第5章 第3节 细胞呼吸的原理和应用-【一本】高中生物知识大盘点

3.ATP是细胞内流通的能量“货币” (1)吸能反应：需要吸收能量的反应，与ATP的水解相联系， m 学以致用 如蛋白质的合成。 ①无论是饱食还是饥 修 (2)放能反应：释放能量的反应，与ATP的合成相联系，如葡 饿、运动还是安静状 萄糖的氧化分解。 态，细胞中ATP与 (3)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通，因 ADP的含量都保持动 第5章 此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。正 态平衡。（√） ②代谢旺盛的细胞中， 是由于细胞内具有ATP这种能量“货币”，才能及时而持续地 ATP的含量明显增 细胞的能 满足细胞各项生命活动对能量的需求。 加。(×) 第3节 细胞呼吸的原理和应用5年8考 提示：代谢旺盛的细胞 中ATP与ADP之间的 供应和利用 知识点1细胞呼吸 转化速度明显加快，以 1.呼吸作用的实质：细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因 满足细胞对能量的 需求。 此也叫细胞呼吸。 2.意义：为生物体提供能量，是生物体代谢的枢纽 3.类型：有氧呼吸和无氧呼吸。 一知识拓展 知识点2探究酵母菌细胞呼吸的方式 重难点 酵母菌在有氧和无氧 条件下都能生存，属于 1.实验原理 兼性厌氧菌，常用来研 有氧产 HO 究细胞呼吸的不同 呼吸物 澄清石灰水：变浑浊 酵母菌 c02 检 方式。 细胞呼吸 型 CO. 测 无氧产 溴麝香草酚蓝溶液：蓝→绿→黄 呼吸物 酒精 检测橙色重铬酸钾溶液 (酸性条件下) →变成灰绿色 一特别提醒 2.实验装置及分析 ①进行实验前，需检验 装置的气密性，确保乙 接橡皮球 装置中的无氧条件，同 (或气泵 时防止产生的气体溢 出影响实验结果的 质量分数为10%酵母菌 澄清的 酵母菌 澄清的 检测。 的NaOH溶液培养液 石灰水 培养液 石灰水 甲 ②葡萄糖也能与酸性 (1)甲装置中NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2,以保证 重铬酸钾反应发生颜 色变化，因此，应将酵 检测出的CO2都是酵母菌有氧呼吸产生的。 母菌的培养时间适当 (2)乙装置中B瓶应封口放置一段时间，待消耗掉瓶内的氧气 延长，以耗尽溶液中的 后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，以保证检测出的C○2都 葡萄糖。 是酵母菌无氧呼吸产生的。 使用前需煮沸，目的是灭菌，以排 除其他微生物呼吸作用的干扰 。057· 3.实验现象 -y 图解助记 (1)检测CO的产生：澄清石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝 修 溶液变成黄色的时间长短。 ①澄清石灰水：甲、乙都变浑浊，说明都有CO2产生，但甲浑浊 程度大于乙，说明甲装置产生的CO2多。 第5章 溴麝香草酚蓝溶液 ②溴麝香草酚蓝溶液：甲变黄所需的时间短于乙，说明甲装置 CO2的检测 产生的CO2多。 锢 (2)检测酒精的产生 一y知识拓展 A瓶 无灰绿色 对比实验 2mL酵母菌 0.5mL酸性重 设置两个或两个以上 培养液的滤液 铬酸钾溶液 B瓶呈灰绿色 和 的实验组，通过对结果 4.实验结论 的比较分析，来探究某 (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 种因素对实验对象的 (2)有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO,和HO: 影响，这样的实验叫作 无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO2。 对比实验，也叫相互对 照实验。 知识点3有氧呼吸◆一重难域 易混易错 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 并非有线粒体才能进 等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成 行有氧呼吸。原核生 大量ATP的过程 物（如蓝细菌、硝化细 2.