一、细胞呼吸类型
【知识点讲解】
1、有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析
⑴有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解
⑵过程分析:
①无氧呼吸的第二阶段是第一阶段产生的H]将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸的过程。
②有氧呼吸中H2O既是反应物,又是生成物,且H2O中的氧全部来自于O2。
③有氧呼吸的三个阶段共同的产物是ATP,无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。
2、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
项目有氧呼吸无氧呼吸
不同点场所细胞质基质和线粒体细胞质基质
条件需O
2
、酶不需O
2
、需酶
产物CO
2
、H
2
O 酒精和CO
2
或乳酸
能量大量少量
特点
有机物彻底分解,能量完全释
放
有机物没有彻底分解,能量没有完全释
放
相同点
联系葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同
实质分解有机物,释放能量,合成ATP
意义为生物体的各项生命活动提供能量3、有氧呼吸和无氧呼吸反应式(葡萄糖为底物)
(1)有氧呼吸
(2)无氧呼吸
①分解成酒精的反应式:C 6
H 12O 6 2C 2H 5OH(酒精)+2CO 2+能量。
②转化成乳酸的反应式:C 6H 12O 6 2C 3H 6O 3(乳酸)+少量能量。 【典型例题】
(2016北京卷.2) 葡萄酒酿制期间,酵母细胞内由ADP 转化为ATP 的过程( ) A. 在无氧条件下不能进行 B. 只能在线粒体中进行 C. 不需要能量的输入 D. 需要酶的催化 【答案】D
【变式训练】
(2016上海卷.15)人骨骼肌内的白肌细胞含少量线粒体,适合无氧呼吸、进行剧烈运动。白肌细胞内葡萄糖氧化分解的产物有
①酒精②乳酸③CO 2④H 2O ⑤ATP
A.①③⑤
B.②④⑤
C.①③④⑤
D.②③④⑤ 【答案】D
【解析】白肌细胞含少量线粒体,可以进行有氧呼吸和无氧呼吸,无氧呼吸的产物为乳酸和ATP ,有氧呼吸的产物为CO 2 、H 2O 、ATP 。
二、影响植物细胞呼吸的因素及应用
【知识点讲解】
1. 温度对细胞呼吸的影响
(1)曲线分析:最适温度时,细胞呼吸最强;超过最适温度呼吸酶活性降低,甚至变性失活,呼吸受抑制;低于最适温度酶活性下降,呼吸受抑制。 (2)机理:通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率。
(3)应用:温室栽培中增大昼夜温差(降低夜间温度),以减少夜间呼吸消耗有机物。贮存水果时,适当降低温度,从而延长保存时间。
酶 酶
2. O 2浓度对细胞呼吸的影响
(1)机理:O 2是有氧呼吸所必需的,且O 2对无氧呼吸过程有抑制作用。 (2)呼吸方式的判断
①O 2浓度=0时,只进行无氧呼吸。
②0<O 2浓度<10%时,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。 ③O 2浓度≥10%时,只进行有氧呼吸。
(3)应用???
①中耕松土促进植物根部有氧呼吸
②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境
③低氧仓储粮食、水果和蔬菜
3. 含水量对细胞呼吸的影响
(1)曲线分析: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。当含水过多时,呼吸速率减慢,甚至死亡。 (2)机理:水作为有氧呼吸的原料和环境影响细胞呼吸的速率。 (3)应用{ ①粮食在收仓前要进行晾晒处理②干种子萌发前进行浸泡处理
4. CO 2浓度对细胞呼吸的影响
(1)机理:CO 2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)应用:在蔬菜、水果保鲜中,增加CO 2浓度(或充入N 2)可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。
【典型例题】
如图表示某植物非绿色器官在不同O 2浓度下,O 2的吸收量和CO 2的释放量的变化情况,根据所提供的信息,以下判断正确的是( )
A.N点时,该器官O
2的吸收量和CO
2
的释放量相等,说明其只进行有氧呼吸
B.M点是贮藏该器官的最适O
2
浓度,此时无氧呼吸的强度最低
C.该器官呼吸作用过程中有非糖物质氧化分解
D.L点时,该器官产生CO
2
的场所是细胞中的线粒体基质
【答案】C
【变式训练】
将等量且足量的苹果果肉分别放在O
2
浓度不同的密闭容器中,1 h后测定
O 2的吸收量和CO
2
的释放量,如下表:下列有关叙述中正确的是( )
O
2
浓度变化量0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25%
O
2
吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
CO
2
释放量/mol 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
2
呼吸
B.贮藏苹果时,应选择O
2
浓度为5%的适宜环境条件
C.O
2
浓度越高,苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛,产生ATP越多D.苹果果肉细胞进行无氧呼吸时,产生乳酸和二氧化碳
【答案】B
【解析】只要氧气的吸收量不为0,就有有氧呼吸,故氧气浓度在1%~3%内既
有有氧呼吸又有无氧呼吸,A错误;O
2
浓度超过20%时,随氧浓度的增大,有氧呼吸不再增强,C错误;苹果果肉细胞进行无氧呼吸时,产生酒精和二氧化碳,
D错误;氧气浓度为5%时,CO
2
释放量最少,有利于贮藏苹果,故B正确。
三、探究酵母菌的呼吸方式
【知识点讲解】
1.实验原理
(1)选择酵母菌为实验材料的原因
酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧生物。
(2)产物的检测
试剂现象(颜色变化)
CO
2澄清的石灰水变混浊
溴麝香草酚蓝
水溶液蓝色→绿色→黄色
酒精在酸性条件下,使用橙色的
重铬酸钾溶液
橙色→灰绿色
2.
【典型例题】
如图是探究酵母菌呼吸类型的装置,如果装置一中红色液滴向左移,装置二中
红色液滴向右移,证明酵母菌( )
A.只进行有氧呼吸
B.只进行无氧呼吸
C.可能死亡
D.既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
【答案】D
【解析】装置一中NaOH溶液可以吸收装置内的CO
2
,则装置内气体变化只是由
O
2
体积变化引起的;装置二中蒸馏水对气体变化没有影响,则装置内气体变化是由
O 2、CO
2
体积变化共同引起的。只进行有氧呼吸时,放出CO
2
体积等于消耗O
2
体积,
则装置一中液滴左移,装置二中液滴不移,A错误;只进行无氧呼吸时,不消耗O
2
、
放出CO
2
,则装置一中液滴不移动,装置二中液滴右移,B错误;若酵母菌死亡,则装置一和装置二中的液滴均不移动,C错误;有氧呼吸和无氧呼吸同时存在时,消
耗O
2、放出CO
2
,但是放出CO
2
体积大于消耗O
2
体积,则装置一中液滴左移,装置二
中液滴右移,D正确。
【变式训练】
下列有关“探究酵母菌的呼吸方式”实验的叙述,错误的是( )
A.实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的O
2
B.在探究有氧呼吸的实验过程中,泵入的空气应去除CO
2 C.实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等
D.可通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式
【答案】D
【课堂小结】