高三一轮复习—细胞呼吸

1、 细胞呼吸细胞呼吸下列转变需经哪些生理过程才能实现？下列转变需经哪些生理过程才能实现？光能光能糖类等有机物中稳定的化学能糖类等有机物中稳定的化学能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能直接用于各种生命活动直接用于各种生命活动光合作用光合作用细胞呼吸细胞呼吸ATPATP水解水解思考思考考纲解读：考纲解读：1、呼吸作用的概念、呼吸作用的概念2、有氧呼吸与无氧呼吸的过程及区、有氧呼吸与无氧呼吸的过程及区别、联系别、联系3、光合作用与呼吸作用的比较、光合作用与呼吸作用的比较4、影响呼吸作用的因素、影响呼吸作用的因素一、细胞呼吸的概念一、细胞呼吸的概念 细胞呼吸是生物体细胞呼吸是生物体活细胞活细胞中有

2、机物的氧化中有机物的氧化分解、释放能量并且生成分解、释放能量并且生成ATPATP的过程。又叫的过程。又叫生物氧化。生物氧化。二、细胞呼吸的类型二、细胞呼吸的类型（一）有氧呼吸（一）有氧呼吸（二）无氧呼吸（二）无氧呼吸细胞呼吸的实质：细胞呼吸的实质：分解有机物，释放能量酶酶1C6H12O6 2C3H4O3+ 4H + 2ATP24H+ 6O212H2O+酶酶34ATP6CO6CO2 2 + +6H2O H+2 C3H4O3 +酶酶2ATP阶段：阶段：阶段：阶段：阶段：阶段：有氧呼吸三阶段有氧呼吸三阶段线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜总反应式总反应式:C6H12O6+6O*2 +6H2O6

3、CO6CO2 2+12H+12H2 2O O* *+能量能量酶酶201161KJ热能热能细胞质基质细胞质基质( 38molATP)（一）有氧呼吸的过程（一）有氧呼吸的过程过程特点：过程特点：2. 均产生均产生ATP，但，但 产生的产生的ATP最多最多3. 均产生均产生还原性还原性H ，但，但 还原性还原性H 全部参与反应消耗了。全部参与反应消耗了。4.呼吸作用只有呼吸作用只有 才需要氧气。才需要氧气。1.第一步在第一步在 中进行，二三步在中进行，二三步在 中进行中进行5.吸收的吸收的O2量与释放的量与释放的CO2量量有氧呼吸概念：有氧呼吸概念： 细胞在细胞在O2的参与下，通过酶的催化作用，把糖

4、的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物类等有机物彻底氧化分解彻底氧化分解，产生出，产生出CO2和和H2O，同时释放出同时释放出大量能量大量能量的过程。的过程。6.吸收的吸收的O2全部到全部到 中去了中去了细胞质基质细胞质基质线粒体线粒体每一步每一步第三步第三步第一、二步第一、二步第三步第三步第三步第三步相等相等水水与有氧呼吸第一阶段相同与有氧呼吸第一阶段相同葡萄糖的初步分解葡萄糖的初步分解C C6 6H H1212O O6 6酶酶+ +4H4H + + 能量能量场所：细胞质基质场所：细胞质基质（少量）（少量） 2CH2CH3 3COCOOHCOCOOH丙酮酸丙酮酸（二）（二）无氧呼吸的过程

5、无氧呼吸的过程丙酮酸不彻底分解丙酮酸不彻底分解场所：细胞质基质场所：细胞质基质 2CH2CH3 3COCOOH COCOOH +4H 酶酶2C2C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸) )+ + 能量能量A.A.乳酸发酵乳酸发酵( (微生物微生物) )例：例：高等动物、乳酸菌高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（、高等植物的某些器官（马铃马铃薯块茎、甜菜块根等）薯块茎、甜菜块根等）2CH2CH3 3COCOOHCOCOOH+4H 2C2C2 2H H5 5OHOH( (酒精酒精) )+ 2CO+ 2CO2 2+ +能量能量B.B.酒精发酵酒精发酵(微生物微生物)例：例：大多数植物、酵母

6、菌大多数植物、酵母菌酶酶无氧呼吸概念：无氧呼吸概念： 细胞在细胞在无无O2的参与下，通过酶的催化作用，把葡的参与下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物不彻底的氧化产物，同时释放，同时释放出出少量能量少量能量的过程。的过程。1葡萄糖葡萄糖酶酶2丙酮酸丙酮酸6CO2 + 12H2O + 能量（大量）能量（大量）2乳酸（乳酸（C3H6O3 ）+能量能量(少量少量)2酒精（酒精（C2H5OH）+2CO2+能量能量 (少量少量)细胞呼吸可表示为细胞呼吸可表示为：有氧有氧 酶酶无氧无氧 酶酶2有氧呼吸与无氧呼吸比较有氧呼吸与无氧呼吸比较例例1.1.有氧呼吸与无氧呼吸