线粒体的结构 真核细胞有氧呼吸的主要场所 菌)虽然没有线粒体， 嵴：内膜的 外膜：表面光滑 但其细胞质基质中含 内膜：含有多种与有氧呼吸有 某些部位向 关的酶 有与有氧呼吸有关的 内腔折叠形 基质：含有多种与有氧呼吸有 酶，可以进行有氧 成，增大了 关的酶及少量的DNA和RNA 内膜的表 呼吸。 面积 DNA/RNA 一易混易错 核糖体 ①葡萄糖不能直接进 3.过程（以真核细胞为例） 入线粒体被氧化分解。 葡萄糖 还原型辅酶I(NADH) 场所 简记为“线粒体吃饼 ·细胞质基质的简写 (丙酮酸)不吃糖（葡 第一 阶段 物质变化CHO。 酶2丙酮酸+4) 萄糖)”。 产能情况少量能量 ②有氧呼吸的前两个 丙酮酸 场所 阶段不消耗氧气，只有 线粒体基质 H,0 第二 物质变化 第三阶段消耗氧气。 2丙酮酸+6H,0酶.6c0,+20可 阶段 ③有氧呼吸第二阶段 C02 产能情况少量能量 消耗水，第三阶段产 场所 →线粒体内膜 生水。 第三 物质变 ④有氧呼吸第一、二阶 24+60，醇12H0 阶段 H,0 产能情况大量能量 。058· 4.总反应式及各元素的来源和去向 段都产生[H,且第二 C,H0,+60,+6H,0酶6C0,+12H,0+能量 阶段产生的[H远远多 必 于第一阶段。 ⑤有氧呼吸三个阶段 生成物HO中的H来源于葡萄糖和水，O来源于氧气； 都释放能量，前两个阶 CO2中的O来源于葡萄糖和水。 段释放少量能量，第三 第5章 5.有氧呼吸过程中的能量转化 阶段释放大量能量。 ◆特别提醒 1mol葡萄糖有氧ATP为各项生命活动供能（约977.28J) 书写反应式的 细胞的 (2870k)呼吸大量的热能维持体温的恒定等（约1892.72k灯） 4个“不能” 有氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，少部分储 ①反应式中的能量不 能写成ATP。 量供应和利用 存在ATP中。 ②反应式前后的HO 6.有氧呼吸的意义：可保证有机物中的能量逐步转移到ATP 不能消去。 中：能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定。 ③“→”不能写成“=”。 ④反应条件“酶”不 知识点34无氧呼吸◆一重难点 微生物的无氧呼 吸也叫发酵 能丢。 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 乡知识拓展 人体中的乳酸 分解，释放少量能量的过程。 2.场所：细胞质基质。 乳酸乳酸 3.过程 过程 化学反应式 第一阶段 CoHi2O6 酶，2C,HO,(丙酮酸)+4[H+ 人们在剧烈运动时，肌 少量能量 细胞因供氧不足进行 无氧呼吸产生大量乳 产物酒精 2CH,O,(丙酮酸)+4[H) 酶，2CHOH 酸，导致肌肉酸痛，休 酒精)+2CO 第二阶段 息、泡澡和按摩可以减 产物乳酸 2C,H,0,(丙酮酸)+4[H]酶2CH0 缓这种情况。乳酸能 (乳酸) 在肝脏中再次转化为 4.总反应式 葡萄糖。 一→易混易错 CH,0,酶2C,H0H(酒精)+2C0,十少量能量 ①无氧呼吸只在第一 CHO。2CH,O,(乳酸)十少量能量 阶段产生[H。 ②无氧呼吸只在第一 5.能量转化：葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。 阶段释放少量能量，生 ATP(活跃的化学能) 成少量ATP,第二阶段 葡萄糖（稳定的化学能） 无氧 热能 不生成ATP。 呼吸 酒精或乳酸（稳定的化学能） 。059· 到学以致用 知识点5有氧呼吸（以真核细胞为例）和无氧呼吸的 ①（福建卷）有氧呼吸 比较◆重 修 时，在细胞质基质中产 1.区别和联系 生CO2o(×) 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 第5章 ②（江苏卷）用溴麝香 细胞质基质（第一阶段）、 场所 细胞质基质 草酚蓝溶液检测发酵 线粒体（第二、三阶段） 液中酒精含量的多少， 条件 氧气、多种酶 无氧气参与，需要多种酶 胞 可判断酵母菌的呼吸 分解 葡萄糖彻底分解为CO2和 葡萄糖的分解不彻底，形成 产物 HO 方式。(×) 乳酸或酒精和CO 能 释放少量能量，大部分能量 供 ③小麦种子发芽早期， 能量 释放大量能量 存留在乳酸或酒精中 CO2释放量是O2吸收 和 ATP产 三个阶段均产生ATP,第三 量的1.5倍，呼吸底物 仅在第一阶段少量产生 角 生阶段 阶段大量产生 只考虑葡萄糖，则无氧 有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段（从葡萄糖到丙酮酸）完 呼吸消耗葡萄糖更 联系 全相同，实质都是分解有机物，释放能量 快。