生物呼吸作用

卓越教育集團(tuán)高四學(xué)校2014屆“學(xué)前突破班”第六講細(xì)胞呼吸知識(shí)梳理：一、有氧呼吸細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O62丙酮酸+4[H]線粒體基質(zhì)2丙酮酸+6H2O6C2O+20[H]線粒體內(nèi)膜24[H]+6O212H2O大量2．無氧呼吸(1)場所：。(2)條件：和。(3)生成物：。(4)反應(yīng)式①產(chǎn)物為酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量。②產(chǎn)物為乳酸：C6H12O62C3H6O3＋少量能量。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)無氧多種酶酒精和二氧化碳或乳酸酶酶考點(diǎn)一、分析比較有氧呼吸與無氧呼吸的過程1、過程圖解2、元素轉(zhuǎn)移無氧呼吸第一階段產(chǎn)生的用來還原第二階段丙酮酸[H]呼吸作用產(chǎn)生的能量多數(shù)以熱能形式散失，其余能量轉(zhuǎn)移到ATP中思考：無氧呼吸兩個(gè)階段都產(chǎn)生ATP嗎？有氧呼吸一定需要線粒體參與嗎？項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)場所

條件需O2、酶不需O2、需酶產(chǎn)物CO2、H2O能量大量少量特點(diǎn)有機(jī)物

，能量

有機(jī)物

分解，能量

釋放相同點(diǎn)聯(lián)系葡萄糖分解為丙酮酸階段完全相同實(shí)質(zhì)分解

，釋放

，合成ATP意義為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量3．比較有氧呼吸和無氧呼吸細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)徹底分解完全釋放沒有徹底沒有完全有機(jī)物能量酒精和CO2或乳酸

易錯(cuò)警示有關(guān)細(xì)胞呼吸的4個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)：(1)有H2O生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的一定不是乳酸發(fā)酵。(2)不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，其直接原因在于催化反應(yīng)的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。(3)無氧呼吸只釋放少量能量，其余能量儲(chǔ)存在分解不徹底的氧化產(chǎn)物——酒精或乳酸中。(4)水稻等植物長期水淹后爛根的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用。玉米種子爛胚的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對(duì)細(xì)胞有毒害作用。細(xì)胞呼吸類型的判斷在以C6H12O6為呼吸底物的情況下，CO2釋放量和O2消耗量是判斷細(xì)胞呼吸類型的重要依據(jù)，總結(jié)如下：1．無CO2釋放時(shí)，細(xì)胞只進(jìn)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(xì)胞只進(jìn)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(dāng)CO2釋放量等于O2消耗量時(shí)，細(xì)胞只進(jìn)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。

4．當(dāng)CO2釋放量大于O2消耗量時(shí)，細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸和有氧呼吸，如酵母菌在不同O2濃度下的細(xì)胞呼吸，此種情況下，判斷哪種呼吸方式占優(yōu)勢，可分析如下：(1)若VCO2/VO2＝4/3,有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。(2)若VCO2/VO2

>4/3，無氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸，無氧呼吸占優(yōu)勢。(3)若VCO2/VO2<4/3，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于無氧呼吸，有氧呼吸占優(yōu)勢<3．將含酵母菌的葡萄糖溶液均分為4份，分別置于甲、乙、丙、丁四種條件下培養(yǎng)，測得CO2和O2體積變化的相對(duì)值如圖。下列敘述正確的是()B．乙條件下，有氧呼吸比無氧呼吸消耗的葡萄糖多A．甲條件下，細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物除CO2外，還有乳酸

C．丙條件下，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP最少D．丁條件下，產(chǎn)物中的CO2全部來自線粒體D呼吸方式？產(chǎn)物？4．有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時(shí)，其產(chǎn)生的酒精和CO2的量如下表所示：氧濃度(%)abcd產(chǎn)生CO2的量30mol9mol12.5mol15mol產(chǎn)生酒精的量0mol9mol6.5mol6mol下列敘述錯(cuò)誤的是()A．氧濃度為a時(shí)只進(jìn)行有氧呼吸B．b值對(duì)應(yīng)的氧濃度為零C．氧濃度為c時(shí)，經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為6molD．氧濃度為d時(shí)，有1/3的葡萄糖用于酒精發(fā)酵D考點(diǎn)二、聚焦細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素及應(yīng)用影響因素比較內(nèi)容溫度氧氣濃度水分影響原理影響酶活性決定呼吸類型和強(qiáng)度自由水含量較高時(shí)呼吸旺盛坐標(biāo)曲線影響因素比較內(nèi)容溫度氧氣濃度水分實(shí)踐應(yīng)用在零上低溫下貯存蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培過程中，增加晝夜溫差以減少有機(jī)物的消耗，提高產(chǎn)量常利用降低氧的濃度抑制細(xì)胞呼吸、減少有機(jī)物消耗這一原理來延長蔬菜、水果的保鮮時(shí)間貯藏作物種子時(shí)，將種子風(fēng)干，以減弱細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗思考：還有什么因素會(huì)影響呼吸作用？CO2CO2是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，對(duì)細(xì)胞呼吸有抑制作用在蔬菜、水果保鮮中，增加CO2濃度(或充入N2)可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物消耗5．如圖表示光照、貯藏溫度對(duì)番茄果實(shí)呼吸強(qiáng)度變化的影響。下列有關(guān)敘述中，不正確的是

