内容正文:
第8讲 细胞呼吸
1.通过探究酵母菌的细胞呼吸方式,说出细胞呼吸类型(重点)。
2.描述有氧呼吸的过程(重、难点)。
3.通过曲线分析认识O2浓度、温度、水分等对细胞呼吸的影响。
4.通过种子储藏、酒精发酵等了解细胞呼吸在生产实践中的应用。
考点一 细胞呼吸的过程及影响因素
1.图解有氧呼吸过程
(1)总反应式:
(2)能量转化:1mol葡萄糖彻底氧化分解释放出2870kJ的能量,其中977.28kJ左右的能量转移至ATP中,其余能量则以热能形式散失。
(3)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。
2.无氧呼吸的类型和过程
(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196.65kJ(生成乳酸)或225.94kJ(生成酒精)的能量,其中均有61.08kJ的能量转移至ATP中。
3.影响细胞呼吸的因素
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(如图)
(3)应用
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(如图)
①O2浓度低时,无氧呼吸占优势。
②随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。
CO2浓度
(1)原理:CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会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。
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
4.细胞呼吸原理的应用
(1)选用透气消毒纱布包扎伤口,抑制破伤风芽孢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。
典型例题1 围绕细胞呼吸的过程考查生命观念及科学思维
(2020·山东等级考模拟)
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
(2019·全国卷Ⅱ,T2)
2. 马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是
A. 马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖
B. 马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来
C. 马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP
D. 马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
典型例题2 细胞呼吸类型的判断和有关计算
(2020·全国卷Ⅰ,T2)
3. 种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是( )
A. 若产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸
B. 若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C. 若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
D. 若细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多
4. 现有一瓶葡萄糖液,内置有适量的酵母菌,经测定瓶中放出CO2的体积与吸收O2 的体积比为7 :6,这是因为(假设两种呼吸作用的速率相等)
A. 有1/3的酵母菌在进行需氧呼吸 B. 有6/7的酵母菌在进行需氧呼吸
C. 有2/3的酵母菌在进行需氧呼吸 D. 有1/7的酵母菌在进行需氧呼吸
1.有氧呼吸与无氧呼吸的比较
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