7、的相同点是有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是 都在线粒体中进行都在线粒体中进行 都需要酶都需要酶 都需要氧都需要氧 都产生都产生ATP ATP 都经过生成丙酮酸的反应都经过生成丙酮酸的反应 A A B B C C D DD D 例例2.有一瓶子有酵母菌的葡萄液，吸进氧气的体有一瓶子有酵母菌的葡萄液，吸进氧气的体积与放出二氧化碳体积之比是积与放出二氧化碳体积之比是3：5这是因为这是因为A 有有1/2的葡萄糖用于有氧呼吸的葡萄糖用于有氧呼吸B 有有1/3的葡萄糖用于无氧呼吸的葡萄糖用于无氧呼吸C 有有2/3的葡萄糖用于无氧呼吸的葡萄糖用于无氧呼吸D 有有1/4 的葡萄糖用于有氧呼吸的葡萄糖用于有氧呼吸C

8、有氧：有氧：C C6 6H H1212O O6 66O6O2 2 6CO 6CO2 26H6H2 2O O无氧：无氧：C C6 6H H1212O O6 62C2C2 2H H5 5OHOH2CO2CO2 2(一 ) 关于细胞呼吸类型判断的试题(1)单位时间O2的吸收量1. 单位时间O2的吸收量0 有氧呼吸存在2.单位时间O2的吸收量=0 只有无氧呼吸(2) 单位时间CO2的释放量1.单位时间CO2的释放量=单位时间O2的吸收量0 只有有氧呼吸存在 2.单位时间CO2的释放量单位时间O2的吸收量0 有氧呼吸和无氧呼吸均存在 有氧呼吸速率的指标呼吸作用的强度 例3 (2009年湖北百所重点中学联

9、合)右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，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍C氧浓度为c时，无氧呼吸最弱D氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等【解析】图中二氧化碳的释放量表示呼吸作用总强度，氧气的吸收量表示有氧呼吸的强度，二者的差值表示无氧呼吸强度大小。氧浓度为a时，无氧呼吸强度最大，不适于贮藏该植物器官；氧浓度生b时，有氧呼吸产生的二氧化碳为3，无氧呼吸产生的二氧化碳为(83)5，所以有氧呼吸消耗的葡萄糖为2，无氧呼吸消耗的葡萄糖为10，无氧呼吸消耗葡萄糖

10、的量是有氧呼吸的5倍；氧浓度为d时，无氧呼吸最弱，强度为0，只有有氧呼吸。【答案】B (二二 )关于细胞呼吸类型判断的实验关于细胞呼吸类型判断的实验 例例4.课题小组同学利用下列装置探究微课题小组同学利用下列装置探究微生物的细胞呼吸方式。生物的细胞呼吸方式。（1）取甲、乙两套密闭装置设计实验，）取甲、乙两套密闭装置设计实验，请补充下表有关的内容：请补充下表有关的内容：适量（一定浓度）适量（一定浓度）KOH或或NaOH溶溶液液 （一定浓度）葡（一定浓度）葡萄糖溶液、微生萄糖溶液、微生物悬浮液各物悬浮液各1 mL 细胞呼吸时二氧化细胞呼吸时二氧化碳释放量与氧气消碳释放量与氧气消耗量的差值耗量的差值

11、 （2）将甲、乙装置均置于）将甲、乙装置均置于28恒温的条件下，分别在不恒温的条件下，分别在不同的氧气浓度下进行实验（实验过程中微生物保持活性，同的氧气浓度下进行实验（实验过程中微生物保持活性，前三组实验所用微生物种类相同，第四组实验的微生物是前三组实验所用微生物种类相同，第四组实验的微生物是乳酸菌），乳酸菌），60分钟后读数。请补充下表有关的内容。分钟后读数。请补充下表有关的内容。 只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸 同时进行有氧呼吸同时进行有氧呼吸和无氧呼吸和无氧呼吸 只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸 不变不变 不变不变 总结总结：用此类装置测定呼吸作用是应注意：用此类装置测定呼吸作用是应注意：1.

