内容正文:
专题05 细胞呼吸
知识点一 细胞呼吸过程【生命观念】
【基础知识梳理】
1.细胞呼吸
概念: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)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)
。
3.无氧呼吸
(1)场所:全过程都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
乳酸发酵
丙酮酸乳酸
【核心考点突破】
1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解
2.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
用于各项生命活动(除光合作用的暗反应)
3.细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所总结
(1)水:生成于有氧呼吸的第三阶段,场所为线粒体内膜;以反应物参与有氧呼吸的第二阶段,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:生成于有氧呼吸的第二阶段,场所为线粒体基质,或生成于无氧呼吸的第二阶段,场所为细胞质基质。动物与植物体内均可产生二氧化碳。
(3)酒精或乳酸:生成于无氧呼吸的第二阶段,场所为细胞质基质。
(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,生成于有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,场所为细胞质基质;以反应物形式参与有氧呼吸和无氧呼吸的第二阶段,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。
考点二 细胞呼吸类型的判断及计算【科学思维】
【基础知识梳理】
1.判断细胞呼吸方式的三大依据
2.有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物)
(1)有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2=1∶6∶6。
(2)产生酒精的无氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精=1∶2∶2。
(3)消耗等量的葡萄糖时,产生酒精的无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1∶3。
(4)消耗等量的葡萄糖时,有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为3∶4。
【核心考点突破】
细胞呼吸方式或类型的判定
(1)判断细胞呼吸方式的三大依据
(2)“实验法”判断生物呼吸类型
①装置
②实验原理
③结果分析与判定
④物理误差的校正
为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,设置如图所示的丙装置,(除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均与乙装置相同。)
装置丙
提醒:(1)若所放材料为绿色植物,整个装置必须遮光处理,否则植物组织的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
(2)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应将装置及所测材料进行消毒处理。
(3)如果实验材料是酵母菌,实验所用的葡萄糖溶液需煮沸,目的是灭菌,排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。
考点三 影响细胞呼吸的因素及应用【科学思维】
【基础知识梳理】
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作物栽培中及时松土,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:一定范围内,细胞中自由水含量越多,代谢越旺盛,细胞呼吸越强。
(2)曲线模型(如图)
(3)应用
【核心考点突破】
细胞呼吸曲线示意图
考点四 探究酵母菌的呼吸方式【科学探究】
【基础知识梳理】
1.实验原理
2.实验步骤
(1)配制酵母菌培养液(酵