第12課時 細胞呼吸和新陳代謝的基本類型

第12課時細胞呼吸和新陳代謝的基本類型基礎梳理1.有氧呼吸（1）概念：細胞在氧的參與下，通過酶的催化作用，把糖類等有機物

產(chǎn)生

,同時釋放大量能量的過程。（2）反應式：。有氧呼吸和無氧呼吸C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+酶徹底氧化分解CO2和H2O1（3）過程丙酮酸［H］H2O21、水的分解和合成分別發(fā)生在

和

階段。

第二第三32、產(chǎn)生二氧化碳的階段是

，場所為

。第二階段線粒體43、吸進去的氧氣在

（場所）被消耗，參加

階段的反應，其作用是

。線粒體第三與[H]結(jié)合生成水54、產(chǎn)生ATP的階段是

，產(chǎn)生ATP最多的階段是

需氧呼吸的場所是

。第一、二、三階段第三階段細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體6

（4）實質(zhì)：有機物，

能量。（5）1mol葡萄糖徹底氧化分解可釋放

kJ的能量，其中有

kJ左右的能量儲存于ATP中，其余的能量以

形式散失。2.無氧呼吸（1）概念：細胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為

，同時釋放出

能量的過程。（2）反應式：高等植物和酵母菌進行無氧呼吸的反應式為

，乳酸菌、高等動物、人及馬鈴薯塊莖和甜菜塊根進行無氧呼吸的反應式為

。釋放28701161熱能不徹底的氧化產(chǎn)物少量C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶酶C6H12O62C3H6O3+能量分解7

（3）過程：第一階段與有氧呼吸的第一階段完全相同，第二階段的產(chǎn)物是

。（4）場所：

。（5）相同呼吸底物、不同呼吸類型、代謝產(chǎn)物不同的直接原因是催化反應的

不同，其根本原因是不同生物體內(nèi)的

不同。3.細胞呼吸的意義（1）為生物體的生命活動提供

。（2）為體內(nèi)其他化合物的合成提供

，如丙酮酸是三大營養(yǎng)物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的樞紐物質(zhì)。酒精、二氧化碳或乳酸細胞質(zhì)基質(zhì)酶基因能量中間產(chǎn)物8有氧呼吸與無氧呼吸過程的聯(lián)系葡萄糖丙酮酸有氧條件(線粒體)無氧條件(細胞質(zhì)的基質(zhì)中)CO2+H2O+能量(大量)C2H5OH(酒精)+CO2+能量(少量)C3H6O3(乳酸)+能量(少量)(細胞質(zhì)的基質(zhì))（1）從葡萄糖到丙酮酸，這個階段完全相同。（2）從丙酮酸開始沿著不同渠道形成不同產(chǎn)物。歸納總結(jié)9丙酮酸的去路1.丙酮酸在有氧氣和線粒體存在時進入線粒體

2．丙酮酸在無氧或無線粒體條件下加氫還原為乳酸。紅細胞缺乏線粒體，因此，紅細胞只能依賴糖的無氧氧化獲得能量，所釋放的乳酸經(jīng)血液循環(huán)至肝臟代謝（糖異生）。某些組織細胞如視網(wǎng)膜、睪丸、白細胞、腫瘤細胞等，即使在有氧條件下仍以糖酵解為其主要供能方式。機體在缺氧情況下，尤其在劇烈運動時肌肉的氧分得不到足夠供應（盡管此時氣喘吁吁），糖的無氧氧化（肌糖元→乳酸）是機體獲得能量的一種有效方式，但無法維持很長時間，如果導致嚴重的乳酸中毒，又不能恢復氧氣供應。乳酸中毒的解除需依賴氧氣的充分供應，此時，乳酸可脫氫生成丙酮酸通過有氧氧化代謝或進入肝臟進行糖異生。3．丙酮酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用生成丙氨酸，作為蛋白質(zhì)合成的原料。4．在植物和酵母菌細胞內(nèi)，無氧情況下丙酮酸脫羧產(chǎn)生乙醛，乙醛由NADH還原為乙醇（乙醇發(fā)酵）10C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量38ATP熱能2870KJ1161KJ1709KJC6H12O6酶酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量2C3H6O3（乳酸）+能量226KJ196.65KJC6H12O6有氧呼吸無氧呼吸2ATP熱能61.08KJ135.57KJ2ATP熱能61.08KJ164.92KJ11有氧呼吸與無氧呼吸的比較表類型有氧呼吸無氧呼吸不同點反應條件需要O2、酶和適宜的溫度不需要O2，需要酶和適宜的溫度呼吸場所第一階段在細胞質(zhì)基質(zhì)中，第二、三階段在線粒體內(nèi)全過程都在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解產(chǎn)物CO2和H2OCO2、酒精或乳酸釋放能量釋放大量能量釋放少量能量特點有機物徹底分解，能量完全釋放有機物沒有徹底分解，能量沒完全釋放相互聯(lián)系其實質(zhì)都是分解有機物，釋放能量，生成ATP供生命活動需要；第一階段（從葡萄糖到丙酮酸）完全相同12細胞呼吸意義1、為生命活動提供能量2、為體內(nèi)其他化合物合成提供原料

