生物必修一专题六-呼吸作用.docx

《分子与细胞模块》
专题六 细胞呼吸
【知识梳理】
一、细胞呼吸
1、 概念：生物体内的有机物在细胞中经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其它产物，并且释放出能量的总过程，又叫做呼吸作用或生物氧化。
2、 细胞呼吸的类型：有氧呼吸和无氧呼吸，其中有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式。

二、有氧呼吸
1 概念：有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出CO2和H2O，同时释放出大量能量的过程。
2 有氧呼吸的主要场所：线粒体
（1）线粒体的结构特点：内膜内折成嵴，增加内膜表面积，为酶提供了广阔的附着位点，有利于化学反应的顺利进行。
内膜上附有大量的ATP合（成）酶。
线粒体基质内含有DNA、RNA、酶、核糖体、无机盐等物质，可进行DNA的复制、转录和蛋白质的翻译过程。
（2）线粒体的分布：在细胞内一般均匀分布，可以定向地运动到代谢旺盛的地方，需能多的细胞（如分裂能力强的细胞、分泌蛋白能力强的细胞），线粒体数目较多。
3 有氧呼吸基本过程
（1）第一阶段：又叫糖酵解；反应场所：

反应过程：
（2）第二阶段又叫三羧酸循环或柠檬酸循环；反应场所：

反应过程：
（3）第三阶段：又叫电子传递链或氧化磷酸化；反应场所：

反应过程：

（4）总反应式：

例1、 有氧呼吸中CO2产生于（ ）
A [H]和O2结合生成H2O时 B 生成ATP时
C 葡糖糖最初被分解成丙酮酸时 D 丙酮酸和H2O被彻底分解时

三、无氧呼吸
1 概念：一般指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物，产生C2H5OH和CO2或转化成C3H6O3（乳酸），同时释放少量能量的过程。
2 无氧呼吸过程：
（1）第一阶段：与有氧呼吸相同；反应场所：
反应过程：
（2）第二阶段：不同的生物反应过程有差异；反应场所：

方式1：
进行此反应的生物或细胞：

方式2：
经行此反应的生物或细胞：

酶
酶
3 无氧呼吸总反应式：
C6H12O6 2C3H6O3＋少量能量 或：C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2＋少量能量

例2、 下列各项能产生少量的乳酸，并释放少量能量的是（ ）
① 储存久了的苹果 ② 甜菜块根的无氧呼吸 ③ 酵母菌的发酵 ④ 乳酸菌的发酵 ⑤发芽的稻谷受到水淹
A ②④ B ①⑤ C ①④ D ③④

四、有氧呼吸和无氧呼吸的比较

有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
场所
第一阶段在细胞质基质，第二阶段在线粒体基质中，第三阶段在线粒体内膜上
第一阶段和第二阶段都在细胞质基质中
条件
O2、酶和适宜的温度等条件
酶和适宜的温度等条件
产物
CO2和H2O
C2H5OH和CO2或乳酸
能量
彻底氧化，释放大量能量，产生大量ATP
不彻底氧化，大部分能量储存在乳酸和酒精中，释放少量能量，形成少量ATP，
总反
应式

相同点
实质
分解有机物，释放能量，生成ATP提供生命活动所需
过程
第一阶段（糖酵解）发生的场所及转变过程完全相同，产物都是丙酮酸
意义
为生命活动提供能量，为物质转换提供原料。
联系
无氧呼吸进化到有氧呼吸，无氧呼吸是生物保留适应环境的一种方式。
说明：
（1）原核生物无线粒体，但有些原核生物（如硝化细菌、蓝藻等）也可以进行有氧呼吸，它们进行有氧呼吸的酶位于细胞质内。
（2）有些无线粒体的真核生物或细胞，只能进行无氧呼吸提供生命活动所需的能量，如蛔虫，红细胞。
（3）水稻等植物长期水淹后烂根的原因：无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因：无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。

例3、 下列有氧呼吸和无氧呼的相同点，不正确的是（ ）
A 都能把葡萄糖分解成丙酮酸 B 都产生CO2和水
C 都有能量释放并有ATP的生成 D 都是有机物的分解

例4、 呼吸作用的实质是（ ）
A同化有机物，储存能量 B 分解有机物，释放能量，产生ATP
C 进行物质代谢和能量代谢 D 产生CO2和H2O

五、影响细胞呼吸的因素及其应用
1 影响呼吸作用的因素
（1）呼吸速率：是指单位数量的活体组织，在单位时间内分解有机物的速率。它是呼吸作用强弱的指标，一般以测定有机物的消耗量、CO2的释放量或O2的吸收量来衡量呼吸速率。
（2）影响因素
①温度：温度可以影响酶活性，从而影响一切新陈代谢，呼吸作用也不例外。
②氧气：氧气的有无直接影响呼吸作用的方式和性质。
③CO2浓度：CO2浓度增加对呼吸作用有明显的抑制效应。
④H2O：在一定范围内，随水含量的提高，细胞呼吸逐渐增强。

