2021版新高考1版生物一轮课件：第3单元 第8讲 细胞呼吸

因是
。
答案 (1)② ①②④ (2)种子在有氧呼吸过程中产生了水 (3)催化反应的 酶不同 不同生物含有的基因不同 (4)与葡萄糖相比,脂肪含H量高,因此有 氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量
1.有氧呼吸和无氧呼吸的比较
类型
有氧呼吸
过程模型
无氧呼吸
必需条件 场所 产物 特点 联系
O2和酶 细胞质基质(第一阶段);线粒体(第二、三阶段)
CO2释放量/mol 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
A.苹果果肉细胞在O2浓度为0~3%和5%~25%时,分别进行无氧呼吸和有氧呼吸 B.O2浓度越高,苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛,产生ATP越多 C.贮藏苹果时,应选择O2浓度为5%的适宜环境条件 D.苹果果肉细胞进行无氧呼吸时,产生乳酸和二氧化碳 答案 C 苹果果肉细胞在O2浓度为0时,只进行无氧呼吸,在O2浓度为1%~ 3%时,既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,在O2浓度为5%~25%时只进行有氧呼 吸;当氧气浓度大于20%时,苹果果肉细胞有氧呼吸强度不再随O2浓度升高而 增强,产生的ATP数量不再增多;苹果果肉细胞进行无氧呼吸时,产生酒精和 二氧化碳,不产生乳酸。
[H] ATP
来源
有氧呼吸:C6H12O6和H2O 无氧呼吸:C6H12O6 有氧呼吸:三个阶段都产生 无氧呼吸:只在第一阶段产生
去路 有氧呼吸:与O2结合生成水 无氧呼吸:还原丙酮酸 用于各项生命活动
3.分析细胞呼吸中能量的释放与去向
4.不同生物无氧呼吸产物
考向一 考查有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析 1.(2019吉林名校高三第一次联合模拟)细胞呼吸是细胞内分解有机物、释放 能量、产生ATP等一系列代谢活动的总称。下列有关细胞呼吸的叙述,正确 的是 ( B ) A.细胞外的葡萄糖分子可进入线粒体参与有氧呼吸过程 B.用14C-葡萄糖研究肝细胞的糖代谢,可在线粒体等结构中检测到放射性 C.产生酒精的无氧呼吸都可叫做酒精发酵 D.人体细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸,因此人属于兼性厌氧型生物
4.有氧呼吸释放的能量,大部分以热能的形式散失,小部分以化学能的形式储 存在ATP中。 5.人体内产生的CO2只是有氧呼吸产生的,人体无氧呼吸的产物是乳酸,无CO2。 6.以脂肪为底物进行有氧呼吸时消耗O2的量≠产生CO2的量。脂肪与葡萄糖 相比,含H量高,因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量。
考向二 考查细胞呼吸方式的判断与计算 3.(2019甘肃庆阳宁县高三期末)为探究酵母菌的呼吸方式,在连通CO2和O2传 感器的100 mL锥形瓶中,加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液,密封 后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化见图。有关分析错 误的是( )
A.0~t1,酵母菌主要进行有氧呼吸 B.t1~t2,酵母菌有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强 C.t2~t3,培养液中的酒精含量持续升高 D.t3时,若升高10 ℃培养,CO2产生速率加快
考向一 考查影响细胞呼吸的因素
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1.(2019宁夏石嘴山三中期中)如表为不同O2浓度条件下,苹果果肉细胞O2吸
收量和CO2释放量。下列有关叙述正确的是 (
)
O2浓度 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25%
O2吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
据图分析有氧呼吸和无氧呼吸过程,并回答相关问题:
(1)反应①②③④中,必须在有氧条件下进行的是
,可在人体细胞
中进行的是
(填序号)。
(2)粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,其原因是
。
(3)不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因是
,根本原因是
。
