专题四 细胞呼吸和光合作用（讲义）-【过专题】备战2024年高考生物二轮复习专题攻略（新教材新高考）

自编资料，版权所有 专题四 细胞呼吸和光合作用 知识点一 细胞呼吸 必备知识---------教材知识整合 一、细胞呼吸的类型及过程 1． 呼吸作用的实质及类型 （1） 实质：细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。 （2） 类型：有氧呼吸、无氧呼吸 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： 第一阶段： ①场所：细胞质基质 ②物质变化：C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量 第二阶段： ①场所：线粒体基质 ②物质变化：2C3H4O3+6H2O6CO2＋20[H]＋少量能量 第三阶段： ①场所：线粒体内膜 ②物质变化：24[H]+6O212H2O＋20[H]＋少量能量 （3） 放能：1 mol葡萄糖释放的能量中有977.28 kJ左右的能量转移至ATP中，其余能量则以热能形式散失。 3． 无氧呼吸 (1)概念：无氧呼吸是指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。 (2)场所：全过程都是在细胞质基质中进行的。 (3)过程 第一阶段 葡萄糖丙酮酸＋[H]＋少量能量 第二阶段 产酒精 [H]＋丙酮酸酒精＋CO2 大多数植物、酵母菌等 产乳酸 [H]＋丙酮酸乳酸 高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、乳酸菌等 (4)产物不同的原因 ①直接原因：酶不同。 ②根本原因：基因不同或基因的选择性表达。 (5)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。 （6）注意： ①人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。 ②不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。 ③细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少部分以化学能的形式储存在ATP中。 二、细胞呼吸方式的判断(以真核生物以例) (1)依据反应方程式和发生场所判断 (2)通过液滴移动法探究细胞呼吸的方式 ①探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为例)： ②结果与结论 实验结果 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经死亡 不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 左移 左移 种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂质 ③误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。装置三与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。 三、探究酵母菌的呼吸方式 1．实验原理 (1)酵母菌是单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。 (2)酵母菌细胞呼吸以葡萄糖作为底物时，通过测定有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物，来确定细胞呼吸的类型及对应产物。 2.实验的条件控制 (1)有氧条件：装置甲连通橡皮球(或气泵)，让空气间歇性地依次通过三个锥形瓶，既保证O2的充分供应，又使空气先经过盛有NaOH溶液的锥形瓶，除去空气中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变混浊是酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。 (2)无氧条件：装置乙中B瓶应封口放置一段时间后，待酵母菌将B瓶中的O2消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2使澄清的石灰水变混浊。 四、呼吸作用的影响因素及应用 1．内部因素 (1)遗传特性：不同种类的植物呼吸速率不同。 实例：旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。 (2)生长发育时期：同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同。 实例：幼苗期呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。 (3)器官类型：同一植物的不同器官呼吸速率不同。 实例：生殖器官大于营养器官。 2．外界因素 (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应用：储存水果、蔬菜时应选取零上低温(填“高温”“零上低温”或“零下低温”)。 (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解读：a.O2浓度低时，无氧呼吸占优势。 b．随着O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。 c．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 a．选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