O

NH2

‖▕CH3—C—COOH→CH3—CH—COOH丙酮酸丙氨酸礦質(zhì)元素吸收呼吸作用能量熱能散失能量轉(zhuǎn)移ATPADPPi能量細胞分裂生長發(fā)育肌肉收縮神經(jīng)沖動的傳導C6H12O6CO2＋H2O細胞呼吸的中間產(chǎn)物丙酮酸，在酶的作用下，可以轉(zhuǎn)化為甘汕、氨基酸、色素、植物激素等各類物質(zhì)。133.過程分析（1）無氧呼吸、有氧呼吸第一階段進行的場所都是細胞質(zhì)基質(zhì)，而有氧呼吸第二、三階段在線粒體內(nèi)完成。（2）無氧呼吸產(chǎn)生酒精的生物有酵母菌、水稻等大多數(shù)植物；無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的生物有乳酸菌、人和動物、馬鈴薯塊莖、玉米胚等。（3）無氧呼吸只在第一階段合成ATP，而有氧呼吸的三個階段都有ATP合成。（4）有氧呼吸過程中H2O既是反應物，又是生成物，且生成的H2O中的氧全部來源于O2。14

誤區(qū)警示1.有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸發(fā)酵。2.無氧呼吸的第二階段是第一階段產(chǎn)生的［H］將丙酮酸還原為C2H5OH和CO2或乳酸的過程。3.原核生物無線粒體，仍可進行有氧呼吸，如藍藻、硝化細菌等。4.無氧呼吸只釋放少量能量，其余的能量儲存在不徹底的氧化產(chǎn)物——酒精或乳酸中。5.水稻等植物長期水淹后爛根的原因：無氧呼吸的產(chǎn)物酒精對細胞有毒害作用。15

對應訓練1.（2009年濰坊高三期末）比較動物有氧呼吸和無氧呼吸，最恰當?shù)氖牵ǎ?/p>

A.糖類是有氧呼吸的主要能源物質(zhì)，但不是無氧呼吸的主要能源物質(zhì)

B.有氧呼吸和無氧呼吸過程中都能產(chǎn)生還原性氫

C.有氧呼吸逐步釋放能量，無氧呼吸瞬間釋放能量

D.有氧呼吸和無氧呼吸的終產(chǎn)物中都有水B162.將酵母菌研磨成勻漿，離心后得上清液（細胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀物（含線粒體），把等量的上清液、沉淀物和未曾離心的勻漿分別放入甲、乙、丙三個試管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔絕空氣的條件下。下列敘述正確的是()A.甲試管中最終產(chǎn)物為CO2和H2OB.乙試管中不發(fā)生反應

C.丙試管中有大量的ATP產(chǎn)生

D.丙試管中無CO2產(chǎn)生

解析甲試管內(nèi)為細胞質(zhì)基質(zhì)，進行無氧呼吸，其代謝產(chǎn)物是酒精和CO2，無H2O，因此A項不正確；乙試管內(nèi)為線粒體，加入的葡萄糖不能進入線粒體，也沒有O2存在，所以不反應，B項正確；丙試管中因在缺氧條件下，只能進行無氧呼吸，有CO2產(chǎn)生，但不能產(chǎn)生大量的

ATP，所以C、D項不正確。B17(09上海生物)30.在a、b、c、d條件下，測得某植物種子萌發(fā)時CO2和O2體積變化的相對值如右表。若底物是葡萄糖，則下列敘述中正確的是A.a條件下，呼吸產(chǎn)物除CO2外還有酒精和乳酸B.b條件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸多C.c條件下，無氧呼吸最弱D.d條件下，產(chǎn)生的CO2全部來自線粒體答案：D18(09廣東理基)41．在密閉容器內(nèi)，酵母菌利用葡萄糖產(chǎn)生酒精，此過程不生成