(4)如果是以脂肪为底物进行有氧呼吸,消耗O2的量要大于产生CO2的量,其原
3.CO2浓度 (1)原理:CO2是细胞呼吸的终产物,高浓度的CO2 对细胞呼吸有明显的 作用。 (2)曲线模型
抑制
(3)应用
常利用 增加 CO2的浓度抑制细胞呼吸、减少有机物消耗,延长蔬菜、水 果的保鲜时间。
4.水分 (1)原理:在一定的范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而 量的减少而 减弱 。 (2)曲线模型
(2)过程图解
(3)总反应式及各种元素的来源和去路
(4)能量的释放与去向 ①有氧呼吸 三 个阶段都释放能量产生ATP。 ②细胞呼吸释放的能量大部分以 热能 形式散失,少部分转移到 ATP 中。
3.无氧呼吸
1.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP。 ( √ ) 2.有氧呼吸是将有机物彻底氧化分解成CO2和H2O,释放能量,并将释放的能量 全部储存在ATP的过程。 ( ✕ ) 3.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水。( ✕ ) 4.无氧呼吸不需要O2的参与,该过程中有[H]的积累。 ( ✕ ) 5.两种呼吸方式中,有H2O生成的一定是有氧呼吸,有CO2生成的可能是有氧呼 吸,也可能是无氧呼吸。 ( √ )
2.如图表示生物体内进行的能量释放、转移和利用过程。下列有关叙述正 确的是 ( D )
A.a过程的完成一定伴随H2O和CO2的生成 B.在人体剧烈运动过程中,肌肉细胞产生的甲中不含有乳酸 C.人体细胞中完成c过程的场所主要是线粒体 D.在寒冷时,人体内过程a会加快
答案 D a过程可表示有氧呼吸与无氧呼吸过程,无氧呼吸过程不产生H2O, 无氧呼吸中的乳酸途径也不产生CO2;在人体剧烈运动过程中,肌肉细胞进行 无氧呼吸产生乳酸;c过程表示ATP水解释放能量,用于各项生命活动,而线粒 体是细胞的“动力车间”,是主要的产能场所,不是主要的耗能场所,完成b过 程的场所主要是线粒体;寒冷时,人体会加快新陈代谢,增加产热,因此过程a会 加快。
第8讲 细胞呼吸
考点一 细胞呼吸的方式及过程
1.细胞呼吸:有机物在细胞内经过一系列的 氧化分解 ,生成二氧化碳或 其他产物,释放出能量并生成 ATP 的过程。 2.细胞的有氧呼吸 (1)概念:细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物 彻底 氧化分解,产生 二氧化碳和水 ,释放能量,生成 大量ATP 的过程。
4.(2019福建龙岩高三期末)下表是探究某环境因素对酵母菌细胞呼吸方式影
响的实验结果,下列叙述错误的是 ( D )
氧浓度(%)
a
b
c
d
产生CO2量(mol) 9
12.5
15
30
产生酒精量(mol) 9
6.5
6
0
A.氧浓度为a时,酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸
B.氧浓度为b时,酵母菌在线粒体中产生了6 mol二氧化碳
答案 B 葡萄糖分子不能进入线粒体被分解,其是在细胞质基质中被分解 为丙酮酸,而后丙酮酸进入线粒体被分解,A错误;用14C-葡萄糖研究肝细胞的 糖代谢,葡萄糖在细胞质基质中被分解,产生丙酮酸,然后丙酮酸进入线粒体 继续参与有氧呼吸第二阶段,因此在线粒体等结构中可以检测到放射性,B正 确;对于微生物来讲,产生酒精的无氧呼吸可叫做酒精发酵,植物细胞无氧呼 吸产生酒精的过程不属于发酵,C错误;人体细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸, 但是不能在无氧条件下只进行无氧呼吸,因此人不属于兼性厌氧型生物,D错 误。
答案 D 0~t1时间内,O2含量迅速下降,说明此时有氧呼吸较强,A正确;t1~t2 时间内,O2含量下降变缓,酵母菌有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强,B正确;t2~t3时间 内,有氧呼吸强度非常低,但CO2含量仍然快速增加,说明此时无氧呼吸增强, 故培养液中的酒精含量持续升高,C正确;曲线是在最适温度条件下测定的,若 t3时升高10 ℃培养,则酶活性下降,呼吸速率下降,CO2产生速率降低,D错误。
题后悟道·归纳 关于细胞呼吸的场所与过程的提醒
1.线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,但部分原核生物无线粒体,也能进行有 氧呼吸。 2.无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸,如蛔虫、哺乳动物成熟 的红细胞等。 3.不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原 因在于控制酶合成的基因不同。