(/) 2.有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比（以葡萄 提示：假设CO2的释放 糖为呼吸底物) 量为3mol,O2的吸收 (1)有氧呼吸中，葡萄糖：O2:CO2=1:6:6。 量为2mol,则有氧呼 (2)产生酒精的无氧呼吸中，葡萄糖：CO2:酒精=1：2：2。 吸消耗2mol的O2,产 (3)消耗等量的葡萄糖时，产生酒精的无氧呼吸与有氧呼吸产 生2mol的CO2,因此 生的CO2摩尔数之比为1：3。 无氧呼吸产生1mol的 (4)消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧 CO2。根据反应式可计 呼吸和产生酒精的无氧呼吸产生的CO2摩尔数之和的比为 算出有氧呼吸和无氧 3:4。 呼吸消耗葡萄糖的 (5)产生等物质的量的CO时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡 量分别是1/3mol和 萄糖的物质的量之比为3：1。 1/2mol,因此，无氧呼 知识点6细胞呼吸原理的应用← 重点 吸比有氧呼吸消耗葡 1.利用有氧呼吸的实例 萄糖更快。 (1)提倡有氧运动：防止肌肉细胞无氧呼吸积累过多的乳酸。 -y图解助记 (2)作物栽培时及时松土：通过促进根细胞的有氧呼吸，进而 促进根部对无机盐的吸收。 (3)稻田定期排水：避免根部因无氧呼吸产生大量酒精而发生 腐烂。 (4)生产醋酸、味精等。 2.利用无氧呼吸的实例 没办法，谁 喝酒伤身， (1)选用透气的消毒纱布或“创可贴”包扎伤口，抑制厌氧病菌 让咱们这没 长期泡在 的繁殖。 有氧气呢！只 酒里，我 能进行无氧 (2)被锈钉扎伤或皮肤破损较深，破伤风芽孢杆菌易大量繁 快死啦！ 呼吸啦！ 殖，需及时就医。 洪涝时，植物因缺氧而 (3)酸菜、酸奶、泡菜等利用了乳酸菌的乳酸发酵。 造成损伤。 (4)酿酒时，利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精。 。0600 知识点7细胞呼吸的影响因素◆重难点 ,知识拓展 1.内部因素 决定了酶的种类和数量 ①原理：O2是有氧呼吸 修 (1)遗传特性：通常旱生植物的呼吸速率小于水生植物，阴生 所必需的，对无氧呼吸 植物的呼吸速率小于阳生植物。 过程有抑制作用，对有 (2)生长发育：通常幼苗期、开花期呼吸速率较高，成熟期呼吸 氧呼吸过程有促进 速率较低。 作用。 第5章 (3)器官类型：通常生殖器官的呼吸速率大于营养器官。 ②应用：中耕松土；低 氧（并非无氧）条件下 2.外部因素 储藏粮食、水果和蔬菜。 细胞的能 (1)O2浓度 ,红线表明氧气会抑制无氧呼吸 知识拓展 1.0Q ①原理：温度通过影响 要 C0,释放总量 呼吸酶的活性来影响 供应和利用 0.5 0,吸收量（有氧呼 R 吸CO,释放量) 呼吸速率。 B 无氧呼吸CO,释放量 ②应用：在零上低温下 0 E 0,浓度/% 储藏蔬菜、水果；温室 中栽培蔬菜时，夜间适 Q点：不消耗O2,产生CO2,说明细胞只进行无氧呼吸 当降低温度，可以减弱 R点：细胞总呼吸最弱，此时有机物消耗最少。 细胞呼吸，减少有机物 B点：有氧呼吸CO,释放量=无氧呼吸CO2释放量，有氧呼吸 的消耗，提高蔬菜的 和无氧呼吸消耗葡萄糖的比例为1：3。 产量。 P点及以后：O2吸收量=CO2释放量，细胞只进行有氧呼吸 一y知识拓展 OP段：CO2释放总量>O2吸收量，说明细胞同时进行有氧呼 粮食、水果储藏时，适 吸和无氧呼吸。 当增大CO2浓度可以 Q0E围成的面积表示无氧呼吸产生的CO2量。 抑制细胞呼吸，减少有 机物的消耗。 (2)温度 在最适温度时，细胞呼吸速率 一知识拓展 解读最大；高于或低于最适温度，呼吸速 率都会降低 浸泡种子，有利于萌 温度/C 发；晒干种子，有利于 (3)CO2浓度 储藏。 解读 CO2是细胞呼吸的产物，积累 过多会抑制细胞呼吸 一一易混易错 ①蔬菜和水果应在“零 C0,浓度 上低温、湿度适中、低 (4)含水量 氧”的条件下保鲜。 ②种子应在“零上低 在一定范围内，细胞呼吸随含 解读水量的增加而加快，超过一定范围， 温、干燥、低氧”的条件 细胞呼吸会受到抑制 下储存。 含水量 。0610