A．ATPB．乳酸C．三碳化合物D．CO2答案：B19（1）只進行需氧呼吸；（2）只進行厭氧呼吸；（3）需氧呼吸、厭氧呼吸都有。小試牛刀酵母菌的細胞呼吸方式1左移，2不動，1不動，2右移，1左移，2右移，預測結(jié)果及結(jié)論：20在上述這個裝置中，1、若把酵母菌改為乳酸菌，液滴移動有何變化？2、若采用以上裝置研究綠色植物的細胞呼吸，在外界條件上應特別注意什么？再試牛刀21

歸納總結(jié)1.內(nèi)部因素——遺傳因素（決定酶的種類和數(shù)量）（1）不同種類的植物細胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物。（2）同一植物在不同的生長發(fā)育時期細胞呼吸速率不同，如幼苗期、開花期細胞呼吸速率較高，成熟期細胞呼吸速率較低。（3）同一植物的不同器官細胞呼吸速率不同，如生殖器官大于營養(yǎng)器官。影響呼吸作用的因素及實踐應用222.環(huán)境因素（1）溫度呼吸作用在最適溫度（25℃～

35℃）時最強，超過最適溫度，呼吸酶的活性降低甚至變性失活，呼吸作用受抑制；低于最適溫度，酶活性下降，呼吸作用受抑制。生產(chǎn)上常利用這一原理在低溫下儲存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培過程中，夜間適當降溫，降低呼吸作用，減少有機物的消耗，可達到提高產(chǎn)量的目的。23（2）O2的濃度在O2濃度為零時只進行無氧呼吸；濃度為10%以下，既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸；濃度為10%以上，只進行有氧呼吸（如圖）。生產(chǎn)中常利用降低氧的濃度抑制呼吸作用，減少有機物消耗這一原理來延長蔬菜、水果保鮮時間。但是，在完全無氧的情況下，無氧呼吸強，分解的有機物也較多，同時產(chǎn)生酒精，一樣不利于蔬菜、水果的保質(zhì)、保鮮，所以一般采用低氧（5%）保存，此時有氧呼吸較弱，而無氧呼吸又受到抑制。24（3）CO2濃度從化學平衡的角度分析，CO2濃度增加，呼吸速率下降（如圖）。在密閉的地窖中，氧氣濃度低，CO2濃度較高，抑制細胞的呼吸作用，使整個器官的代謝水平降低，有利于保存蔬菜、水果。25（4）含水量在一定范圍內(nèi)，呼吸作用強度隨含水量的增加而加強，隨含水量的減少而減弱（如圖）。

263.實踐應用（1）無土栽培通入空氣和農(nóng)業(yè)上的松土都是為了加強根部的有氧呼吸，保證供給充足能量，促進礦質(zhì)元素吸收。（2）糧油種子的貯藏，必須降低含水量，使種子處于風干狀態(tài)，使呼吸作用降至最低，以減少有機物的消耗。如果種子含水量過高，呼吸作用使貯藏的種子堆中溫度上升，反過來又進一步促進種子的呼吸，使種子品質(zhì)變壞。（3）在果實和蔬菜的保鮮中，常通過控制呼吸作用以降低它的代謝強度，達到保鮮的目的。例如，某些果實和蔬菜可放在低溫下或降低空氣中的氧含量及增加二氧化碳的濃度來減弱呼吸作用，使整個器官代謝水平降低，延緩老化。（4）大棚蔬菜進行溫度控制，陰天和晚上通過適當降低溫度來降低呼吸作用，從而減少有機物的消耗。27

深化拓展思考儲存水果和儲存糧食如何區(qū)別？提示二者都需在低溫低氧（高氮、高CO2）中儲存，但糧食必須曬干，減少自由水含量，而水果則需保鮮，減少水分散失。對應訓練3.（2008年海淀模擬）為了盡量延長新鮮水果的貯藏時間，貯藏條件最好是（）

