呼吸作用

呼吸作用

所属知识点：[细胞的能量供应和利用]

包含次级知识点：有氧呼吸、无氧呼吸、影响细胞呼吸的因素及其在生

产实践中的应用、实验：探究酵母菌细胞呼吸作用的方式

知识点总结

本节内容较多，主要包括有氧呼吸、无氧呼吸以及影响细胞呼吸的因素及其在生产实践中的应用。有氧呼吸和无氧呼吸都需要复杂的过程，通过一系列酶的催化下，在不同的条件和不同的酶系下逐渐完成的。关键区别就是在一个需要氧气的参与，一个没有氧的参与;有氧气参与的条件下，能够把有机物彻底氧化分解，释放的能量较多，没有氧气参与，生成不彻底的氧化产物。具体过程我们根据不同阶段的特点大致划分，有氧呼吸划分成三个阶段，无氧呼吸划分成两个阶段，大家只需要掌握每个阶段发生的总体变化，如下：

有氧呼吸反应式为：(三个阶段)

有氧呼吸的实质是分解有机物，释放能量，1mol葡萄糖在体内彻底氧化分解所释放的能量是2870KJ，其中1161KJ的能量转移到ATP中，合成38molATP，能量的转移率是40%，也就是说有大约40%的能力转移到ATP中，其余的以热能的形式散失。

无氧呼吸反应式为：(两个阶段)

无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸完全一样，第二阶段是还原反应，即第一阶段产生的[H]将丙酮酸还原，在不同的生物细胞中还原成不同的产物，但第二阶段没有ATP产生。

常见考法

细胞呼吸是基本的能量代谢，是生物体进行一切生命活动的能量基础。这部分内容多以曲线分析题的形式出现。多考查学生识图和数据处理的能力。解读曲线分析题，应抓住对变量的分析，理解曲线中的拐点、平衡点等影响因素和端点出现的含义。另外，本节内容与光合作用综合出题也是一种考查类型。

误区提醒

有氧呼吸和无氧呼吸的过程是分析问题的核心，根据有氧呼吸的过程可以看出，有氧呼吸的第三个阶段才消耗氧气，并生成水，从而使参与反应的氧气中的氧原子全部转移到产物水中，生成的CO2中的氧原子来自葡萄糖和参与反应的水，而能量的大量释放也发生在消耗氧气的过程中。无氧呼吸过程中释放的能力很少，并且只有第一阶段能产生少量的ATP，第二阶段没有ATP生成，但不能说第二阶段没有能量产生，而是有能量产生，但不能生成ATP。

[H]是一种十分简化的表示方式。这一过程中实际上是氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)转化成还原性辅酶

Ⅰ(NADH)，这个和光合作用过程中的[H]是不一样的，光合作用的[H]是还原性辅酶Ⅱ(NADPH)。

环境因素对呼吸速率的影响要结合具体的情况加以分析，尤其是考查氧气浓度对呼吸速率影响时，牵涉到无氧呼吸和有氧呼吸两个问题，需要更加注意。

再就是我们介绍的是以糖类(葡萄糖)为底物的呼吸作用，当然在特定情况下细胞也可能消耗脂肪，这种情况下各种反应物和产物的量就变了，不能一概而论。

【典型例题】

例1. 下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化.下列相关叙述正确的是( )

A. 氧浓度为a时最适于贮藏该植物器官;

B. 氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍;

C. 氧浓度为c时，无氧呼吸强度最弱;

D. 氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等;

解析：氧只在有氧呼吸中消耗，所以氧的消耗量=有氧呼吸释放的二氧化碳的量.白色块和黑色块的差，是无氧呼吸释放的二氧化碳。

例2.有氧呼吸过程中，彻底氧化分解1摩尔葡萄糖时，生成6摩尔的二氧化碳( )。

A：无氧呼吸释放10molCO2，消耗5mol的葡萄糖，不利于贮存该植物器官.

