高中总复习第一轮生物第三章第四节细胞呼吸及新陈代谢类型-教育汇www.eduhui.cn.doc

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四、细胞呼吸及新陈代谢类型
1.细胞的呼吸作用

2.新陈代谢

理解:要点诠释
考点一细胞呼吸
（1）有氧呼吸
有氧呼吸的过程分为三个阶段：第一阶段是在细胞质基质中进行，葡萄糖分解为丙酮酸，产生少量的ATP、［H］；第二阶段在线粒体基质中进行，丙酮酸分解为CO2，产生少量的ATP、［H］；第三阶段在线粒体内膜进行，前两阶段产生的［H］与氧结合，产生大量的ATP、［H］。
(2)有氧呼吸与无氧呼吸的比较
项 目
有氧呼吸
无氧呼吸
场 所
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
O2、酶
需要
不需要O2，需要酶
产 物
CO2、H2O
C2H5OH和CO2或C3H6O3
氧化分解
彻底
不彻底
能量释放
多
少
生成ATP分子数
38
2
（3）酵母菌的细胞呼吸
酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧条件下进行有氧呼吸，无氧条件下进行无氧呼吸，产物是C2H5OH和CO2。
考点二光合作用与呼吸作用的关系
项 目
光合作用
细胞呼吸(有氧呼吸)
物质变化
把无机物合成有机物
把有机物分解成无机物
能量变化
把光能转变为化学能，储存于有机物中
把稳定的化学能转移到ATP中，释放能量
实质
合成有机物，储存能量
分解有机物，释放能量
场 所
叶绿体
细胞质基质，线粒体
条件
光
O2
联系
光合作用为细胞呼吸提供物质基础，细胞呼吸为光合作用提供原料
考点三新陈代谢类型
生物体代谢类型根据同化作用分为自养型、异养型，根据异化作用分为需氧型和厌氧型。一种生物的代谢类型既要看同化作用分类也要看异化作用分类。
难点一人体运动时的能量供应
(1)日常行走运动，骨骼肌细胞生命活动不很强烈，只要靠有氧呼吸释放能量合成ATP，
即能满足肌细胞生命活动的需要。
(2)剧烈运动时，骨骼肌细胞生命活动非常强烈，需要消耗大量能量(即大量ATP)，仅靠有氧呼吸合成的ATP远远不能满足生命活动的需要，此时肌细胞暂时处于相对缺氧状态，发生无氧呼吸合成少量ATP，来及时补充满足肌肉细胞强烈运动的需要。由于剧烈运动消耗的ATP太多，加之肌细胞ATP储存量太少(原因是剧烈运动时肌细胞中的ATP仅能供几秒时间利用)，而磷酸肌酸储存量相当丰富，此时，磷酸肌酸迅速分解释放能量，把ADP合成ATP，保证肌细胞生命活动的正常进行。
（3）从事不同的运动项目，ATP重新合成的能量来源途径不尽相同。例如：在从事时间短、强度大的运动如100 m跑时，ATP的再合成主要由磷酸肌酸的分解来提供；从事时间长、强度小的马拉松跑时，能量几乎全部由有氧代谢系统供给；介于上述二者之间的运动项目，如400 m、800 m、1 500 m跑时，则需无氧呼吸与有氧呼吸混合供给能量。
难点二植物体内各种代谢之间的联系
绿色植物的新陈代谢包括水分代谢、矿质代谢、有机物和能量的代谢，各种代谢过程是相互联系、协调一致的。
植物代谢过程中进行的各种生化反应都是在水中进行的，离开水，植物无法生存，因而水分代谢是植物体内其他代谢过程的基础。矿质代谢过程中根吸收的矿质元素离子是植物体合成重要化合物的成分，例如叶绿素的合成需要镁、ATP的合成需要磷、蛋白质(酶)的合成需要氮，而光合作用和呼吸作用都需要酶。光合作用能将光能转变为化学能储存起来，呼吸作用过程能将有机物分解，将其中的化学能释放出来，用于生命活动的各个方面。
链接·聚焦
关于生物体内的高能化合物有哪些？
提示：生物体内的高能化合物包括两种：ATP和磷酸肌酸。其中，生命活动的直接能源是ATP。两种高能化合物之间可以相互转化。
疑点糖酵解、发酵、无氧呼吸
糖酵解：淀粉在无氧状态下分解成丙酮酸的过程。糖酵解的底物一般是淀粉，场所在细胞质基质中。
发酵：微生物分解糖类产生酒精或乳酸的过程。发酵场所也在细胞质基质中。发酵又分酒精发酵和乳酸发酵两种类型。
无氧呼吸：一般是指在无氧条件下，通过酶的催化作用，生物细胞把糖类等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。由于糖酵解和发酵的中间化学变化相似，而且两者的代谢过程都不需要氧气参加，故亦通称为无氧呼吸。无氧呼吸不叫发酵，微生物的无氧呼吸习惯上叫发酵。注意二者的区别。
诱思：实例点拨
【例1】对下列曲线图的解释，正确的是 ( )

