第1讲 ATP的主要来源——细胞呼吸-2021年高考生物一轮专题复习

专题四 光合和呼吸 考纲明细 1.细胞呼吸(Ⅱ)　 2.实验：探究酵母菌的呼吸方式 3.光合作用的基本过程(Ⅱ)　 4.实验：叶绿体色素的提取和分离 5.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ) 第1讲　ATP的主要来源——细胞呼吸 知识自主梳理 1．概念 细胞呼吸：是指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．有氧呼吸 (1)概念：是指细胞在氧的参与下，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。 (2)过程 (3)有氧呼吸总反应式 。 (4)放能： 1 mol葡萄糖释放的能量中有1 161 kJ左右的能量转移至ATP中，其余能量则以热能形式散失。 (5)与有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸是在温和的条件下进行的；有机物中的能量是逐步释放的；一部分能量储存在ATP中。 3．无氧呼吸 (1)场所：全过程是在细胞质基质中进行的。 (2)过程 第一阶段 葡萄糖→丙酮酸＋[H]＋少量能量 第二阶段 酒精发酵 丙酮酸→酒精＋CO2 实例：植物、酵母菌等 乳酸发酵 丙酮酸→乳酸 实例：高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等 (3)放能：1 mol葡萄糖释放196.65 kJ(生成乳酸)或225.94 kJ(生成酒精)的能量，其中均有61.08 kJ左右转移至ATP中。 【对比分析】有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解 4.细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去向 项目 来源 去向 [H] 有氧呼吸：C6H12O6和H2O； 无氧呼吸：C6H12O6 有氧呼吸：与O2结合生成水； 无氧呼吸：还原丙酮酸 ATP 有氧呼吸：三个阶段都产生； 无氧呼吸：只在第一阶段产生 用于几乎各项生命活动(除光合作用的暗反应) 5.细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所总结 (1)水：生成于有氧呼吸第三阶段，场所为线粒体内膜；以反应物参与有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质。无氧呼吸中不存在水的生成与消耗。 (2)二氧化碳：在有氧呼吸的第二阶段、线粒体基质中产生，或者在无氧呼吸的第二阶段、细胞质基质中产生。动植物体内均可产生二氧化碳。 (3)酒精或乳酸：在无氧呼吸的第二个阶段、细胞质基质中产生。 (4)葡萄糖：只以反应物的形式参与有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，场所为细胞质基质。 (5)丙酮酸：作为中间产物，在有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段产生，场所为细胞质基质；以反应物形式参与有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸第二阶段，前者场所为线粒体基质，后者场所为细胞质基质。 (6)氧气：只以反应物的形式参与有氧呼吸的第三阶段，场所为线粒体内膜。 6．细胞呼吸中能量的释放与去向 知识点三 影响细胞呼吸的外界因素及其应用 1．温度 (1)原理：细胞呼吸是一系列酶促反应，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(如下图) (3)应用 2．O2浓度 (1)原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。 (2)曲线模型(如下图) ①O2浓度低时，无氧呼吸占优势。 ②随着O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。 ③当O2浓度达到一定值后，随着O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。 (3)应用 ①选用透气消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。 ②作物栽培中的中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。 ③提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。 ④稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡。 3．CO2浓度 (1)原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。 (2)曲线模型(如图) (3)应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。 4．含水量 (1)原理：水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。 (2)特点：在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢(如图)。 (3)应用 知识点四 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1．实验原理 2．实验步骤 (1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋葡萄糖溶液)。 (2)检测CO2的产生，装置如图所示。 (3)检测酒精的产生：自A、B中各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5 mL 溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。 3．实验现象 条件 澄清石灰水的变化/出现变化的时间 重铬酸钾—浓硫酸溶液 甲组(有氧) 变混浊/快 无变化 乙组(无氧) 变混浊/慢 出现灰绿色 4.实验结论 (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 (2)在