高一生物細(xì) 胞呼吸

第3節(jié)ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸

第1課時探究細(xì)胞呼吸的方式及有氧呼吸過程

重點研析——

知識點一、細(xì)胞呼吸的理解

1.細(xì)胞呼吸

有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成

ATP的過程。

【提醒】細(xì)胞呼吸的概念可從以下五個方面理解掌握

(1)發(fā)生場所：生活狀態(tài)的細(xì)胞內(nèi)。

(2)分解底物：生物體內(nèi)的有機(jī)物(糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等)。

(3)呼吸產(chǎn)物：C02和水或不徹底的氧化產(chǎn)物(因呼吸類型而異)。

(4)反應(yīng)類型：氧化分解(生物氧化)。

(5)能量變化：有機(jī)物中化學(xué)能釋放，生成ATP。

2.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

(1)實驗?zāi)康?/p>

通過檢測酵母菌細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物情況(種類、多少)來判斷其呼吸方式。

(2)實驗原理

①反應(yīng)過程

酵母菌理察酒精+二氧化碳

酵母菌妞雪水+二氧化碳

②產(chǎn)物驗證

灰綠色：變綠灰綠色；變綠一變綠f變黃

(3)實驗步驟

①酵母菌培養(yǎng)液的配制：取20g新鮮的食用酵母菌，分成兩等份，分別放入錐形瓶A和

錐形瓶B中。分別向瓶中注入240mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液。

②另取兩只錐形瓶，各注入240mL澄清石灰水。再取一只錐形瓶，注入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%

的NaOH溶液。

③檢測CO2的產(chǎn)生，裝置圖如下所示:

接橡皮球

（或氣泵）

質(zhì)量分藪刃而％解母菌澄清的酵母前澄清的

的NaOH溶液培養(yǎng)液石灰水培養(yǎng)液石灰水

（甲）（乙）

④觀察記錄。當(dāng)B瓶也連通澄清石灰水后，觀察記錄石灰水變渾濁情況。

⑤檢測酒精的產(chǎn)生。在A、B中各取2mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液，分別注入1號、2號干

凈的試管中，在1號、2號試管中各滴加0.5mL溶有01g重鋁酸鉀的濃硫酸溶液，并輕輕振

蕩，觀察試管中溶液的顏色變化。

（4）實驗現(xiàn)象與結(jié)論

實驗現(xiàn)象

結(jié)論

A組澄清石灰水先變渾濁，A組澳麝香草酚藍(lán)先由藍(lán)變綠再變黃

酵母菌有氧呼吸放出CO2多，且速度快

1號試管還是橙色，2號試管由橙色變灰綠色

酵母菌有氧呼吸不產(chǎn)生酒精；無氧呼吸時產(chǎn)生酒精

【注意】有氧與無氧的控制

（1）空氣持續(xù)通入保證了02的充分供應(yīng)，而進(jìn)入A瓶的空氣先經(jīng)過盛有NaOH的錐形瓶，

洗除空氣中的CO2,保證第三個瓶中澄清石灰水渾濁是由于酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO?所致。

（2）B瓶封口后，錐形瓶內(nèi)的空氣中有氧，酵母菌開始進(jìn)行有氧呼吸，兩瓶開始產(chǎn)生的CO?

速度和量基本相等。所以，要過一段時間，等B瓶中氧氣消耗完以后，再將產(chǎn)生的氣體通入

澄清石灰水，保證通入石灰水中的是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2o

知識點二、有氧呼吸

1.場所

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（基質(zhì)+內(nèi)膜）

2.線粒體結(jié)構(gòu)示意圖

(1)圖中的1是外膜，2是內(nèi)膜，3是崎，4是液態(tài)的基質(zhì)。其中內(nèi)膜的某些部位向線粒體

的內(nèi)腔折疊形成崎，崎使內(nèi)膜的表面積大大增加。

(2)與有氧呼吸有關(guān)的酶分布于線粒體的內(nèi)膜上和基質(zhì)中。

3.有氧呼吸

(1)有氧呼吸的總反應(yīng)式及元素去向

IlIBTH

CeHnOft+6H2。+6O2———*12H2O+6CO2+能

II1---------11

【提醒】有氧呼吸的反應(yīng)式中箭頭不能寫成等號，能量不能寫成ATPO葡萄糖是有氧

呼吸最常利用的物質(zhì)，但不是唯一的物質(zhì)；有氧呼吸時1。2~1C0?，但分解其他物質(zhì)(如脂質(zhì))