A.低O2、適當?shù)臐穸?、零上低溫和無乙烯

B.低O2、適當?shù)臐穸?、零下低溫和無乙烯

C.無O2、保持干燥、零上低溫和有乙烯

D.無CO2、保持干燥、零下低溫和有乙烯28解析

本題考查影響細胞呼吸作用的因素及乙烯的生理作用。要長時間貯藏水果，就要降低其細胞呼吸，減少有機物的消耗。在低溫條件下，呼吸酶活性降低；低氧狀態(tài)下，細胞有氧呼吸弱，無氧呼吸受到抑制，整個細胞呼吸強度處于最低狀態(tài)下，可以有效減少營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，但若溫度低于零度，則會凍傷水果。濕度適中，減少水果中水分丟失，有利于保鮮。乙烯具有催熟作用，不利于水果貯藏。答案

A294.如圖為水果存放時，空氣中的氧氣濃度（y）與水果釋放出的CO2氣體量（x）的關系曲線。根據(jù)圖示，你認為保存水果應該選擇哪個狀態(tài)下的氧氣濃度最合適()A.①B.②C.③D.④

解析保存水果時，要求水果中有機物的消耗最少，就是CO2的釋放量最少，分析曲線可知，②點所對應x軸的

CO2氣體量最少。B30

基礎梳理1.同化作用的兩種類型（1）①特點：無機物自身有機物②生物：

（利用光能）、

（利用化學能）（2）①特點：外界有機物自身有機物②生物：

、

的真菌、多數(shù)細菌新陳代謝的類型自養(yǎng)型綠色植物硝化細菌異養(yǎng)型動物營腐生或寄生生活312.異化作用的兩種類型（1）①特點：在參與下，分解有機物，釋放能量②生物：絕大多數(shù)的（2）①特點：在

條件下，不徹底氧化分解有機物，釋放能量②生物：

、動物體內(nèi)的需氧型動、植物厭氧型無氧破傷風桿菌寄生蟲氧化氧32

歸納總結(jié)1.對新陳代謝類型的比較項目內(nèi)容33異化作用需氧型①利用氧氣②酶促反應③有機物分解徹底絕大多數(shù)動物和植物厭氧型①酶促反應②有機物分解不徹底③有氧時受抑制大多數(shù)動物體內(nèi)生蟲（如蛔蟲）、破傷風桿菌、乳酸菌等兼性厭氧型①有氧條件下，進行有氧呼吸②無氧條件下，進行無氧呼吸酵母菌、大腸桿菌342.常見生物的代謝類型（1）藍藻：光能自養(yǎng)需氧型（2）酵母菌：異養(yǎng)兼性厭氧型（3）細菌化能自養(yǎng)需氧型：硝化細菌、硫細菌、鐵細菌兼性營養(yǎng)型：紅螺菌異養(yǎng)需氧型：谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌異養(yǎng)厭氧型：破傷風桿菌、產(chǎn)甲烷桿菌（4）植物自養(yǎng)需氧型：綠色植物異養(yǎng)需氧型：莬絲子（5）動物異養(yǎng)需氧型：一般動物異養(yǎng)厭氧型：蛔蟲35

深化拓展1.描述生物新陳代謝類型時，要從同化作用、異化作用兩個方面描述，不能遺漏。2.每一種代謝類型的“型”字不能漏，否則不屬于代謝類型，而是生物的營養(yǎng)方式，如自養(yǎng)、異養(yǎng)等。3.自養(yǎng)型、異養(yǎng)型與需氧型、厭氧型中的“養(yǎng)”與“氧”，二者含義不同，“養(yǎng)”指營養(yǎng)，即生物獲取營養(yǎng)的方式類型，而“氧”指氧氣，即生物分解有機物時對氧氣的需求類型。4.代謝類型反映生物主要的代謝特點，如人有時也能進行一定程度無氧呼吸，但人的異化作用類型為需氧型。365.題干中若出現(xiàn)密閉、密封、真空、水體變黑變臭、傷口較深、體內(nèi)組織細胞、包裝、罐頭等信息，可確定生物的代謝類型為厭氧型；污水處理時，攪拌或沼氣池通入無菌空氣等信息可判斷生物的代謝類型為需氧型；若環(huán)境中存在有機物可判斷為異養(yǎng)型；若出現(xiàn)變綠、無有機物可斷定為自養(yǎng)型。6.原始生命的代謝類型為異養(yǎng)厭氧型。7.自養(yǎng)型與異養(yǎng)型的判斷標準是能否通過下列反應獲取營養(yǎng)：CO2+H2O+能量（CH2O）+O2

