼吸受抑制①低温下贮存蔬菜、水果；②在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当

，以

细胞呼吸，

有机物的消耗，提高产量呼吸酶最强降低下降降温降低减少续表氧气氧气作为有氧呼吸的原料而影响细胞呼吸的速率和性质(在O2浓度为零时只进行

呼吸；浓度为大于零小于10%时，既进行

呼吸又进行

呼吸；浓度为10%以上时，只进行

呼吸。)适当

氧气浓度能够抑制细胞呼吸，减少有机物消耗，以延长蔬菜、水果的保鲜时间无氧有氧无氧降低有氧辨清相关曲线(疑难点) 多数考生对细胞呼吸相关曲线的分析存在盲点，也很容易出错，因此有必要掌握细胞呼吸曲线的识别技巧，现总结如下：(1)点的含义R点：只进行无氧呼吸；P点之前：有氧呼吸与无氧呼吸共存，CO2释放总量＝有氧呼吸释放量＋无氧呼吸释放量；P点及其以后：只进行有氧呼吸；Q点：释放的CO2量最少，细胞总体呼吸最弱，此点为种子、蔬菜、水果贮存的最正确点。B点：有氧呼吸吸收的O2量(或释放的CO2量)等于无氧呼吸释放的CO2量。此时只进行有氧呼吸。(2)线的含义两种呼吸方式同时存在的区段是RQP；RQ区段CO2生成量急剧减少的原因是随着O2浓度增加，无氧呼吸受到抑制；区域ORP的面积表示无氧呼吸产生的CO2量。续表CO2浓度增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度得到解释在蔬菜和水果的保鲜中，

CO2的浓度，可提高保鲜效果H2O在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而

，随含水量的减少而

.将种子风干，以减弱细胞呼吸，从而减少有机物的消耗，延长作物种子储藏时间增加加强减弱特别提醒

O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为细胞可进行无氧呼吸。思维激活填一填1．对有氧呼吸原理的应用 (1)包扎伤口应选用的敷料，以(抑制、促进) 的。 (2)提倡慢跑等有氧运动使细胞进行以防止肌细胞产生大量。 (3)及时松土有利于根系生长，其作用在于促进根细胞。 (4)稻田定期排水有利于根系，防止幼根因缺氧变黑、腐烂。透气抑制破伤风杆菌

无氧呼吸有氧呼吸乳酸有氧呼吸有氧呼吸本考点常结合细胞呼吸在生产、生活中的

应用展开。试题多以选择题的形式出现，考查

内部因素和外部因素对细胞呼吸的影响，有时

也以图表、曲线的形式出现，考查考生的综合

运用能力。高考试题常结合植物的光合作用，

联系农作物增产的措施来命题，考查考生处理

实际问题的能力。【典例2】 如图表示某种植物的非绿色器官在不同

的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，

请据图答复以下问题。 (1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少

的主要原因是____________________________。 (2)________点的生物学含义是无氧呼吸

消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共

同围成的面积所代表

的生物学含义是___________________________，_____________________。氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制P氧浓度逐渐增大的过程中,无氧呼吸生成的CO2总量〔3〕请绘制曲线说明无氧呼吸中CO2生成量情况。(4)假设图中的AB段与BC段的距离等长，说明

此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2

相比________(填“一样多〞，“更多〞或“更

少〞)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的

________。(5)在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋

中充入氮气，目的是_______________________________________。你认为氧浓度应调节到________点的对应浓度，

更有利于蔬菜的运输，试说明理由：___________________________________________________

____________________。一样多1/3降低氧浓度，减少有机物消耗R此时有氧呼

吸浓度较低，同时又抑制

了无氧呼吸，蔬菜中的有

机物消耗量最少。【典例】以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色

器官CO2释放量和O2吸收量的变化。以下相

关表达不正确的选项是()

A．甲图中氧浓度为a时的情况对应的是

乙图中的A点。

B．甲图中氧浓度为b时的情况对应的是

乙图中的D点。

C．甲图的a、b、c、d四种浓度中c是最

适合贮藏的。

D．甲图中氧浓度为d时没有酒精产生。B以细胞呼吸底物为葡萄糖为例——根据CO2释放量与O2消耗量判断细胞呼吸类型特别提示:

(1)所有生物细胞，呼吸过程中假设有H2O

生成，一定来自有氧呼吸过程。因为无氧呼

吸两种方式均不产生H2O。(2)由于脂肪含H量高于糖类,因此耗O2量

多。假设以脂肪为呼吸底物,进行有氧呼吸,会出

现消耗O2量>CO2释放量的情况。请完成?三维?P60面针对练习1,21．实验装置及原理 欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如下图(以发芽种子为例)装置一中NaOH溶液的作用是吸收掉呼吸所产生的

，红色液滴移动的距离代表植物细胞呼吸吸收的

量。装置二中红色液滴移动的距离代表植物细胞呼吸吸收的

与产生的

的差值。CO2O2O2量CO2量2．实验结果预测和结论实验现象结论装置一液滴装置二液滴只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡只进行产生酒精的无氧呼吸进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸不动不动不动右移右移左移左移不动3. 本卷须知 (1)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌，所测种子进行消毒处理。 (2)对照组的设置：为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测定的生物灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。三、组织细胞呼吸速率的测定1．测定组织细胞呼吸速率的装置与原理 (1)装置2．物理误差的校正 (1)如果实验材料是绿色植物，整个装置应处理，否那么植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。 (2)如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行处理。 (3)为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料，其他条件均不变。遮光消毒灭活(如将种子煮熟)探究酵母菌细胞的呼吸方式(2021广东卷、江苏卷，2021安徽

卷，2021山东卷，……)高考地位：6年9考4．(2021·全国新课标，29)将玉米种子置于

25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时

取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另

一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，

结果如下图。假设只考虑种子

萌发所需的营养物

质来源于胚乳，

据图答复以下

问题。葡萄糖呼吸(或生物氧化)72～9626.522下降幼苗呼吸作用消耗有机物，且

不能进行光合作用解析此题主要考查玉米种子萌发过程中

胚、胚乳的作用。

(1)胚乳是玉米种子贮存营养的结构。在

种子萌发过程中，胚乳中的淀粉最终被水解

为葡萄糖，再通过呼吸作用氧化分解为生命

活动供能。

(2)呼吸速率越大，单位时间内种子干重

减少越多，从图可知，72～96h之间种子的

呼吸速率最大。每粒种子呼吸消耗的平均干

重为204.2－177.