時不一定是此關(guān)系。

(2)有氧呼吸三個階段的比較

階段

項目第一階段第二階段第三階段

場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜

反應(yīng)物葡萄糖

仁6日2。6)丙酮酸+比0[H]+02

生成物丙酮酸+[H]CO+[H]

2H2O

產(chǎn)生ATP的數(shù)量少量少量大量

與氧的關(guān)系不參與不參與參與

【提醒】這里的[H]是一種十分簡化的表示方式，這一過程實際上是氧化型輔酶I(NAD

十)轉(zhuǎn)化成還原型輔酶I(NADH)。

典例剖析一^^

【例1】用含跳0的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，*0轉(zhuǎn)移的途徑是()

A.葡萄糖一丙酮酸一水

B.葡萄糖一丙酮酸一氧

C.氧-?■氧水

D.丙酮酸一丙酮酸一二氧化碳

解析本題考查有氧呼吸過程中的物質(zhì)變化。在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，C6Hl2。6在酶的作用下分

解為丙酮酸，丙酮酸進(jìn)入線粒體徹底分解成CO2o

答案D

?拓展提高

同位素示蹤法是利用放射性元素作為示蹤劑對研究對象進(jìn)行標(biāo)記的微量分析方法，用來

研究細(xì)胞內(nèi)的元素或化合物的來源、組成、去向，進(jìn)而了解化學(xué)物質(zhì)的變化、反應(yīng)機(jī)理等。

用于放射性同位素示蹤的元素一般是構(gòu)成細(xì)胞化合物的重要元素，如%、乜仁32p、35s等。

[例2]在四支試管中分別含有不同化學(xué)物質(zhì)和活性酵母菌細(xì)胞制備物。在適宜溫度下，

會產(chǎn)生CO?的試管有（）

①葡萄糖+細(xì)胞膜已破裂的細(xì)胞②葡萄糖+線粒體

③丙酮酸+線粒體④葡萄糖+細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（無氧）

A.①②B.①③④

C.②③④D.①④

易錯點提示葡萄糖在線粒體內(nèi)不能被分解的原因是缺乏分解葡萄糖的酶。

解析首先要明確①試管中是細(xì)胞膜已破裂的細(xì)胞，即含有酵母菌全部細(xì)胞內(nèi)容物，而

②、③、④則分別含線粒體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；其次，要明確酵母菌是兼性厭氧型生物；

第三，要明確各細(xì)胞結(jié)構(gòu)所能直接利用的物質(zhì)，如線粒體只能利用丙酮酸而不能利用葡萄糖。

答案B

----效果自測—----------

1.下列各試劑中最容易吸收CO?的是（）

A.NaHCO3B.NaOH

C.Ca（OH）2D.Na2cO3

答案B

2.高等植物的呼吸作用只發(fā)生在（）

A.活細(xì)胞

B.含有葉綠體的細(xì)胞

C.不含葉綠體的細(xì)胞

D.氣孔周圍的細(xì)胞

答案A

3.有氧呼吸全過程中的物質(zhì)變化可分為三個階段：

①CefhOsf丙酮酸+[H]；②丙酮酸+H20f丙酮酸+[H]；②丙酮酸+H2O-CC）2+[H]；

③[H]+C）2fH2O。

下列與此相關(guān)的敘述中，正確的是（）

A.第③階段反應(yīng)極易進(jìn)行，無需酶的催化

B.第②階段無ATP生成，第③階段形成較多的ATP

C.第①②階段的中間產(chǎn)物能為其他化合物的合成提供原料

D.第①階段與無氧呼吸的第①階段不同

答案C

解析有氧呼吸的任何一個階段都需要酶的催化，都有ATP產(chǎn)生；第三階段產(chǎn)生ATP最

多；第一、二階段能產(chǎn)生多種中間產(chǎn)物，為合成其他化合物提供原料；無氧呼吸和有氧呼吸

的第一階段是完全相同的。

4.在有氧呼吸的下列反應(yīng)階段中，不在線粒體中進(jìn)行的只有()