12、由于装置的气压变化，也可能会由温度等由于装置的气压变化，也可能会由温度等物理因素所引起，为使测定结果更准确，应物理因素所引起，为使测定结果更准确，应设置对照实验。设置对照实验。对照实验应将所测生物灭活，其他处理与实验组完对照实验应将所测生物灭活，其他处理与实验组完全一致全一致2.当用植物测定呼吸时，应注意什么？当用植物测定呼吸时，应注意什么？应避免光合作用对实验的干扰，所以整个装置应置于黑暗环境应避免光合作用对实验的干扰，所以整个装置应置于黑暗环境中中3.当用种子测定呼吸时，为防止微生物的当用种子测定呼吸时，为防止微生物的 呼吸对实验的干扰，呼吸对实验的干扰，应对种子进行什么处理？应对种子进行

13、什么处理？消毒消毒4.是否可用该装置做乳酸菌的呼吸测定？是否可用该装置做乳酸菌的呼吸测定？可以，但没有气体产生与消耗可以，但没有气体产生与消耗稳定的化学能稳定的化学能 活活跃的化学能。释放跃的化学能。释放能量能量三三 光合作用与细胞呼吸的比较：光合作用与细胞呼吸的比较：叶绿体叶绿体细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体需光需光不需光不需光合成有机物合成有机物分解有机物分解有机物光能光能稳定的化学稳定的化学能。储存能量。能。储存能量。合成代谢合成代谢分解代谢分解代谢光合作用为细胞呼吸提供有机物和光合作用为细胞呼吸提供有机物和O2；细胞呼吸为光合作用提供细胞呼吸为光合作用提供CO2。四、细胞呼吸的影

14、响因素及其应用四、细胞呼吸的影响因素及其应用1.影响细胞呼吸的因素 (1)内因 不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。 同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。 同一植物的不同器官呼吸速率不同如生殖器官大于营养器官。 (2)外因1、温度、温度呼吸作用速率温度/0C呼吸作用在最适温度呼吸作用在最适温度（25350C ）时最强；）时最强；超过最适温度，呼吸酶活超过最适温度，呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。性下降，细胞呼吸受抑制。生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果。在大

15、棚蔬菜栽培中，夜间适当降低温水果。在大棚蔬菜栽培中，夜间适当降低温度，减少有机物消耗，以提高产量。度，减少有机物消耗，以提高产量。2、O2浓度浓度CO2释放量O2百分比浓度0 5 10 15 20 25 30在氧的浓度为在氧的浓度为0时，只进行了无氧时，只进行了无氧呼吸；浓度为呼吸；浓度为10%以下既进行了有以下既进行了有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度 为为10%以上只进行有氧呼吸。以上只进行有氧呼吸。耕地等则是加强根部的有氧呼吸。耕地等则是加强根部的有氧呼吸。蔬菜、水果的保质、保鲜采用低氧蔬菜、水果的保质、保鲜采用低氧（5%）保存，此时有氧呼吸较弱而）保存，此时有氧呼吸

16、较弱而无氧呼吸又受到抑制。无氧呼吸又受到抑制。注：红线代表有氧呼吸；黑线代表有无呼吸CO2的释放量的释放量5 10 15 20 25 30 O2%1、黑色代表有氧呼吸时二氧化碳的生成量。、黑色代表有氧呼吸时二氧化碳的生成量。2、蓝色、蓝色代表无氧呼吸产生的二氧化碳量。代表无氧呼吸产生的二氧化碳量。3、红色、红色代表二氧化碳的总生成量。代表二氧化碳的总生成量。3、CO2浓度浓度4、含水量、含水量CO2浓度呼吸作用速率呼吸作用速率含水量（%）从化学平衡的角度分析，从化学平衡的角度分析， CO2浓度增加，呼吸速率下降。浓度增加，呼吸速率下降。在地窖中，氧气浓度低，二氧化在地窖中，氧气浓度低，二氧化碳

17、浓度较高，抑制细胞呼吸，使碳浓度较高，抑制细胞呼吸，使整个器官的代谢水平降低，有得整个器官的代谢水平降低，有得于保存蔬菜和水果。于保存蔬菜和水果。在一定范围内，呼吸速率随含水量在一定范围内，呼吸速率随含水量的增加而加快，随含量水量的减少的增加而加快，随含量水量的减少而减弱。因此粮油种子的贮藏，必而减弱。因此粮油种子的贮藏，必须使种子含水量降低，从面使细胞须使种子含水量降低，从面使细胞呼吸降至最低，减少有机物消耗。呼吸降至最低，减少有机物消耗。细胞呼吸在实践中的应用细胞呼吸在实践中的应用 (3)在果实和蔬菜的保鲜中，常通过控制呼吸作用以降低它的代谢在果实和蔬菜的保鲜中，常通过控制呼吸作用以降低它

18、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。器官代谢水平降低，延缓老化。 (2)粮油种子贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，使粮油种子贮藏，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呼吸加强，使贮藏的种子堆中

