内容正文:
第9讲 细胞呼吸的原理和应用
考点1 细胞呼吸的方式和过程
【研读教材】
一、细胞呼吸
细胞呼吸是指有机物在______内经过一系列的氧化分解,生成__________或其他产物,释放能量并生成_____的过程。其实质是______内的有机物氧化分解,并释放能量。
二、有氧呼吸
1.概念:细胞在____的参与下,通过多种____的催化作用,把葡萄糖等有机物______________,产生______________,释放能量,生成_________的过程。
细胞
二氧化碳
ATP
细胞
氧
酶
彻底氧化分解
二氧化碳和水
大量ATP
产生乳酸的时候没有二氧化碳
酒精/乳酸/水
彻底氧化分解/不彻底氧化分解
(大部分)散失的热能和ATP
(间接)影响因素:温度、PH
葡萄糖→丙酮酸→CO2+H2O
【研读教材】
阶段 场所 反应物 产物
物质 能量(ATP)
第一阶段
第二阶段
第三阶段
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
葡萄糖
丙酮酸
O2
水
[H]
丙酮酸
少量
CO2
水
[H]
少量
大量
[H]
2.有氧呼吸过程
3.有氧呼吸的总反应式
(1)能量流动的过程:
葡萄糖→
丙酮酸+[H]→
热能+ATP
(2)元素来源和去路:
CO2中的O不来自O2( CO2产生是有氧呼吸第二阶段,参O2与是有氧呼吸第三阶段)
(3)反应特点:
过程温和
大部分以热能的形式散失
三、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____________,释放少量能量的过程,就是无氧呼吸。
2.过程
不完全分解
【研读教材】
能量不完全释放,大部分储存在有机物中,散失部分热量,生成少量ATP
阶段 场所 反应物 产物
物质 能量(ATP)
第一阶段
第二阶段
细胞质基质
细胞质基质
葡萄糖
少量
丙酮酸
酒精
CO2
无
无
乳酸
丙酮酸
[H]
[H]
5
【研读教材】
3.不同生物或器官的无氧呼吸产物
产物 生物或器官
乳酸 乳酸菌
几乎所有动物
植物中马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根
酒精 酵母菌
多数植物细胞
某些细菌
【直接原因】酶不同
【根本原因】基因不同或基因的选择性表达
【思维拓展】
【有氧呼吸】
【无氧呼吸】
相同点 都产生了【H】
涉及能量的转化,有热能散失,有ATP生成
【思维拓展】
【有氧呼吸】
【无氧呼吸】
不同点 有氧呼吸产生的能量较多
酶不同 所需的反应温度、PH不同
产物及比例不同 【有氧呼吸】葡萄糖:O2:CO2=1:6:6
【无氧呼吸】葡萄糖:CO2:酒精=1:2:2
葡萄糖:乳酸=1:2
【思维拓展】
【有氧呼吸】
【无氧呼吸】
有氧呼吸中O2:CO2=1:1
O2=CO2 只进行有氧呼吸
O2>CO2 有其他耗O2活动同时进行,比如脂肪的转化(油料作物的萌发)
O2<CO2 有氧呼吸和无氧呼吸同时进行,比O2多的CO2属于无氧呼吸产生的
是否有CO2产生不能作为判断有养活无氧呼吸的标准。
二
有氧呼吸和无氧呼吸的判断
2.(必修1 P94“相关信息”)无氧呼吸的过程中,葡萄糖中的能量的主要去向和葡萄糖彻底氧化分解释放的能量的主要去向分别是_____________________________________________。
3.(必修1 P94“正文信息”)蛋白质、糖类和脂质的代谢,都可以通过______________ 过程联系起来。
4.(必修1 P96“思维训练”)科学家就真核细胞线粒体的起源,提出了一种解释:有一种真核细胞吞噬了原始的__________,二者在共同繁衍的过程中,________进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。
细胞呼吸
存留在酒精或乳酸中,以热能的形式散失
需氧细菌
需氧细菌
【辨析概念】
1.没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸。 ( )
2.线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。 ( )
3.检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式。 ( )
4.同有氧呼吸相比,无氧呼吸的两个阶段释放的能量较少。 ( )
5.无氧呼吸不需要O2参与,最终有[H]的积累。 ( )
6.人在剧烈运动时产生的CO2全部来自有氧呼吸。 ( )
7.细胞呼吸是细胞代谢的枢纽。 ( )
×
×
×
×
×
√
√
【考向分析】
【考向1】细胞呼吸方式和过程
1.(2024·湖南雅礼中学月考)肌肉细胞的有氧呼吸和无氧呼吸是人体在不同活动水平上根据需氧供氧的不同情况而进行的两种供能方式,只不过两者比例有所不同而已。在400米跑中,有88%左右的能量是依靠有机物的无氧呼吸供能。下列有关叙述正确的是( )
A.400米跑中,腿部肌肉细胞中CO2的产生场所有细胞质基质和线粒体基质
B.400米跑中,腿部肌肉细胞中ATP的含量远高于安静时细胞内ATP的含量
C.400米跑中,腿部肌肉细胞无氧呼吸消耗的有机物远多于有氧呼吸
D.400米跑中,腿部肌肉细胞每摩尔葡萄糖生成的ATP的量比安静时多
C
2.(2023·全国乙卷)植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下,某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.在时间a之前,植物根细胞无CO2释放,只进行无氧呼吸产生乳酸
B.a~b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程
C.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多
D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP
C
3.(2022·江苏选择性考试)下列关于细胞代谢的叙述正确的是( )
A.光照下,叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化
B.供氧不足时,酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇
C.蓝细菌没有线粒体,只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP
D.供氧充足时,真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP
B
【考向分析】
【考向2】有氧呼吸和无氧呼吸的综合分析
A.在实验过程中酵母菌既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸
B.实验进行到100 s时,酵母菌O2的消耗量等于CO2的释放量
C.实验进行到200 s时,酵母菌无氧呼吸消耗的
葡萄糖量大于有氧呼吸消耗的
D.500 s后,锥形瓶中的O2和CO2的量维持稳定
与葡萄糖含量有关
4.(2023·广东2月调研)在锥形瓶中加入葡萄糖溶液和活化的酵母菌,密闭瓶口,置于适宜条件下培养,用传感器分别测定O2和CO2的含量,实验结果如图所示。下列分析错误的是( )
B
$$