第三节细胞呼吸

细胞呼吸的概念

细胞呼吸主要是指糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解为二氧化碳和水或分解为一些不彻底的氧化产物，且伴随着能量释放的过程。

物质燃烧也是物质的氧化分解，燃烧和细胞呼吸有何异同呢？

共同点：

都是物质的氧化分解；都能产生二氧化碳；都能释放出能量。不同点：想一想燃烧呼吸作用环境体外细胞内速度快速缓慢细胞呼吸的特点

有机物在酶的催化下，在温和的条件下氧化分解，能量逐步释放出来，没有剧烈的发光发热现象。细胞呼吸的速率细胞呼吸的本质

细胞呼吸在本质上都是氧化分解有机物释放能量的过程。有氧条件下的细胞呼吸的化学变化可以概括地表述为：有氧呼吸

有氧呼吸是细胞呼吸的主要类型，是活细胞在氧气的参与下，把某些有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。场所：线粒体当活细胞以葡萄糖为“燃料”时，有氧呼吸过程主要包括三个阶段。有氧细胞呼吸的过程示意图有氧呼吸可分为三个阶段

第一阶段：1mol葡萄糖分解形成2mol丙酮酸，同时产生少量的[H]和少量ATP。

场所：细胞质基质

第二阶段：丙酮酸进一步分解成CO2

和[H]，同时产生少量的ATP，部分水也参与了反应。

场所：线粒体

第三阶段：一系列反应产生的[H]与氧气结合，在产生水的同时形成大量的ATP。

场所：线粒体有氧呼吸

以葡萄糖为底物，细胞有氧呼吸的总反应式为：通过细胞呼吸，1mol葡萄糖在彻底氧化分解后，共释放约2870kJ的能量，其中约1161kJ储存在ATP中，其余主要以热能的形式散失掉。无氧呼吸的定义

无氧呼吸是指活细胞无需氧气参与，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底氧化分解成为乙醇和二氧化碳或乳酸等物质，同时释放较少能量的过程。场所：细胞质基质无氧呼吸的反应式

若以葡萄糖为底物，则细胞无氧呼吸的总反应式可归纳为：高等植物：人和动物无氧呼吸的意义

高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要。

有氧呼吸和无氧呼吸有那些主要区别？

1.研究发现，发生在细胞中的有氧呼吸和无氧呼吸在反应场所、是否需要氧气、最终的产物和释放能量的多少等方面存在明显的区别（如图）。无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸有那些主要区别？

2.在无氧呼吸中，1mol葡萄糖氧化分解或乳酸时，只产生2ATP；而在有氧呼吸中，1mol葡萄糖完全氧化时，能够产生36ATP。分析

列表分析有氧呼吸和无氧呼吸有哪些主要区别？积极思维有氧呼吸和无氧呼吸途径的比较

剧烈运动后上肢和下肢骨骼肌往往会产生什么感觉？

酸胀

这是因为高等动物和人体在剧烈运动时，尽管呼吸运动和血液循环都大大加强了，但是仍不能满足骨骼肌对氧气的需要，这时骨骼肌内就会出现无氧呼吸。酸胀感觉就是其产物乳酸过多刺激所致。另外，有些高等植物的某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸。如马铃薯块茎、甜菜块根等。在无氧呼吸中，葡萄糖氧化分解时所释放的能量，比有氧呼吸时少很多。细胞呼吸原理的应用

细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。

1.发酵技术

2.农业生产

3.粮食储藏和果蔬保鲜1.发酵技术生产啤酒、果酒和白酒等生产乳酸类、柠檬酸类饮料生产味精、酱油和醋生产单细胞蛋白应用于垃圾、废水的处理利用发酵产生沼气2.农业生产

细胞呼吸为植物吸收营养物质、细胞的分裂、植株的生长和发育等提供能量和各种原料，因此，在农业生产上，要设法适当增强细胞呼吸，以促进作物的生长发育。例：水稻生产中的适时露田和晒田等措施的实质就是为了改善土壤通气条件以增强根系的细胞呼吸。3.粮食储藏和果蔬保鲜

细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，又要设法降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等。

粮食储藏

果蔬保鲜粮食储藏

粮食储藏时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸，延长保存期限。例：稻谷等种子含水量超过14.5％时，呼吸速率就会骤然增加，释放出的热量和水分，会导致粮食霉变。果蔬保鲜

为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、冲氮气或降低温度等方法。例：苹果、梨、柑、橘等果实在0－1℃时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜6－8个月。农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。例题：如图表示野外松树（阳生植物）光合作用强度与光照强度的关系。其中的纵坐标表示松树整体表现出的吸收CO2和释放CO2量的状况。请分析回答：（1）当光照强度为b时，光合作用强度：（2）如果白天光照强度较长时间为a，植物能不能正常生长？为什么？最高，光照强度再增强，光合作用强度不再增强不能，光照强度为a时，光合作用形成的有机物和呼吸作用消耗的有机物相等，但晚上只进行呼吸作用。因此，从全天看，消耗大于积累，植物不能正常生长。例题：