19、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。子的呼吸，使种子品质变坏。(4)大棚蔬菜温度控制，阴天和晚上适当降低温度，降低呼吸作用，大棚蔬菜温度控制，阴天和晚上适当降低温度，降低呼吸作用，减少有机物的消耗。减少有机物的消耗。(1)无土栽培通空气、农业松土都是为了加强根部的有氧呼吸，无土栽培通空气、农业松土都是为了加强根部的有氧呼吸，保证供给能量，促进矿质元素吸收。保证供给能量，促进矿质元素吸收。 (5)在农业生产中，去除衰老的、变黄的器官(含枝、叶)，减少呼吸消耗，使光合作用产物更多地转运至有价值的部位。 (6)微生物：增加氧气浓度，增强需氧型微生物的代谢与繁殖，抑制厌氧型微生物的

20、代谢与繁殖；反之亦然。如增加土壤的含氧量，可以增加硝化细菌的含量，增强硝化过程，促进土壤中氨转化为硝酸根离子，有利于植物的吸收。选用“创可贴”、透气的消毒纱布包扎伤口。是为了保证伤口的透气环境。避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的愈合。1 、（、（ 2009年全国理综年全国理综 ）下列关于细胞呼吸的叙述，错误的下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是是 （ ）A、细胞呼吸必须在酶的催化下进行、细胞呼吸必须在酶的催化下进行 B、人体硬骨组织细胞也进行细胞呼吸、人体硬骨组织细胞也进行细胞呼吸 C、酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸、酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸 D、叶肉细胞在光照下进行光合作用，不进行

21、呼吸作用、叶肉细胞在光照下进行光合作用，不进行呼吸作用 解析解析：细胞呼吸必须在酶的催化下进行：细胞呼吸必须在酶的催化下进行 ；人体硬骨组织细；人体硬骨组织细胞也进行细胞呼吸胞也进行细胞呼吸 ，只要是活细胞都进行细胞呼吸；酵母，只要是活细胞都进行细胞呼吸；酵母菌是兼性厌氧型，有氧时进行有氧呼吸，无氧情况下可进行菌是兼性厌氧型，有氧时进行有氧呼吸，无氧情况下可进行无气呼吸无气呼吸 ，所以，所以A、B、C三项的叙述是正确的。三项的叙述是正确的。D项错误，项错误，因为叶肉细胞在光照下既进行光合作用又进行呼吸作用因为叶肉细胞在光照下既进行光合作用又进行呼吸作用 ，只要是活细胞无论白天或黑夜都在进行呼吸

22、作用。只要是活细胞无论白天或黑夜都在进行呼吸作用。D近两年高考真题演练近两年高考真题演练2、（、（2009高考浙江卷高考浙江卷 ）下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是（正确的是（ ）A、在零下低温环境有利于水果的保存、在零下低温环境有利于水果的保存B、CO2的固定过程发生在叶绿体中，的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成分解成CO2的过程发的过程发生生 在线粒体中在线粒体中C、光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转、光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和变为热能和ATPD、夏季连续阴天，大棚中白天

23、适当增加光照，夜晚适当降低温度，、夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量可提高作物产量解析：解析：冰点以下果肉细胞冻伤，不利于水果保存：冰点以下果肉细胞冻伤，不利于水果保存： CO2的固定过程发生在叶绿的固定过程发生在叶绿体基质中，体基质中， C6H12O6在有氧呼吸第一步在细胞质基质中分解为丙酮酸，有氧呼在有氧呼吸第一步在细胞质基质中分解为丙酮酸，有氧呼吸第二步丙酮酸才进入线粒体，分解为吸第二步丙酮酸才进入线粒体，分解为CO2和和H；光合作用过程中光能转变为；光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中葡萄糖中比较稳定的化学能转变为热能和储存在化学能，细胞呼

24、吸过程中葡萄糖中比较稳定的化学能转变为热能和储存在ATP中较为活跃的化学能，不是化学能转变为中较为活跃的化学能，不是化学能转变为ATP，而是细胞呼吸过程中释放的能，而是细胞呼吸过程中释放的能量用来产生了量用来产生了ATP。所以。所以A、B、C叙述都是错误的；叙述都是错误的； D叙述正确，白天适当增叙述正确，白天适当增加光照，能增强光合作用，制造有机物，夜晚适当降低温度则能减弱细胞呼吸，加光照，能增强光合作用，制造有机物，夜晚适当降低温度则能减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。减少有机物的消耗。D3、（、（2010全国新课标卷全国新课标卷 ）下列关于呼吸作用的叙述正确的是下列关于呼吸作用的叙述正确的是（ ）A、无氧呼吸的终产物是丙酮酸、无氧呼吸的终产物是丙酮酸B、有氧呼吸产生的、有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水在线粒体基质中与氧结合生成水C、无氧呼吸不需要、无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有的参