内容正文:
专题3-2:细胞代谢
光合作用和细胞呼吸
1
细胞代谢
物质输入与输出
酶
ATP
细胞呼吸
光合作用
考点3 细胞呼吸与光合作用
细胞呼吸
有氧呼吸场所、过程、能量
无氧呼吸场所、过程、能量
判断细胞呼吸类型依据
探究酵母菌细胞的呼吸方式(实验)
液滴移动法探究细胞呼吸的方式
光合作用与能量转化
捕获光能的色素与结构
光合作用原理、影响因素及应用
光合作用与细胞呼吸
细胞呼吸-有氧呼吸
细胞质基质
C6H12O6 2C3H4O3+4[H]
少量能量
线粒体基质
2C3H4O3+6H2O 6CO2+20[H]
大量能量
少量能量
线粒体内膜
24[H]+6O2 12H2O
(4)能量转换:葡萄糖中稳定的化学能转化为 。
ATP中活跃的化学能和热能
(5)能量去路:
一部分能量储存在ATP中,供生命活动直接利用;
另外大部分能量以热能形式散失,以维持或提升体温。
(3)过程:
(1)概念: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等过程。(温和条件下进行)
(2)总反应式:
(6)线粒体内膜嵴的作用:大大扩大了内膜的面积,线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
最常利用的物质:葡萄糖。
细胞呼吸-无氧呼吸
(5)能量去路:大部分留存在酒精或乳酸中;一部分热能散失;少部分储存在ATP中。
(3)场所:细胞质基质
(1)概念:细胞在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程。酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫作发酵。
(2)总反应式
(6)进行无氧呼吸的细胞:
①产物酒精和二氧化碳:大多数植物细胞无氧呼吸;
②产物乳酸:玉米胚、马铃薯块茎和甜菜块茎等少数植物细胞、动物细胞及乳酸菌等无氧呼吸;
③无线粒体的真核细胞只能进行无氧呼吸,如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫等。
酒精发酵:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量
乳酸发酵:C6H12O6 2C3H6O3+少量能量
(4)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 [H]+丙酮酸 ____________
乳酸发酵 [H]+丙酮酸 ______
酒精+CO2
乳酸
[H]的产生过程:
由氧化性辅酶Ⅰ(NAD+)转化为还原性辅酶Ⅰ(NADH)
例1.线粒体中的[H]与氧气结合的过程需要细胞色素c的参与。细胞接受凋亡信号后,线粒体中的细胞色素c可转移到细胞质基质中,并与Apaf-1蛋白结合引起细胞凋亡。下列说法错误的是
A.有氧呼吸过程产生[H]的场所为细胞质基质和线粒体基质
B.细胞色素c参与有氧呼吸第三阶段的反应
C.细胞色素c功能丧失的细胞将无法合成ATP
D.若细胞中Apaf-1蛋白功能丧失,细胞色素c将不会引起该细胞凋亡
√
例2.如图表示人体内主要能源物质氧化分解的部分途径,其中的大写字母代表物质。下列叙述正确的是(不定项)
A.物质M可能是乳酸或酒精
B.物质Y为丙酮酸
C.当血液中葡萄糖含量降低时,肝糖原分解产生葡萄糖及时补充
D.X→Y过程发生在线粒体中
√
√
√
细胞呼吸类型判断三大依据
例.下表是某种植物种子在甲、乙、丙三种不同的条件下萌发,测得的气体量(相对值)的变化结果(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列说法正确的是
A.在甲条件下进行的是产生CO2和乳酸的无氧呼吸
B.在乙条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
C.在丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值
D.在乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体
项目 CO2释放量 O2吸收量
甲 12 0
乙 8 6
丙 10 10
√
温度:通过影响酶的活性间接影响细胞呼吸速率。
应用:储存水果、蔬菜时应选取零上低温。大棚蔬菜夜间适当降温,抑制呼吸作用,减少有机物消耗,达到提高产量的目的。
O2浓度:O2对无氧呼吸过程有抑制作用。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)。
应用:松土、提倡慢跑、稻田定期排水。
CO2浓度:细胞呼吸终产物,抑制细胞呼吸;
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。例密闭的地窖中保存蔬果。
含水量:一定范围内,自由水含量越多,细胞新陈代谢越旺盛,细胞呼吸越强。
应用:粮食储存前要进行晒干处理,目的是降低粮食中的自由水含量,降低细胞呼吸强度,减少储存时有机物的消耗。合理灌溉。