A．番茄果實(shí)細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B．光照對(duì)番茄果實(shí)呼吸的抑制作用8℃時(shí)比15℃時(shí)更強(qiáng)C．低溫、黑暗條件下更有利于貯存番茄果實(shí)D．貯藏溫度下降時(shí)果實(shí)呼吸減弱，可能與細(xì)胞內(nèi)酶活性降低有關(guān)C如何體現(xiàn)？技法提煉蔬菜、水果與種子儲(chǔ)藏條件的區(qū)別蔬菜和水果應(yīng)放置在零上低溫、濕度適中、低氧的條件下，而種子應(yīng)儲(chǔ)藏在零上低溫、干燥、低氧條件下，其目的都是降低呼吸作用，減少有機(jī)物的消耗，但由于水果和蔬菜本身的特點(diǎn)需要一定的濕度才能保持新鮮度，故造成它們在儲(chǔ)藏條件上的差異考點(diǎn)三、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1．實(shí)驗(yàn)原理(1)酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。酵母菌進(jìn)行有氧呼吸能產(chǎn)生，在進(jìn)行無氧呼吸時(shí)能產(chǎn)生。(2)CO2可使澄清的石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液，根據(jù)據(jù)，可以檢測酵母菌培養(yǎng)液中CO2的產(chǎn)生情況。(3)橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下可與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成。大量的CO2酒精和CO2由藍(lán)變綠再變黃石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色的時(shí)間長短灰綠色2、實(shí)驗(yàn)流程思考

(1)通入A瓶的空氣中不能含有CO2的原因是什么？(2)B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后再連通盛有澄清石灰水錐形瓶的原因是什么？以保證使第三個(gè)錐形瓶中的澄清石灰水變混濁完全是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致。待酵母菌將B瓶中的氧氣消耗完，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保通入澄清石灰水中的CO2是由無氧呼吸產(chǎn)生的。29．（16分）某新能源研究興趣小組嘗試用木薯塊根的淀粉制備燃料酒精。他們用酶將木薯淀粉講解成單糖。查閱資料后，安裝的酒精發(fā)酵裝置、采用的發(fā)酵條件如圖12。（1）向發(fā)酵瓶中加入5g酵母菌開始試驗(yàn)，發(fā)酵初期，通氣閥①需要偶爾短時(shí)間打開，并在A通氣口處打氣，以利于__________；實(shí)驗(yàn)過程中，通氣閥②需要偶爾短時(shí)間打開，但目的是______________。

使酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，以便其增值

排出部分保持裝置內(nèi)氣壓平衡

2）第3天，取出少量發(fā)酵液，滴加含有__________的濃硫酸溶液來檢測酒精。（3）檢測后發(fā)現(xiàn)，盡管酵母菌菌種合適、淀粉酶解物充足、操作正確、發(fā)酵溫度和PH值適宜，但酒精含量（+）比預(yù)期低，我們展開了討論，認(rèn)為還有其它影響因素，如__________，請?jiān)O(shè)計(jì)試驗(yàn)對(duì)此因素進(jìn)行探究并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果（用表格形式呈現(xiàn)；用“+”表示酒精量，最高含量為“+++++”）。重絡(luò)酸鉀酵母菌數(shù)量

組別加酵母菌種的量三天后酒精含量15g＋27g＋＋39g＋＋＋411g＋＋＋＋513g＋＋＋＋＋結(jié)果預(yù)測：1、如果隨著酵母菌種數(shù)量增加，酒精含量也增加，則酵母菌數(shù)量是影響發(fā)酵的因素。2、如果隨著酵母菌種重絡(luò)酸鉀酵母菌數(shù)量數(shù)量增加，酒精含量沒有增加，則酵母菌數(shù)量不是影響發(fā)酵的因素能力提升選用下面對(duì)照裝置，可以根據(jù)紅色液滴移動(dòng)方向來探究細(xì)胞的呼吸類型。1．實(shí)驗(yàn)材料分析(1)裝置一、二中試劑的作用：NaOH溶液吸收CO2，清水作為對(duì)照。(2)在利用葡萄糖作為能源物質(zhì)的條件下，有氧呼吸氣體體積不變，無氧呼吸氣體體積增加。2．實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析裝置一裝置二結(jié)果紅色液滴左移紅色液滴不動(dòng)紅色液滴不動(dòng)紅色液滴右移紅色液滴左移紅色液滴右移只進(jìn)行有氧呼吸只進(jìn)行無氧呼吸既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸挑戰(zhàn)題：如圖表示某種植物的非綠色器官在不同的氧濃度下O2吸收量和CO2生成量的變化，請據(jù)圖回答：(1)圖中曲線QR區(qū)段CO2生成量急劇減少的主要原因是________________________________。(2)________點(diǎn)的生物學(xué)含義是無氧呼吸消失點(diǎn)，由縱軸、CO2生成量和O2吸收量共同圍成的面積所代表的生物學(xué)含義是________________________________。(3)在原圖中繪出無氧呼吸產(chǎn)生的CO2隨氧氣濃度變化而變化的曲線。氧氣濃度增加，無氧呼吸受抑制P無氧呼吸釋放的CO2總量(4)若圖中的AB段與BC段的距離等長，說明此時(shí)有氧呼吸釋放的CO2與無氧呼吸釋放的CO2相比________(填“一樣多