A.［H］傳遞給氧氣生成水

B.C6Hl2。6分解為丙酮酸和［H］

C.丙酮酸分解為CO?和舊］

D.ADP與磷酸結(jié)合生成ATP

答案B

5.下圖是測定植物細(xì)胞呼吸的裝置。

請據(jù)圖回答問題：

(1)A瓶內(nèi)NaOH的作用是,B瓶內(nèi)的石灰水的作用

是;D瓶內(nèi)石灰水的作用是o

(2)為什么要用不透光的玻璃罩來罩住植物？

(3)如果將植物換成萌發(fā)的種子，實驗結(jié)果怎樣?

⑷如果將D瓶內(nèi)的石灰水換成飽和Na2CO3溶液也可起到相同的作用，為什么？

答案(1)吸收空氣中的C02檢驗C02是否被完全吸收檢驗呼吸作用是否產(chǎn)生C02

(2)防止植物進(jìn)行光合作用消耗C02

(3)實驗效果與綠色植物相同

(4)呼吸作用產(chǎn)生的CO2被飽和的Na2CO3溶液吸收生成NaHCO3,因NaHCO3溶解度

小，故溶液同樣出現(xiàn)渾濁

隨堂筆記

一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

1.細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋

放出能量并生成ATP的過程。

2.細(xì)胞呼吸的理解

①發(fā)生場所：生活狀態(tài)的細(xì)胞內(nèi)。

②分解底物：生物體內(nèi)的有機(jī)物(糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等)。

③呼吸產(chǎn)物：C02和水或不徹底的氧化產(chǎn)物(因呼吸類型而異)。

④反應(yīng)類型：氧化分解(生物氧化)。

⑤能量變化：有機(jī)物中化學(xué)能釋放，生成ATP。

3.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

(1)酵母菌的代謝特點：異養(yǎng)兼性厭氧型

(2)實驗原理：酵母菌幽型酒精+二氧化碳

酵母菌他雪水+二氧化碳

灰綠色；

一灰綠色：

變綠一變綠一變黃

(4)實驗過程

(5)實驗現(xiàn)象與結(jié)論

二、有氧呼吸

1.場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)+線粒體(基質(zhì)+內(nèi)膜)

2.總反應(yīng)式：

I|豳'I

C^2O^H2CMO2-12H2O+6CO2+能量

3.有氧呼吸三個階段的比較

⑴場所

(2)反應(yīng)物和生成物

(3)產(chǎn)生能量多少

(4)與氧的關(guān)系

對點講練

知識點一、細(xì)胞呼吸的

1.請據(jù)圖回答：經(jīng)數(shù)小時后，U形管A、B兩處的液面會出現(xiàn)下列哪種情況。（實驗裝置

足以維持實驗期間小白鼠的生命活動，瓶口密封，忽略水蒸氣和溫度變化對實驗結(jié)果的影

響）（）

A.A處上升,

B.A、B兩處都下降

C.A處下降，B處上升

D.A、B兩處都不變

答案C

解析小白鼠有氧呼吸消耗同摩爾的氧氣呼出同摩爾的二氧化碳，由于二氧化碳被NaOH

溶液吸收，導(dǎo)致瓶內(nèi)氣體的量減少，氣壓降低，使U形管內(nèi)的液面A處下降，B處上升。

2.交警為檢測司機(jī)是否存在酒后駕駛的違章行為，應(yīng)用檢測司機(jī)呼出的氣體的試劑是

()

