内容正文:
第14讲
无氧呼吸、细胞呼吸的影响因素及应用
考点一 无氧呼吸的过程及与有氧呼吸的比较
1.(2020·山东,2)癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是
A.“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖
B.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP
C.癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
D.消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
B
必备知识:
(1)概念:无氧呼吸是指细胞在 参与的情况下,葡萄糖等有机物经过
分解,释放 能量的过程。
没有氧气
不完全
少量
无氧呼吸
(2)过程:
乳酸
酒精和CO2
为什么无氧呼吸第二阶段不产生ATP,但要进行第二阶段反应呢?
(提示信息:已知细胞中的NAD+的含量不多,丙酮酸不能运出细胞)
考点一 无氧呼吸的过程及与有氧呼吸的比较
2.在严重缺氧的环境中金鱼能生存较长时间,研究发现金鱼肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。如图表示金鱼在缺氧状态下细胞中部分代谢过程。下列相关叙述错误的是( )
A.图中物质X是丙酮酸,产生场所是细胞质基质,参与③⑤过程的酶不同
B.缺氧时,金鱼肌细胞产生的能量大于其他细胞,同时有ATP的合成
C.若给金鱼肌细胞提供18O标记的O2,则产生的水含有18O,CO2中也能检测到18O
D.缺氧环境中金鱼存活时间较长与乳酸通过⑥→④→③过程及时排出体外有关
B
考点一 无氧呼吸的过程及与有氧呼吸的比较
必备知识:
不同生物无氧呼吸产物类型及原因
乳酸
基因
酒精和CO2
(1)大部分储存在 或 中;
(2)释放的能量中大部分以 形式散失,少部分储存在ATP中。
酒精
乳酸
热能
无氧呼吸过程中能量的去路
考点一 无氧呼吸的过程及与有氧呼吸的比较
3.下图中曲线A、B、C分别表示运动员剧烈运动时,肌肉收缩过程中能量的三种来源;其中B和C是产生新的ATP的两种途径,相关分析不合理的是 ( )
A.肌肉收缩最初的能量来自于细胞的存量ATP
B.肌肉收缩5秒后细胞中的ATP总量几乎为零
C.运动员进行高原训练,主要是提高C途径的能力
D.B途径中还会产生乳酸,导致剧烈运动后肌肉酸痛
B
(1)生物在缺氧环境下,可以通过无氧呼吸释放少量能量维持生命活动。
(2)无氧呼吸产生ATP的速度非常快,可以使肌肉在短暂的剧烈活动期间获得所需能量。
题后归纳:
无氧呼吸在能量供应中的意义
考点一 无氧呼吸的过程及与有氧呼吸的比较
剧烈肌肉运动(如100m疾跑),
使氧气不能足够快速地供应
肌肉利用贮存的葡萄糖(糖原) 通过无氧呼吸产生ATP和乳酸
血液中的乳酸累积到很高浓度
恢复呼吸过程中为乳酸转化为葡萄糖供应ATP需要大量氧气。
休息时, 肝脏将乳酸转化成葡萄糖(糖原),使先前剧烈运动过程中消耗的糖类得以补充。
乳酸
丙酮酸
糖原
ATP
乳酸
丙酮酸
葡萄糖(糖原)
ATP
血乳酸
血糖
休息
运动
乳酸循环
考点一 无氧呼吸的过程及与有氧呼吸的比较
4.(2020·全国Ⅰ,2)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
D
考点一 无氧呼吸的过程及与有氧呼吸的比较
细胞呼吸方式的判断
题后归纳:
巩固1、有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的O2时,其产生酒精和CO2的物质的量如图所示。据图中信息推断,正确的是( )
A.当O2浓度为a时,酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
B.当O2浓度为c时,有2/5的葡萄糖用于酵母菌的无氧呼吸
C.当O2浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸方式有所不同
D.a、b、c、d不同O2浓度下,细胞呼吸各阶段都能产生[H]和ATP
C
巩固2、[2023·安徽淮北期中] 呼吸商(RQ)是指生物体在同一时间内,有机物氧化分解时释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值。如图是部分有机物完全氧化分解时的呼吸商。下列叙述错误的是 ( )
B
A.因长期多食而肥胖的人,RQ值最接近图中各数值中的1
B.与正常人相比,长期患糖尿病的人RQ值会增大
C.叶肉细胞缺氧时的RQ值高于氧气充足时的RQ值
D.脂肪因O含量低而C、H含量高,故其RQ值低于1
考点一 无氧呼吸的过程及与有氧呼吸的比较
5.欲确认某植物种子的细胞呼吸方式,应设置两套实验装置,如图所示:
装置1中加入NaOH溶液的目的是?着色液滴移动的距离代表什么?装置2中着色液滴移动的距离代表什么?对照组如何设置?目的是什么?