水稻种子播种前浸水时间过长会引起烂种、烂芽，这主要是由于（）

A.CO2中毒B.酒精中毒

C.乳酸中毒D.供能不足B例题：

在贮存水果或蔬菜时，常要抽出保鲜袋中的空气，再冲入氮气或二氧化碳，主要目的是（）

A.促进无氧呼吸B.抑制无氧呼吸

C.促进有氧呼吸D.抑制有氧呼吸D例题：

把小白鼠和青蛙从约250C温室中移至50C的环境中饲养，小白鼠和青蛙耗氧量的变化将是（）

A、小白鼠减少青蛙增加

B、小白鼠增加青蛙减少

C、小白鼠和青蛙都减少

D、小白鼠和青蛙都增加B例题：如图表示大气中氧的浓度对植物组织内产生CO2的影响，试根据图回答：（1）A点表示植物组织放入释放的CO2较多,这些是

的产物。无氧呼吸

（2）由A到B，CO2的释放量急剧减少，其主要原因是

。（3）由B到C，CO2的释放量不断增加其主要原因是

。（4）为了有利于贮藏蔬菜或水果，贮藏室内的氧气应调节到图中的

点所对应的浓度。采取这一措施的理由是：

。

氧气增加，无氧呼吸受抑制有氧呼吸加强，CO2释放增多B此时植物呼吸作用最弱，有机物分解量最少例题：（2001年理综）运动员在进行不同项目运动时，机体供能方式不同。对三种运动项目的机体总需氧量、实际摄入氧量和血液中乳酸增加量进行测定，结果如下：根据以上资料分析马拉松跑、400米跑、100米跑运动过程中机体的主要供能方式分别是（）A.有氧呼吸、无氧呼吸、磷酸肌酸分解B.无氧呼吸、无氧呼吸、磷酸肌酸分解C.有氧呼吸、无氧呼吸、无氧呼吸D.有氧呼吸、磷酸肌酸分解、无氧呼吸A对点讲练例1

用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是（）

A.葡萄糖→丙酮酸→水

B.葡萄糖→丙酮酸→氧

C.葡萄糖→氧→水

D.葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳正确解答该题应围绕有氧呼吸的过程展开以下思考：①有氧呼吸分为哪三个阶段？②每个阶段的场所有什么不同？③每个阶段的反应式怎么写？④每个阶段物质变化和能量转变如何？⑤每个阶段的元素去向如何？题目思考解题流程答案

D对点讲练例2

现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2

的相对量如下图所示。问：在氧浓度为a时

()A.酵母菌只进行无氧呼吸

B.被分解的葡萄糖中约67％用于无氧呼吸

C.被分解的葡萄糖中约33％用于无氧呼吸

D.酵母菌停止无氧呼吸解析在氧浓度为a时，酒精的量为6mol，CO2的量为15mol，则此时既有有氧呼吸，也有无氧呼吸。多少葡萄糖用于无氧呼吸？根据无氧呼吸的反应式可推知无氧呼吸产生的二氧化碳也应是6mol，所以有氧呼吸产生的CO2量应为9mol，据反应式可计算出它们分解的葡萄糖分别为3mol（无氧呼吸）和1.5mol（有氧呼吸）。因而用于有氧呼吸的葡萄糖所占的比例为1.5/（1.5+3）=1/3。答案

B对点讲练例3

如图所示为某植物幼根的细胞呼吸过程中O2

的吸收量和CO2的释放量随环境中O2浓度的变化而变化的曲线，其中线段XY=YZ，则在氧浓度为a时（）

A.有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多

B.有氧呼吸与无氧呼吸释放的能量相等

C.有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多

D.有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多题目思考正确解答该题应围绕有氧呼吸和无氧呼吸的区别展开以下思考：①有氧呼吸比无氧呼吸消耗有机物多时，细胞呼吸产生的CO2量和吸收O2量有什么关系？②有氧呼吸与无氧呼吸释放的能量相等时，细胞呼吸产生的CO2量和吸收O2量有什么关系？③有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多时，细胞呼吸产生的CO2量和吸收O2量有什么关系？④有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2量多时，细胞呼吸产生的CO2量和吸收O2量有什么关系？解题流程答案

C对点讲练例1

如图表示大气中氧的浓度对植物非绿色器官、组织内二氧化碳产生量的影响。试据图回答：（1）A点表示植物组织释放的二氧化碳较多，这些二氧化碳主要是

的产物。（2）由A到B，二氧化碳的释放量急剧减少，其原因是

。（3）由B到C，二氧化碳的释放量又不断增加，其主要原因是

。（4）为了有利于贮藏蔬菜或水果，贮藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度？

，采取这一措施的理由是

。解题技巧

（1）坐标轴模型解读的方法：识轴

明点、析线。（2）构建坐标轴模型时，首先要依据题干信息，找到自变量和因变量，横轴为自变量，纵轴为因变量；其次要找到关键点；最后是把关键点连成曲线。即：建轴取点连线。答案

（1）无氧呼吸（2）随氧浓度增加，无氧呼吸受抑制而有氧呼吸较微弱（3）随氧浓度增加，有氧呼吸不断加强（4）B此时呼吸作用最弱，有机物分解量最少对点讲练例2

如图为光照强度对植物光合作用的影响关系。下列有关曲线的叙述中错误的是（）

A.b代表光下植物干物质积累量

B.m的