A.斐林試劑

B.雙縮版試劑

C.重倍酸鉀的濃硫酸溶液

D.蘇丹山溶液

答案C

解析橙色的重輅酸鉀溶液，在酸性條件下與酒精生成灰綠色的硫酸輅，利用此原理可

檢測酒精的存在。

知識點二、有氧呼吸

3.向正在進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞懸液中加入甲、乙、丙、丁四種抑制劑，下列說法正確的

是（）

A.若甲能抑制丙酮酸分解，則會使丙酮酸的消耗增加

B.若乙能抑制葡萄糖分解，則會使丙酮酸增加

C.若丙能抑制ATP的形成，則會使ADP的消耗增加

D.若丁能抑制［H］被氧化成水，則會使的消耗減少

答案D

解析識記有氧呼吸三階段發(fā)生的物質(zhì)變化。葡萄糖初步分解是在第一階段，產(chǎn)物為丙

酮酸；丙酮酸的消耗在第二階段，分解產(chǎn)生二氧化碳；［H］的氧化在第三階段，與02結(jié)合生成

水；三個階段都有能量釋放，能量轉(zhuǎn)移給ADP生成ATPO

4.在有氧呼吸過程中，進(jìn)入細(xì)胞的氧將（）

①與氫結(jié)合生成水②與碳結(jié)合生成二氧化碳③在線粒體中被消耗④在線粒體與細(xì)

胞質(zhì)中被消耗

A.①③B.①④C.②③D.②④

答案A

解析本題是考查有氧呼吸中02的代謝及代謝場所。在有氧呼吸過程中，進(jìn)入細(xì)胞的氧

用于有氧呼吸的第三階段，氧化有氧呼吸第一、二階段生成的［H］,這一步是在線粒體內(nèi)

進(jìn)行的。

I一課時作業(yè)―

一、選擇題

1.如圖所示，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液的作用是（）

A.吸收02B.吸收CO?

C.檢驗酒精的產(chǎn)生D.檢驗CO2的產(chǎn)生

答案B

解析NaOH與空氣中CO?反應(yīng)生成Na2c。3和H2O，保證了通入酵母菌培養(yǎng)液的氣體不

含CO2,避免對實驗結(jié)果的干擾。

2.讓一只白鼠吸入放射性的出02,該白鼠體內(nèi)最先出現(xiàn)含’0的化合物是（）

A.二氧化碳B.水

C.丙酮酸D.乳酸

答案B

解析。2在有氧呼吸的第三階段與前兩個階段產(chǎn)生的|H］經(jīng)過一系列反應(yīng)生成H2OO

3.細(xì)胞呼吸實質(zhì)是（）

A.分解有機(jī)物，儲存能量

B.合成有機(jī)物，儲存能量

C.分解有機(jī)物，釋放能量

D.合成有機(jī)物，釋放能量

答案C

解析細(xì)胞呼吸的實質(zhì)是指：有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，釋放出能量并生

成ATP的過程。

4.設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結(jié)果的比較分析來探究某種因素與實驗對象的

關(guān)系，這樣的實驗叫（）

A.標(biāo)準(zhǔn)實驗B.對比實驗

C.模擬實驗D.演示實驗

答案B

解析對比實驗是實驗類型的一種。

5.有氧呼吸的反應(yīng)底物有葡萄糖、Ch和水，這三種物質(zhì)參與有氧呼吸反應(yīng)過程的階段分

別是（）

A.第一階段、第一階段、第一階段

B.第一階段、第二階段、第二階段

C.第一階段、第二階段、第三階段

D.第一階段、第三階段、第二階段

答案D

解析第一階段是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸和［H］,第二階段是丙酮酸進(jìn)入線粒

體與水在酶的作用下分解生成二氧化碳和［H］，第三階段是與前兩個階段產(chǎn)生的［H］經(jīng)過一系列

反應(yīng)生成H2OO

6.有氧呼吸的主要場所是（）

①線粒體②葉綠體③細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

A.①②③B.①③

C.②③D.①

答案D

解析有氧呼吸的主要場所是線粒體。

7.1個葡萄糖分子有氧呼吸釋放能量為團(tuán)，其中40%用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP,若1個高能

