高三生物一轮复习学案--细胞呼吸

高三生物一轮复习学案--细胞呼吸

【课标扫描】

细胞呼吸及其原理应用（B级）；探究酵母菌的呼吸方式（C级）

【知识梳理】

一、细胞呼吸的方式

（一）细胞呼吸：是指有机物在细胞内经过一系列的，生成

________，释放出能量并生成____________________的过程。

（二）有氧呼吸

1、反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量。

2、过程

（三）无氧呼吸

1、反应式：

（1）转化成乳酸的反应式：C6H12O62C3H6O3＋能量。

（2）分解成酒精的反应式：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量。

2、过程：第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同。第二阶段的产物是酒精和二氧化碳或乳酸。其全过程都在细胞质基质中进行。

3.有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系：

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

阶段在线粒体内

全过程都在细胞质基质内

分解产物CO2和H2O CO2、酒精或乳酸

释放能量

较多，1 mol葡萄释放能量2870 kJ，

其中1161 kJ转移至ATP中（38

molATP）

1 mol葡萄糖释放能量196．65 kJ(生

成乳酸)或222 kJ(生成酒精)，其中均

有61．08 kJ转移至ATP中（2 molATP）

相同点其实质都是：分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要

相互联系

第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同，之后在不同条件下，在不同的场所沿不同的途径，在不同的酶作用下形成不同的产物：

第一阶段第二阶段第三阶段

场所

反应物葡萄糖丙酮酸和水

生成物、、ATP CO2、[H]、ATP H2O、ATP

能量少量少量大量

（四）细胞呼吸(有氧呼吸)与光合作用的关系，如下表：

光合作用细胞呼吸(有氧呼吸) 发生部位含叶绿体的细胞(主要是叶肉细胞) 所有生活细胞

反应场所叶绿体主要在线粒体内

条件光、H2O、CO2、适宜温度、酶、色素有光、无光均可，适宜的温度、O2、酶

能量代谢光能转变为化学能，贮存在有机物中有机物中的化学能释放出，一部分转移

到A TP中

物质代谢将无机物(CO2和H2O)合成有机物(如

C6H12O6)

有机物(如C6H12O6)分解为无机物(H2O

和CO2)

联系光合作用的产物作为细胞呼吸的原料(有机物和O2均为细胞呼吸的原料)，细胞呼吸产生的CO2可为光合作用所利用

（五）呼吸作用原理在生产、生活实践中的应用及曲线分析：

1.酵母菌细胞呼吸类型的判断：

（1）、若只产生CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸

（图中A点）。

（2）、若产生CO2的物质的量比吸收O2的物质的量多，

则两种呼吸同时存在（图中AC段）。

（3）、若产生CO2的物质的量与吸收O2的物质的量相

等，则只进行有氧呼吸（图中C点以后）。

（4）、B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（用CO2释放量表示），此时CO2的总释放量最低。D点表示O2浓度超过一定值（10%）以上时，无氧呼吸消失，细胞只进行有氧呼吸。

2.影响细胞呼吸的环境因素及其在实践中的应用：

（1）呼吸速率与温度的关系（如图）：

①最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变

性失活，细胞呼吸受抑制；低于最适温度时，酶活性下降，细胞呼吸受抑制。

②生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培

过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量。

（2）、呼吸速率与O2浓度的关系（如图）：

①O2浓度低时，无氧呼吸占优势，随O2浓度增大，无氧呼吸

逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强；但当O2浓度达到一定值后，随

O2浓度增大，有氧呼吸不再加强（受呼吸酶数量等因素的影响）。

②生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、减

少有机物消耗的原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间，中耕松土增

加根的有氧呼吸；稻田也需要定期排水，否则水稻幼根因缺氧而变黑、腐烂。

陆生生物不能长时间忍受无氧呼吸的原因：无氧呼吸产生酒精对细胞有毒害作用；无氧呼

吸过程释放能量少，不能满足植物生命活动的需要。。

在医疗上选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口，可抑制厌氧病原菌的繁殖。

(3)、呼吸速率与含水量的关系（如图）：

①在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。

②在作物种子储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减

少有机物的消耗。

【思考】有氧呼吸第一、二阶段的相同点有哪些？

都产生[H]和释放少量能量，都不需要氧的参与。

例1：为了探究种子萌发时所进行的细胞呼吸

类型，请据所给的材料和用具设计实验：

Ⅰ．实验原理：种子萌发过程中，如只进行有

氧呼吸则吸收O2量和释放CO2量相等；如只进行无

氧呼吸则只释放CO2；如既进行有氧呼吸又进行无

氧呼吸则吸收O2量小于释放CO2量。

Ⅱ．实验材料和用具：萌发的豌豆种子、带橡

皮塞的玻璃瓶2只、100mL的小烧杯4个、2根弯

曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管、2个带开头的

玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林等。

Ⅲ．实验方法：按照装置图将实验材料和用具装好。如想得到预期的实验结论，必须在装置二中的小烧杯中放置与装置一中NaOH溶液_____________________

Ⅳ．预测实验结果和相关的结论：

①若装置一中液滴_____，装置二中液滴_____则说明萌发的种子只进行有氧呼吸。

②若装置一中液滴_____，装置二中液滴_____则说明萌发的种子只进行无氧呼吸。

③若装置一中液滴_____，装置二中液滴_____则说明萌发的种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。

二、“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验分析

（一）实验探究过程

1、提出问题：酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧还是无氧条件下；酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么。

2、作出假设：假设酵母菌在有氧和无氧条件

下均能进行细胞呼吸

3、设计并进行实验

（1）配制酵母菌培养液。

（2）检测CO2的产生，装置如图所示。

（3）检测酒精的产生：自A、B中各取2mL滤液分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液中的颜色变化。

4、实验现象

甲、乙两装置中石灰水都变浑浊，但甲中浑浊程度_______且速度______。用溴麝香草酚蓝水溶液检测A组和B组产生的气体，A组溴麝香草酚蓝先由蓝变绿再变黄。

2号试管中溶液由_________色变成______________，1号试管色。