A.图A表示青蛙呼出的CO2量随其生活环境温度不同而变化的情况
B.图B表示乳酸菌在代谢过程中CO2产生速率与O2浓度之间关系的曲线
C.图C表示一片小树林中，一天内CO2浓度随时间的变化情况
D.图D表示在大豆种子萌发成幼苗过程中，有机物含量的变化情况
解析：青蛙为变温动物，随着温度的升高代谢加快，耗氧量增加。乳酸菌为厌氧型生物，产物是乳酸，不能产生CO2，且在有氧条件下无氧呼吸受到抑制。白天小树林中的植物进行的光合作用大于呼吸作用，CO2浓度应该一直呈下降趋势。
答案：D
讲评：以曲线图的形式考查学生对于有关知识的理解和掌握，从温度与呼吸作用的关系，无氧呼吸的产物及光合作用与呼吸作用的关系等方面综合考查学生的应用能力。
【例2】下列关于植物呼吸作用的叙述，正确的是（ ）
A.呼吸作用的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜
B.是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别
C.高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸
D.种子库中储藏的风干种子不进行呼吸作用
解析：植物的呼吸作用分有氧呼吸和无氧呼吸，不同植物的无氧呼吸又分为产生酒精和产生乳酸两种。在有氧呼吸中产生的中间产物丙酮酸进入线粒体时，可以通过线粒体的双层膜，所以A 项是正确的。而植物的无氧呼吸产生酒精时，也产生CO2，因此是否产生CO2不能作为有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别；C 项明显叙述不正确，种子库中储藏的风干种子是活细胞，要进行呼吸作用，只是呼吸作用很缓慢。
答案：A
讲评：呼吸作用是所有活细胞都具备的，有氧呼吸与无氧呼吸的比较要从不同的方面进行总结，并用来分析不同的情况。
【例3】(2005广东高考，16)关于蓝藻和蛔虫结构及代谢特征的比较，正确的是( )
A.蓝藻细胞进行有丝分裂，蛔虫细胞进行无丝分裂
B.蓝藻有叶绿体，蛔虫没有叶绿体
C.蓝藻是光能自养型生物，蛔虫是化能自养型生物
D.蓝藻可以吸收利用CO2，蛔虫不能吸收利用CO2
解析：蓝藻是原核生物，无成形细胞核，不含有叶绿体，不能进行有丝分裂，但含有叶绿素，能进行光合作用合成有机物，因此，其代谢类型为自养型。蛔虫是真核生物，代谢类型为异养型。结合具体生物进行分析。
答案：D
讲评：从生物的结构特征方面找出与代谢的相关联系，提高学生知识体系的构建能力。
【例4】(2005江苏高考，14)香蕉成熟过程中。随着贮藏物质强烈水解并转化为还原糖，香蕉逐渐变甜，其呼吸速率变化如图中曲线a所示。图中符合香蕉内还原糖含量变化趋势的曲线是( )