磷酸鍵所含能量為”，則1個葡萄糖分子在有氧呼吸中產(chǎn)生ATP分子數(shù)為（）

A.2nl5mB.2m/5nC.rd5mD.m15n

答案B

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%〃-〃=2〃?/5〃。

8.人體內(nèi)C6Hl2。6徹底氧化分解釋放出的能量中，大部分的去向是（）

A.以熱能形式散失

B.儲存于ATP中

C.存在于線粒體中

D.供生命活動利用

答案A

解析在細(xì)胞內(nèi)，1mol的葡萄糖徹底氧化分解以后，釋放出來的總能量是2870kJ,其

中只有1161kJ轉(zhuǎn)移至ATP的高能磷酸鍵上，其余部分（1709kJ）的能量就以熱能的形式散失

掉了。

9.為探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式，某同學(xué)用有關(guān)材料設(shè)計如圖所示的裝置（A瓶注入煮沸

的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為01g/mL葡萄糖溶液IL；B、C瓶注入未經(jīng)煮沸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1g/mL葡萄糖

溶液1L：向A、B瓶中加入等量的酵母菌培養(yǎng)液，C號瓶中不加入酵母菌培養(yǎng)液；向A號瓶

中注入液體石蠟；3個瓶中放入溫度計，并用棉團(tuán)塞住瓶口，以固定溫度計并保證保溫瓶通氣。

下面有關(guān)說法錯誤的是（）

——溫度計

梅塞晶

石婿油

■母?+

I--7”煮沸冷不加

0夕-卻的前葡乜二^母菌

精溶液

A.A瓶中的溶液煮沸并注入液體石蠟油的主要目的是殺死雜菌

B.24h后溫度計的讀數(shù)B>A>C,說明了酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸，又能進(jìn)行無氧呼吸

C.倒掉石蠟油，聞一聞A瓶內(nèi)有酒味，說明酵母菌無氧呼吸時能產(chǎn)生酒精

D.C瓶是對照組，A、B瓶是實驗組

答案A

解析探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式時也可以以釋放能量多少、酒精的有無、CO?釋放的多少

為實驗指標(biāo)，為阻止外界環(huán)境變化對實驗的影響，故設(shè)計了對照實驗C,A、B瓶又形成了對

比實驗。溶液煮沸并注入石蠟的主要目的是保證無氧條件。

10.在檢驗酵母細(xì)胞呼吸產(chǎn)物時，常用到一些特殊的顏色反應(yīng)，下列描述不正確的是()

A.CO?可使澄清的石灰水變渾濁

B.CO?可使澳麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃

C.乙醇在堿性條件下能與灰綠色的重銘酸鉀溶液反應(yīng)變成橙色

D.乙醇在酸性條件下能與橙色的重鋁酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色

答案C

解析乙醇在酸性條件下(濃硫酸)能與橙色的重輅酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色

二、非選擇題

11.下圖表示線粒體的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖。請據(jù)圖分析回答：

⑴線粒體由[7]和[]包被形成。其中后者向內(nèi)腔折疊形成

I],從而擴(kuò)大了的附著面積。

(2)線粒體是的主要場所，其中有關(guān)的酶分布在[6]和⑴中。

(3)線粒體廣泛存在于細(xì)胞中。從數(shù)量來看，的細(xì)胞中往往含

量較多；從分布來看，細(xì)胞內(nèi)部的部位往往分布的較多。

(4)在線粒體內(nèi)，由于含有少量的[]和[4],因而線粒體能夠自己合成

一些自身的蛋白質(zhì)，具有一定的獨立性。但是線粒體的增殖仍然受到的控制，所以

線粒體是一種半自主性細(xì)胞器。

(5)并不是所有的細(xì)胞都具有線粒體。在下列細(xì)胞中，沒有線粒體的是，能夠進(jìn)