能把無機物同化為自身營養(yǎng)物質(zhì)（有機物）的是自養(yǎng)型，只能利用現(xiàn)成有機物的為異養(yǎng)型。酶37

對應訓練5.紅螺菌的體內(nèi)具有光合色素，在缺氧條件下能夠利用光能以有機酸、醇等為營養(yǎng)物質(zhì)，使自身迅速增殖。下列關于紅螺菌的說法，錯誤的是（）

A.紅螺菌與藍細菌一樣都屬于原核生物

B.紅螺菌沒有葉綠體等復雜的細胞器

C.紅螺菌的同化作用類型是自養(yǎng)型

D.紅螺菌的異化作用類型是厭氧型

解析

紅螺菌的體內(nèi)具有光合色素，在缺氧條件下能利用光能，以有機酸、醇等現(xiàn)成的有機物質(zhì)為營養(yǎng)物質(zhì)，說明其代謝類型為異養(yǎng)厭氧型。紅螺菌是一種細菌，因此屬于原核生物，所以它除有核糖體這種細胞器外沒有其他復雜的細胞器。C386.(2008年昆明模擬)人在受傷時，若傷口較深易得破傷風，傷口較淺則一般不會感染破傷風。下列生物中與引起破傷風的破傷風桿菌的代謝類型相同的是（）

A.蘑菇和根瘤菌

B.蛔蟲和乳酸菌

C.大腸桿菌和硝化細菌

D.酵母菌和藍藻

解析

破傷風桿菌的代謝類型為異養(yǎng)厭氧型，蘑菇和根瘤菌都是異養(yǎng)需氧型，硝化細菌是自養(yǎng)需氧型，大腸桿菌和酵母菌都是異養(yǎng)兼性厭氧型，藍藻是自養(yǎng)需氧型。B39

歸納總結(jié)光合作用和化能合成作用的比較化能合成作用和光合作用光能葉綠體40

深化拓展1.硝化細菌需在什么氣體條件下才能生存？

提示

NH3和O22.硝化細菌在農(nóng)業(yè)上有何貢獻？

提示

能將NH3轉(zhuǎn)化成NO2-或NO3-，提高土壤中氮肥的含量。3.化能合成作用的反應式如何寫？

提示

CO2+H2O（CH2O）+O2共同點它們在同化作用過程中，能直接從外界環(huán)境中攝取無機物轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼慕M成物質(zhì)，把簡單的無機物合成儲存能量的有機物化學能酶41

對應訓練7.如圖所示，若甲代表H2O和CO2，則（）

A.Ⅰ是光合作用，乙是糖類和氧氣，Ⅱ是呼吸作用

B.Ⅰ是光合作用，乙是呼吸作用，Ⅱ是糖類和氧氣

C.Ⅰ是化能合成作用，乙是呼吸作用，Ⅱ是葡萄糖

D.Ⅰ是化能合成作用，乙是糖類和氧氣，Ⅱ是呼吸作用42

解析

圖中甲代表H2O和CO2，則圖中Ⅰ的生理過程是利用無機物被氧化釋放的能量，將H2O和CO2合成乙（乙代表糖類和氧氣），糖類和氧氣又通過過程Ⅱ產(chǎn)生H2O和

CO2，所以生理過程Ⅰ和Ⅱ分別代表化能合成作用與呼吸作用。

8.下式表示細胞內(nèi)兩種重要的新陳代謝過程，下列敘述不正確的是()答案D43A.進行乙過程時氣體1和氣體2分別是CO2和O2B.甲過程可以發(fā)生在葉綠體中C.乙過程發(fā)生在線粒體中D.甲過程可以發(fā)生在硝化細菌中解析

從圖中可以看出，甲為合成有機物的過程，是光合作用或化能合成作用，乙為細胞呼吸，則氣體1為CO2，氣體2為O2。光合作用發(fā)生在葉綠體中，化能合成作用可發(fā)生在硝化細菌中，細胞呼吸發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中。答案

C44細胞呼吸的類型及分析例1

（2008年福州質(zhì)檢）下圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時，CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關敘述正確的是（）45A.氧濃度為a時，最適于貯藏該植物器官B.氧濃度為b時，無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍C.氧濃度為c時，無氧呼吸最弱D.氧濃度為d時，有氧呼吸強度與無氧呼吸強度相等解析