装置1 装置2 结果
着色液滴左移 着色液滴不动
着色液滴不动 着色液滴右移
着色液滴左移 着色液滴右移
着色液滴不动 着色液滴不动
只进行有氧呼吸或既进行有氧呼吸又进行产生乳酸的无氧呼吸
只进行产生酒精的无氧呼吸
既进行有氧呼吸又进行产生酒精的无氧呼吸
细胞已死亡或只进行产生乳酸的无氧呼吸
判定呼吸方式时,底物一般是葡萄糖。分析如下:
若装置1、2中的着色液滴均左移,则可能的原因是?
进行有氧呼吸时,底物中除糖类外还含有脂肪
考点一 无氧呼吸的过程及与有氧呼吸的比较
6.(不定项)(2022·江苏,15)如图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有
A.三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生
大量的[H]和CO2并消耗O2
B.生物通过代谢中间物,将物质的分解代
谢与合成代谢相互联系
C.乙酰CoA在代谢途径中具有重要地位
D.物质氧化时释放的能量都储存于ATP
BC
(1)提供了生物体生命活动所需的大部分 。
(2)是生物体代谢的 。蛋白质、糖类和脂质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
能量
枢纽
细胞呼吸的生物学意义
题后归纳:
考点二 影响细胞呼吸的因素及其应用
7.(不定项)(2023·山东,17)某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下列说法正确的是
A.甲曲线表示O2吸收量
B.O2浓度为b时,该器官不进行无氧呼吸
C.O2浓度由0到b的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖
的速率逐渐增加
D.O2浓度为a时最适合保存该器官,该浓度下葡萄糖消耗速率最小
BC
考点二 影响细胞呼吸的因素及其应用
1.内部因素
种类
不同生
长发育
较低
不同
器官
大于
题后归纳:
影响细胞呼吸的因素
考点二 影响细胞呼吸的因素及其应用
2.外部因素
有机物
抑制
无氧呼吸
烂根死亡
抑制
有机物
拓展 深挖教材细节
科研小组研究了低氧胁迫对某种植物根细胞呼吸作用的影响。取该种植物甲、乙两个品种,分别在正常通气和低氧条件下进行实验,并在一周后测定根系中乙醇的含量,结果如表所示。
项目 品种甲 品种乙
正常通气一周后乙醇含量/(μmol·g-1) 2.5 2.5
低氧处理一周后乙醇含量/(μmol·g-1) 6 4
(1)该实验的自变量是 。
(2)低氧条件下,品种 对氧气浓度的变化较为敏感,判断依据是____________________________________________________________。
(3)若长期处于低氧条件下,该种植物两个品种吸收无机盐的速率均会下降,原因是__________________________________________________
________________________________________________________。
通气状况、植物品种
甲
与品种乙相比,低氧处理后品种甲根系中乙醇含量的上升幅度较大
低氧条件下,根细胞主要进行无氧呼吸,产生的ATP减少,用于吸收无机盐的能量减少,吸收无机盐的速率会下降
考点二 影响细胞呼吸的因素及其应用
8.下列关于细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.水稻根部只能进行无氧呼吸,所以能长期适应缺氧环境
B.荔枝在无O2、保持干燥、零下低温中,可延长保鲜时间
C.登山时人体主要通过无氧呼吸获得能量
D.高等生物保留无氧呼吸,有利于对缺氧环境的适应
D
题后归纳:
①蔬菜和水果应在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下保鲜。
②种子应在“零上低温、干燥、低氧”的条件下储存。
储存蔬菜和水果与储存种子的条件不同
刷真题 明考向
1.(2022·海南卷,10)种子萌发过程中,储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物,为新器官的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是( )
A.种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响
B.种子萌发过程中呼吸作用增强,储藏的有机物的量减少
C.干燥条件下种子不萌发,主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活
D.种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后,显微镜下观察到橘黄色颗粒,说明该种子含有脂肪
C
刷真题 明考向
2.(2023·山东,4)水淹时,玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足,使液泡膜上的H+转运减缓,引起细胞质基质内H+积累,无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径,延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是
A.正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质
B.检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成
C.转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足
D.转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒
B
课堂小结
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