B：无氧呼吸和有氧呼吸各释放5mol和3mol的CO2，要消耗的葡萄糖的量分别是2.5mol和0.5mol，比例是5：1

C：无氧呼吸和有氧呼吸各释放2mol和4mol的CO2，要消耗的葡萄糖的量分别是1mol和2/3mol，比例是3：2

D：有氧呼吸释放7mol的CO2，要消耗葡萄糖7/6mol，无氧呼吸强度最弱时为0

答案：B

【总结升华】

解细胞呼吸类题的关键是准确掌握两种呼吸方式的反应式，并将其应用于计算类习题中。理解有氧呼吸的全过程，以及把握酵母菌这种真核生物的特点。

光合作用

所属知识点：[细胞的能量供应和利用]

包含次级知识点：实验：绿叶中色素的提取和分离、叶绿体的结构和功能、

光合作用的探究历程、光合作用的过程、探究环境因素对光合作用的影

响及其在农业生产上的应用

知识点总结

本节包括绿叶中色素的种类和作用、叶绿体的结构和功能、光合作用以及对它的认识过程、探究影响光合作用强度的环境因素、光合作用原理的应用、化能合成作用六个知识点。叶绿体中色素的种类和作用，需要掌握绿叶中色素的提取和分离实验的原理、用到的材料、操作步骤和实验结果，并注意提取的时候用提取液，分离的时候用的是层析液，叫纸层析法，并明确实验的一些注意事项。明确叶绿体增大膜面积的方式。需要掌握光合作用探索历程中的几个重要实验，如萨克斯的实验——光合作用的产物除氧气外还有淀粉、恩格尔曼的实验——叶绿体是进行光合作用的场所、鲁宾和卡门的实验——光合作用产物中的氧气来自参与反应的水、卡尔文循环等。光合作用的过程是本节的核心内容，需要详细掌握。根据条件不同分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段有光才能进行，暗反应阶段不需要光，光反应为暗反应提供能量和还原剂——ATP、[H]，暗反应为光反应提供——ADP和Pi，所以，二者相互影响，正常情况下，不能分别持续进行。

影响光合作用的环境因素通常考查光照强度、二氧化碳浓度、温度、矿质元素等等对光合作用速率的影响。光照是光合作用的基本条件，直接影响作物的光合作用效率，不同的作物对光照的强弱需求不同，不同颜色的光对农作物的光合作用效率有一定的影响;在一定浓度范围内，光合作用强度随CO2浓度的增加而加强，达到一定浓度后，光合作用强度不再随CO2浓度的改变而改变; 必需矿质元素的供应对光合作用的影响，缺乏氮时，植株矮小，叶片发黄，影响光合作用，过多时，易倒伏;缺乏磷时，蛋白质合成受阻，抗性降低;钾影响糖类的合成和运输，促进蛋白质的合成，是各种酶的辅助因子等等。

化能合成作用是另外一种自养型生物的代谢类型，如硝化细菌，称为化能自养型。能进行光合作用的生物称为光能自养型。简单掌握就可以。

常见考法

本节是高中生物代谢部分的重中之重，在平时测试和高考中都具有较大的出题比例，出题的类型灵活，形式多变，知识的考查方面也比较多。再就是考查光合作用的时候肯定离不开呼吸作用的考查，因为能进行光合作用的生物肯定要进行呼吸作用。高考中对影响光合作用的因素的考查或对光合作用速率的研究通常出综合性简答题。

误区提醒

色素的提取和分类的实验注意提取和分离是两个步骤，方法和原理不同，用的试剂也是不一样的，提取的时候用的是提取液，提取液是有机溶剂，是纯净物，如无水乙醇或丙酮等，而分离的时候用的是层析液，是混合物，必须准确区分。为什么用有机溶剂提取色素呢，因为色素不溶于水，但溶于有机溶剂。再就是准确把握光反应和暗反应的过程，来分析不同条件下或改变条件时ATP、[H]、三碳化合物、五碳化合物等的含量的变化。

【典型例题】