本題以柱狀圖的形式考查不同氧濃度下植物器官進行有氧呼吸和無氧呼吸的情況。解題關鍵是分析清楚不同氧濃度下，無氧呼吸與有氧呼吸的狀況。以CO2釋放量的相對值計，a濃度：氧吸收為0，只有無氧呼吸；b濃度：有氧呼吸為3，無氧呼吸為5；c濃度：有氧呼吸為4，無氧呼吸為2；d濃度：有氧呼吸為7，無氧呼吸為0。由此判斷，c濃度最適于貯藏；b濃度無氧呼吸消耗葡萄糖為2.5，為有氧呼吸（0.5）的5倍；d點無氧呼吸最弱，為0。答案B46規(guī)律方法據(jù)CO2釋放量和O2消耗量判斷細胞呼吸狀況在以C6H12O6為呼吸底物的情況下，CO2釋放量和O2消耗量是判斷細胞呼吸類型的重要依據(jù)，總結(jié)如下：1.無CO2釋放時，細胞只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，此種情況下，容器內(nèi)氣體體積不發(fā)生變化，如馬鈴薯塊莖的無氧呼吸。2.不消耗O2，但產(chǎn)生CO2，細胞只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。此種情況下容器內(nèi)氣體體積增大，如酵母菌的無氧呼吸。3.當CO2釋放量等于O2消耗量時，細胞只進行有氧呼吸，此種情況下，容器內(nèi)氣體體積不變化，但若將CO2吸收，可引起氣體體積減小。474.當CO2釋放量大于O2消耗量時，細胞同時進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸和有氧呼吸兩種方式，如酵母菌在不同O2濃度下的細胞呼吸。此種情況下，判斷哪種呼吸方式占優(yōu)勢，可如下分析：（1）若=，有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。（2）若>，無氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。（3）若<，有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于無氧呼吸。5.若細胞呼吸CO2釋放量小于O2消耗量，說明細胞呼吸氧化分解的底物不是糖類，可能是脂肪。48

變式訓練1.有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，當通入不同濃度的氧氣時，其產(chǎn)生的C2H0OH和CO2的量如下表所示。通過對表中數(shù)據(jù)分析可得出的結(jié)論是()A.a濃度時酵母菌有氧呼吸速率等于無氧呼吸速率

B.b濃度時酵母菌有氧呼吸速率大于無氧呼吸速率

C.c濃度時有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精發(fā)酵

D.d濃度時酵母菌只進行有氧呼吸未進行無氧呼吸氧濃度（%）abcD產(chǎn)生CO2的量9mol12.5mol15mol30mol產(chǎn)生酒精的量9mol6.5mol6mol0mol49解析通過有氧呼吸和無氧呼吸總反應式可知，若CO2等于產(chǎn)生酒精的量，則說明此時酵母菌只進行無氧呼吸，而當CO2量大于酒精的量時，則說明此時酵母菌既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，通過計算可知b濃度時有氧呼吸速率小于無氧呼吸速率，c中67.7%的酵母菌進行酒精發(fā)酵，d中無酒精產(chǎn)生，則說明此時酵母菌只進行有氧呼吸。答案

D50實驗探究細胞呼吸的過程例2

生物呼吸作用的底物（有機物）種類及含量的差異，會導致呼吸作用釋放的CO2與吸收的O2比發(fā)生差異，這可用呼吸熵表示：呼吸熵（RQ）=呼吸作用釋放的CO2/呼吸作用吸收的O2，為了測定種子萌發(fā)時的呼吸熵，現(xiàn)準備了3只錐形瓶、瓶塞、帶刻度的玻璃管、發(fā)芽的小麥種子、10%的NaOH溶液、NaHCO3、清水等，并組裝成下面的三套裝置。51

其中甲實驗裝置設計如下：錐形瓶內(nèi)放入一盛有10%的

NaOH溶液的小燒杯，杯中插入一根濾紙折疊條。瓶底放入一些蒸餾水浸泡過的濾紙圓片，再將經(jīng)消毒并充分吸脹的小麥種子若干平鋪在濾紙圓片上，加入適量蒸餾水。整個裝置密封，并放置到20℃恒溫環(huán)境中培養(yǎng)。（1）小燒杯中插入一根濾紙折疊條的作用是