A.曲线1 B.曲线2 C.曲线3 D.曲线4
解析：香蕉中的贮藏物质，随着时间的延长逐渐被水解成还原糖，还原糖含量逐渐增多，当贮藏物质基本被水解完成后，还原糖仍维持在一个较高水平，表现出“S”型曲线（曲线3）。在还原糖增多的同时，其呼吸作用亦逐渐增强。
答案：C
讲评：把呼吸作用与果实成熟过程中的变化联系起来，通过分析具体的生物生理活动理解呼吸作用的重要性。
【例5】 下图的横坐标如果代表氧分压：

(1)图中曲线___________________反映绿色植物在无氧条件产生 CO2的变化。
(2)图中曲线___________________可代表绿色植物经过有氧呼吸消耗糖类速率的变化。
(3)图中曲线___________________反映根吸收矿质元素离子速率的变化。
如果横坐标代表温度：
(4)图中曲线___________________反映根吸收离子速率与土壤温度的关系。
(5)图中曲线___________________反映根吸收水分速率与气温的关系。
解析：在横坐标代表氧分压时，曲线D 反映了绿色植物在无氧条件下产生 CO2的变化，随着氧分压的升高，无氧呼吸受到抑制。在此条件下，曲线A 代表了绿色植物经过有氧呼吸消耗糖类速率的变化，氧分压提高，有氧呼吸加快，消耗糖类的速率加大。而根吸收矿质元素离子速率的变化则不仅受到氧分压的影响，还受到根细胞膜上载体的数量限制，所以曲线B 反映了根吸收矿质元素离子速率的变化。如果横坐标代表温度，根吸收离子速率与土壤温度的关系是在一定的温度范围内，随着温度的提高,根吸收离子速率加大；超过最适温度后，随着温度的提高，酶的活性降低，根吸收离子的速率反而下降，所以曲线C代表根吸收离子速率与土壤温度的关系。 根吸收水分的速率与蒸腾作用关系密切，蒸腾作用是根吸收和运输水分的动力，但气温过高，超过60 ℃ 后，气孔关闭，植物吸收水分速率减缓，所以曲线B代表根吸收离子速率与土壤温度的关系。
答案：(1)D (2)A (3)B (4)C (5)B
讲评：这是一道呼吸作用、水分代谢、矿质代谢与氧分压、温度的关系联系起来的学科综合题，主要从整体角度把握植物体内新陈代谢的相互关系。
【例6】下图表示植物细胞的两个重要的生理过程中C、H、O的转化，请分析回答：

(1) 图中甲、乙代表的生理过程分别是___________________和___________________。
(2)在①②③④过程中，都伴随有下列反应进行：ATPADP ＋Pi＋能量。
其中上述反应向右进行的过程是___________________，向左进行的是___________________。(填序号)
(3)过程④进行的场所是___________________。此过程中的最重要的中间产物是丙酮酸，此物质在动物的肝脏细胞中，能在___________________的作用下，转变为丙氨酸。此类氨基酸在人体内属于___________________。
解析：从图中可以分析出，在光合作用和有氧呼吸两个生理活动中 CO2 和H2O 与(CH2O) 之间的相互转化关系，甲应该是光合作用，乙是有氧呼吸。在暗反应①中需要消耗ATP，而②是水在光下分解，③是有氧呼吸第三阶段，④是有氧呼吸第一、二阶段，均能产生ATP 。过程④是在细胞质基质和线粒体中进行，丙酮酸在谷丙转氨酶作用下转变为丙氨酸，称为转氨基作用，在人体只能形成非必需氨基酸。
答案：(1)光合作用 有氧呼吸 (2)① ②③④ (3)细胞质基质和线粒体 谷丙转氨酶 非必需氨基酸
讲评：以物质转化为桥梁，联系动物与植物相关代谢关系，进一步让学生树立各种代谢之间并不是孤立的，同时梳理相关知识结构。
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