例5、 利用地窖储藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的CO2浓度较高，有利于（ ）
A 促进果实成熟 B 降低水分吸收 C 降低呼吸强度 D 促进光合作用

2 细胞呼吸原理的应用实例
（1）农业生产上：
中耕松土：增O2减CO2,促进根细胞有氧呼吸; (也利于增加土肥)
粮种贮藏：晒干,低氧,低温,充CO2,充N2等;
果蔬保鲜：低氧,零上低温,较高CO2,充N2,防损等;
（2）工业发酵上：
酿酒：利用酵母菌的酒精发酵(厌氧发酵);
食醋：利用醋酸杆菌的醋酸发酵(需氧发酵);
味精：利用谷氨酸棒状杆菌的谷氨酸发酵(需氧发酵);
（3）人类生活上：
伤口包扎：用透气消毒的纱布; (利用空气中的O2杀死破伤风杆菌)
有氧运动：如慢跑;(不缺氧,不会产生乳酸)

例6、 关于细胞呼吸的叙述，正确的是（ ）
A 种子风干脱水后呼吸强度增强 B 土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸
C 破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖 D 小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱

【能力提升】
1、在真核有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（ ）
①与氢结合生成水 ② 与碳结合生成二氧化碳
③在线粒体中被消耗 ④ 在线粒体和细胞质基质中被消耗
A ①③ B ①④ C ②③ D ②④
2、右图为线粒体的结构示意图其中不可能发生反应是
A. ①处可发生葡萄糖分解 B ②处可发生丙酮酸分解
C. ③处发生H+与O2的结合反应 D. ②和③处均可发生ADP与Pi的结合反应
3、在自然条件下，有关植物呼吸作用的叙述中，正确的是（ ）
A 有氧呼吸过程中，中间产物丙酮酸必须进入线粒体
B 高等植物只能进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸
C 有氧呼吸产生二氧化碳，无氧呼吸不产生二氧化碳
D 有氧呼吸的强度晚上比白天强
4、细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是（ ）
A 植物细胞能进行过程①和③或①和④
B 真核细胞的细胞质中能进行过程①和②
C 动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多
D 乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H]
5、一罐用葡萄糖培养的酵母菌，由于混入氧气，酵母菌就有了两种呼吸类型，假使全部酵母菌都不再进行分裂，且两种呼吸方式消耗葡萄糖的速率相等。当罐内产生的CO2与酒精的摩尔数之比为4:3时，有多少酵母菌在进行有氧呼吸（ ）
A 1/2 B 1/4 C 1/8 D 1/10
6、在a、b、c、d条件下,测得某小麦种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表,若底物是葡萄糖,则下列叙述中错误的是( C )
A.a条件下,呼吸产物除CO2外还有酒精
B.b条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少
C.c条件下,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍
D.d条件下,产生的CO2全部来自线粒体
7、下图为探究酵母菌进行的呼吸作用类型的装置图，下列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸，同时又进行无氧呼吸的是 ( B )
A.装置1中液滴左移,装置2中液滴不移动
B.装置1中液滴左移,装置2中液滴右移
C.装置1中液滴不动,装置2中液滴右移
D.装置1中液滴右移,装置2中液滴左移
8、（2015上海11）葡糖糖的无氧分解过程中，选项中各产物出现的先后顺序正确的是（ ）
① 酒精 ② CO2 ③ H2O ④ATP ⑤ 乳酸 ⑥ H+ ⑦ 丙酮酸
A ⑥⑦⑤① B ③②①⑤ C ④⑦②① D ③④②⑤
9、（2015上海28）以下4支试管置于适合的温度下，经过一定时间后能产生ATP的是 （ ）

10、(2014海南)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题：
⑴在12～24h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是_________呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是_________，其产物是_________。
⑵从第12h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会 _________，主要原因是_________ 。
⑶胚根长出后，萌发种子的_________呼吸速率明显升高。

答案
【知识梳理】例1 D 例2 A 例3B 例4B 例5 C 例6B
【能力提升】1C 2A 3A 4B 5D 6C 7B 8D 9D
10 （1）无氧 细胞质基质 酒精和二氧化碳 （2）减少 种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，使有机物的总量下降 （3）有氧