。（2）由于發(fā)芽小麥種子（已消毒）的呼吸作用，甲裝置內(nèi)的氣體發(fā)生了變化，使得墨滴向右移動，顯然瓶內(nèi)氣體減少了，減少的氣體是

。52（3）甲裝置內(nèi)的氣體變化還不足以求出發(fā)芽小麥的呼吸熵，由此還要利用乙裝置來測定發(fā)芽小麥呼吸作用過程中的某一種氣體的變化。測定單位質(zhì)量小麥種子呼吸時

CO2釋放量與O2消耗量的比值，請將下面主要的方法步驟補充完整：①

；②用同質(zhì)量的小麥種子在相同環(huán)境下進行與上述實驗相同的操作；③測出

；④再計算出CO2釋放量。53（4）若甲裝置測出的實驗數(shù)據(jù)（墨滴移動量）為X，乙裝置測得的實驗數(shù)據(jù)（墨滴移動量）為Y，則呼吸熵計算式為：

。如果呼吸熵小于1時，說明

。據(jù)此可判斷出干重相同的油菜和小麥種子在萌發(fā)時有氧呼吸CO2釋放量與O2消耗量的比值為油菜種子

（大、等、?。┯谛←湻N子。（5）為了糾正環(huán)境因素引起的實驗測量誤差，必須另設丙裝置進行校正。則應對丙裝置作相應處理：錐形瓶中加入

，小燒杯內(nèi)加入

，其他處理與實驗組完全相同，同時記錄相同時間內(nèi)的讀數(shù)變化。如果丙裝置的墨滴在實驗后向左移動量為Z，則氧氣實際消耗量應為

。54解析（1）小燒杯中有NaOH溶液，其目的是用于吸收呼吸作用產(chǎn)生的CO2；在小燒杯中插入一根濾紙折疊條，NaOH溶液便會擴散到濾紙上，可增大吸收CO2的能力。（2）甲裝置中發(fā)芽小麥種子呼吸作用時消耗氧氣，并放出二氧化碳，其中CO2被NaOH溶液所吸收。使得錐形瓶中氣壓下降，導致墨滴向右移動，可見減少的氣體為氧氣的量。（3）甲裝置內(nèi)的氣體變化是氧氣的消耗量，為了求出發(fā)芽小麥的呼吸熵，還得測定發(fā)芽小麥呼吸作用過程中CO2氣體的變化量。因此可以根據(jù)甲裝置及題干中所列的器材與試劑，啟發(fā)設計出測定CO2氣體變化的裝置乙，應當與裝置甲的不同之處在于燒杯中的液體應用同體積的清水，既不吸收氧氣，也不吸收二氧化碳。則容器內(nèi)氣體體積的減小代表消耗的氧氣和釋放二氧化碳體積的差值，從而可以計算出種55子消耗的氧氣和釋放二氧化碳體積的差值，從而可以計算出種子呼吸作用釋放的CO2量。（4）由題意可知，裝置甲測得的X為小麥呼吸作用所吸收的氧氣量，裝置乙測得的Y為小麥種子呼吸作用所吸收的氧氣量與放出的二氧化碳量的差值。則小麥種子呼吸作用放出的二氧化碳量=X-Y。那么據(jù)題干所提供呼吸熵（RQ）=呼吸作用釋放的CO2/呼吸作用吸收O2，可得計算公式為（X-Y）/X。小麥種子的主要成分為淀粉，呼吸熵接近于1，而干重相同的油菜種子含有大量的脂質(zhì)，脂質(zhì)分子中氫對氧的比例較糖類分子高，氧化時需要較多的氧。故油菜種子的RQ較小麥處子的RQ要小些。（5）丙裝置錐形瓶內(nèi)加入與實驗組等量的死種子時，對瓶中的氣體變化幾乎沒有影響。則丙裝置的墨滴在實驗后向左移動量為Z應為實驗測量的誤差值，所以校正后可得氧氣的實際消耗量應為X+Z。56

答案（1）增大吸收CO2的能力（2）氧氣（3）①錐形瓶的小燒杯中不加入NaOH溶液，以等量的清水代之③相同時間內(nèi)密閉系統(tǒng)的氣體體積凈變化量（4）（X-Y）/X呼吸底物中含脂肪?。?）與實驗組等量的死種子與實驗組等量的清水

X+Z

互動探究

①若呼吸底物為葡萄糖，進行有氧呼吸時呼吸熵為多少？若無氧呼吸和有氧呼吸同時進行，呼吸熵的范圍是多少？②若將裝置中發(fā)芽的種子改為幼苗，研究呼吸熵時應如何處理裝置？