题后悟道·方法 1.判定细胞呼吸方式的三大依据
2.呼吸作用中各物质之间的比例关系(以葡萄糖为底物的细胞呼吸) (1)有氧呼吸:葡萄糖∶O2∶CO2=1∶6∶6。 (2)无氧呼吸:葡萄糖∶CO2∶酒精=1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸=1∶2。 (3)消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2物质的量之比为1∶3 。
考点二 影响细胞呼吸的因素及应用
1.温度 (1)原理:细胞呼吸是一系列的 酶促 反应,温度通过影响 酶的活性 进 而影响细胞呼吸速率。
(2)曲线模型
(3)应用 ①在 零上低温 下贮存蔬菜、水果; ②在大棚蔬菜的栽培过程中,增加 昼夜温差 产量。
以减少有机物的消耗提高
2.O2浓度 (1)原理:O2是有氧呼吸所必需的原料,且对无氧呼吸有抑制作用。 (2)曲线模型
C.氧浓度为c时,酵母菌在线粒体内膜上消耗了9 mol的氧气
D.氧浓度为d时,酵母菌在线粒体内氧化分解了5 mol的葡萄糖
答案 D 氧浓度为a时,产生CO2量=产生酒精量,酵母菌只进行了无氧呼吸, 场所是细胞质基质,A正确;氧浓度为b时,无氧呼吸产生的CO2的量为6.5 mol, 则有氧呼吸产生的CO2的量为12.5-6.5=6(mol),有氧呼吸产生CO2的场所是线 粒体基质,B正确;氧浓度为c时,无氧呼吸产生的CO2的量为6 mol,则有氧呼吸 产生的CO2的量为15-6=9(mol),有氧呼吸产生的CO2的量与消耗的O2量相同, 消耗O2的场所是线粒体内膜,C正确;氧浓度为d时,酵母菌只进行有氧呼吸,产 生的CO2的量为30 mol,则消耗了5 mol的葡萄糖,只是葡萄糖氧化分解不在线 粒体内,而是在细胞质基质中,D错误。
图中O2浓度为0时细胞只进行 无氧呼吸 ,随O2 浓度升高,有氧呼吸逐渐 增强 ,无氧呼吸逐渐 减弱 。当O2 浓度在M点所处浓度以上时,细胞只进
行 有氧呼吸 。
(3)应用 ①包扎伤口应选用 透气 的敷料,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸;较深的伤口 需及时清理、注射破伤风抗毒血清等。 ②提倡慢跑等有氧运动使细胞进行 有氧呼吸 ,避免肌细胞产生大量 乳酸 。 ③及时松土有利于植物 根系生长 。 ④稻田定期排水有利于根系 有氧呼吸 ,防止幼根因缺氧变黑、腐烂。 ⑤利用粮食通过 酵母菌 发酵可以生产各种酒;利用淀粉、醋酸杆菌或谷 氨酸棒状杆菌,可以生产食醋或味精。
增强
,随含水
(3)应用:贮藏作物种子时,将种子风干,以 减弱细胞呼吸 ,减少有机物的 消耗。
1.水果适于在零下低温、无氧、高CO2浓度下储藏。 ( ✕ ) 2.同一叶片在不同生长发育时期,细胞呼吸速率不相同。 ( √ ) 3.小王参加百米短跑决赛,参赛过程中主要依赖有氧呼吸提供能量。 ( ✕ ) 4.破伤风(芽孢)杆菌在有氧条件下能大量繁殖。 ( ✕ ) 5.种子萌发过程中氧气不足时可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。 ( √ )
不需O2,但必须有酶催化 在细胞质基质中进行全过程
CO2和H2O 有机物彻底氧化分解,能量完全释放
酒精、CO2(或乳酸) 有机物不彻底氧化分解,能量没有完全释放
①第一阶段完全相同;②实质相同:氧化分解有机物,释放能量(并合成ATP满足细胞生命活动的需要);③有氧呼吸是在无 氧呼吸的基础上进化而来的
2.细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路
下面是氧气影响细胞呼吸的曲线模型,分析回答相关问题: (1)O2浓度在2.5%~10%之间时、在10%以上时,细胞呼吸方式有什么不同?
(2)O2浓度为C点的数值时,AB=BC,此时有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相 等,二者消耗的葡萄糖是不是也一样多? (3)在保存蔬菜、水果时,应选择哪一点对应的O2浓度?为什么? 答案 (1)O2浓度在2.5%~10%之间时,细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸;O2浓度 在10%以上时,细胞只进行有氧呼吸。(2)不是。根据有氧呼吸和无氧呼吸的 方程式可以看出:有氧呼吸时,1C6H12O6→6CO2;无氧呼吸时,1C6H12O6→2CO2。 所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时,二者消耗的葡萄糖之比是 1∶3。(3)应选择R点对应的O2浓度,因为此时总CO2释放量最少,有机物的损 耗最少。