第二单元 第8讲 细胞呼吸的原理和应用-【金版教程】2024高考生物一轮复习解决方案全书word（新教材，经典版）

第8讲　细胞呼吸的原理和应用 一　探究酵母菌细胞呼吸的方式 1．实验材料 2．实验原理 3．实验设计思路——对比实验 4．实验步骤 (1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋葡萄糖溶液) 将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温，才可加入酵母菌，否则，高温会杀死酵母菌。 (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的两支干净的试管中→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。 葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 5．实验结果 观察项目 澄清石灰水出现浑浊所需时间及浑浊程度 溴麝香草酚蓝溶液变色情况、变化时间 酸性重铬酸钾溶液变色情况 甲组 (有氧) 短且浑浊程度大 变黄且所需时间短 不变色 乙组(无氧) 长且浑浊程度小 变黄且所需时间长 由橙色变成灰绿色 6.实验结论 甲组(有氧) 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生大量CO2 乙组(无氧) 酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物有酒精，同时也产生少量的CO2 7.科学方法——对比实验 (1)对比实验概念：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对照实验。 (2)对比实验实例：探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，有氧和无氧两种条件都是实验组，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。 二　细胞呼吸概念、实质和意义 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，释放能量并生成ATP的过程。 2．实质：细胞内有机物氧化分解，并释放能量。 3．意义：为细胞的生命活动提供能量，为各种物质间的相互转化提供了丰富的中间产物及多样的途径。 三　有氧呼吸 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的过程。 2．场所：线粒体(主要)、细胞质基质。 3．过程 4．有氧呼吸的总反应式(标出氧元素的来源与去路) 。 5．能量的释放与特点 (1)释放：葡萄糖氧化分解释放的能量 (2)特点：在温和的条件下进行，能量逐步释放，彻底氧化分解。 四　无氧呼吸 1．概念：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。 2．场所：细胞质基质。 3．过程 第一阶段 C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量 第二阶段 产酒精 4[H]＋2C3H4O3(丙酮酸)2C2H5OH(酒精)＋2CO2 产乳酸 4[H]＋2C3H4O3(丙酮酸)2C3H6O3(乳酸) 4.无氧呼吸的总反应式及其对应生物 (1)总反应式 ①无氧呼吸的乳酸途径反应式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。 ②无氧呼吸的酒精途径反应式：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量。 (2)对应生物 5．无氧呼吸过程中的能量转化 五　有氧呼吸和无氧呼吸的比较 类型 有氧呼吸 无氧呼吸 必需条件 O2和酶 不需O2，但必须有酶催化 场所 细胞质基质(第一阶段)；线粒体(第二、三阶段)(真核细胞) 在细胞质基质中进行全过程 产物 CO2和H2O 酒精、CO2(或乳酸) 联系 ①第一阶段完全相同；②实质相同：氧化分解有机物，释放能量(并合成ATP满足细胞生命活动的需要)；③有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化而来的 1．有氧呼吸的底物主要是葡萄糖，但脂肪、蛋白质等也可作底物进行细胞呼吸。底物是葡萄糖，有氧呼吸消耗的O2量才等于产生的CO2量。当脂肪作为底物时，因为含C、H比例比较高，单位质量的耗氧量多，吸收的O2量大于产生的CO2量。 2．真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。 3．原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝细菌、硝化细菌等，因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。 4．人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体；酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质。 六　细胞呼吸的影响因素及应用 1．温度 (1)原理：温度通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。 (2)应用：①粮食、蔬菜、水果的储藏：在低温条件下。②大棚蔬菜的栽培过程：夜间适当降低温度，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗。 2．O2浓度 (1)原理 绿色植物或酵母菌在完全缺氧条件下进行无氧呼吸，在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸并存，O2的存在对无氧呼吸起抑制作用。在一定范围内，有氧呼吸强度随O2浓度的增加