提示

①1RQ＞1②遮光暗處理57新陳代謝的類型判斷例3

植物種子萌發(fā)出土前的代謝方式是（）A.自養(yǎng)、厭氧B.異養(yǎng)、需氧C.自養(yǎng)、需氧D.異養(yǎng)、厭氧和需氧解析

出土前的種子不含葉綠體，所以沒有進行光合作用合成有機物的能力，因此靠胚乳（或子葉）供給所需養(yǎng)料。又由于土壤中存在一定量的氧氣，靠近種皮的細胞可進行有氧呼吸，但種子內(nèi)部的細胞處在缺氧狀態(tài)，進行無氧呼吸。D58誤區(qū)警示

對植物種子萌發(fā)過程中，細胞呼吸方式的變化不明確，僅憑種子萌發(fā)過程需要空氣而誤選異化作用方式為需氧；另一方面由于對種子內(nèi)儲存的營養(yǎng)物質(zhì)是來源于上一代植物光合作用而忽視題干要求判斷生物發(fā)育的特殊階段的代謝類型，導致誤選同化作用類型為自養(yǎng)型。變式訓練2.在營養(yǎng)豐富、水分充足、氣候適宜、黑暗密閉的環(huán)境中，分別培養(yǎng)下列各種生物，經(jīng)過一段時間后，它們?nèi)阅苌娴氖牵ǎ〢.乳酸菌B.白菜C.蚯蚓D.蘑菇解析

黑暗密閉的環(huán)境缺氧、缺陽光，在這樣環(huán)境下生存的生物的新陳代謝類型應是異養(yǎng)厭氧型，分析供選答案只有乳酸菌符合條件。A591.（2008年廣東文基，71）若在酵母菌酒精發(fā)酵后期通入氧氣，與不通氧氣相比，酒精的產(chǎn)生量會()A.增加B.減少

C.不變D.先增加后減少解析酒精發(fā)酵為無氧呼吸，通入氧氣后，會抑制酵母菌的無氧呼吸，使有氧呼吸增強，酒精的產(chǎn)生量減少。B602.（2008年上海生物，12）1個葡萄糖分子有氧呼吸釋放能量為m，其中40%用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP，若1個高能磷酸鍵所含能量為n，則1個葡萄糖分子在有氧呼吸中產(chǎn)生

ATP分子數(shù)為()A.2n/5mB.2m/5nC.n/5mD.m/5n

解析

1個葡萄糖分子在有氧呼吸中產(chǎn)生的ATP分子數(shù)為

40%m÷n=2m/5n。B613.（2008年上海生物，29）如圖表示呼吸作用過程中葡萄糖分解的兩個途徑。酶1、酶2和酶3依次分別存在于()A.線粒體、線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)

B.線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體

C.細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)

D.細胞質(zhì)基質(zhì)、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體

解析

酶1催化的反應是細胞呼吸的第一階段，在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行；酶2催化的反應是有氧呼吸的第二、三階段，在線粒體中進行；酶3催化的反應是無氧呼吸的第二階段，在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行。C624.（2006年江蘇高考，25）關于真核細胞呼吸的正確說法是(）

A.無氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不屬于氧化反應

B.水果貯藏在完全無氧的環(huán)境中，可將損失減小到最低程度

C.無氧呼吸的酶存在于細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中

D.有氧呼吸的酶存在于細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜、線粒體基質(zhì)中

解析

無氧呼吸雖產(chǎn)生不徹底的產(chǎn)物，但仍屬于氧化反應；在完全無氧的環(huán)境中貯藏水果，由于無氧呼吸產(chǎn)生酒精，會引起水果腐爛，因此水果貯藏需要低氧環(huán)境；無氧呼吸的酶只存在于細胞質(zhì)基質(zhì)而不存在于線粒體中，而有氧呼吸的酶則存在于細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)中。D635.（2006年上海卷，30)右圖中曲線a表示水稻根部有氧呼吸和無氧呼吸所釋放的CO2總量的變化，曲線b表示有氧呼吸釋放的CO2

量的變化，則表示無氧呼吸釋放的CO2量的變化是下圖中的()B641.下列哪種生物在代謝過程中只消耗氧，不產(chǎn)生氧；只產(chǎn)生CO2，不消耗CO2（）

A.硝化細菌B.藍藻

C.小麥D.蘑菇2.C3.CD