行有氧呼吸的是。

A.乳酸菌B.念珠藻

C.衣藻D.變形蟲

E.蛔蟲F.人的紅細(xì)胞

答案⑴外膜6內(nèi)膜2崎酶

(2)有氧呼吸內(nèi)膜基質(zhì)

(3)動、植物新陳代謝旺盛新陳代謝旺盛

(4)3DNA核糖體細(xì)胞核

(5)ABEFBCD

12.日常生活中人們常用安琪酵母發(fā)面蒸饅頭。某學(xué)生計劃探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式,

并設(shè)計了下列對照實驗。請你幫助他完成有關(guān)內(nèi)容。

(1)實驗?zāi)康模禾骄拷湍妇募?xì)胞呼吸方式。

(2)實驗原理：細(xì)胞的不同呼吸方式釋放的能量多少不同，但每種方式所釋放的能量中都

有一部分以形式散失，從而導(dǎo)致細(xì)胞周圍的環(huán)境溫度。

(3)材料用具：酵母菌培養(yǎng)液、質(zhì)量濃度為0.19g/mL的葡萄糖溶液、液體石蠟油、蒸儲水、

保溫瓶、溫度計、棉花。

(4)實驗步驟

①將質(zhì)量濃度為0.19g/mL的葡萄糖溶液加熱后冷卻備用。

②取3個保溫瓶，編號為A、B、C,并將C瓶設(shè)計為對照。

③在3個保溫瓶中分別加入等量o

④A瓶中再加入,

B瓶中再加入,

C瓶中再加入O

⑤3個保溫瓶中均放入溫度計，用棉花輕輕塞上瓶口，并保證保溫瓶通氣。

@24小時后觀察并記錄3個保溫瓶中溫度的變化。

(5)實驗結(jié)果及分析

A瓶溫度(填“大于“小于”或“等于")B瓶溫度，原因是。

(6)實驗結(jié)論是：。

答案(2)熱能升高

(4)③備用的葡萄糖溶液④適量的酵母菌培養(yǎng)液和液體石蠟油與A瓶所加酵母菌培養(yǎng)

液等量的酵母菌培養(yǎng)液與A瓶所加酵母菌培養(yǎng)液等量的蒸儲水

(5)小于酵母菌無氧呼吸放出的能量比有氧呼吸放出的能量少

(6)酵母菌的細(xì)胞呼吸方式包括有氧呼吸和無氧呼吸兩種(或兼性厭氧)

解析本題的實驗?zāi)康臑樘骄拷湍妇募?xì)胞呼吸方式，故控制好單一變量(有氧或無氧環(huán)

境)是關(guān)鍵；具體表達(dá)實驗步驟時，要注意體現(xiàn)出等量原則，對于實驗結(jié)果的分析，由于酵母

菌有氧呼吸放出的能量比無氧呼吸放出的能量多，故A瓶溫度小于B瓶溫度。

第2課時無氧呼吸及細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

-重點研析

知識點一、無氧呼吸

1.有氧呼吸與無氧呼吸的關(guān)系

產(chǎn)+1240+能量

葡萄糖-*丙酮酸一_-2QH$0H(酒精)+2CQ+少量

購能量

~~-2C3H6。3(乳酸)+少量能量

【提醒】①無氧呼吸產(chǎn)生能量少的原因是：酒精和乳酸還含有大量化學(xué)能沒有釋放出

來(1mol葡萄糖分解成乳酸時,只有61.8kJ的能量儲存在ATP中)。②酒精對細(xì)胞有毒害作用，

乳酸使肌肉酸脹無力。③無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP,而有氧呼吸的三個階段都產(chǎn)生ATP。

④馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米的胚、動物骨骼肌的肌細(xì)胞、乳酸菌等無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，

植物水淹后的根、蘋果果實、酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳和酒精。

2.發(fā)酵

高等動植物稱無氧呼吸，微生物(酵母菌、乳酸菌等)的無氧呼吸稱為發(fā)酵。發(fā)酵的特點是

有氧時發(fā)酵作用受到抑制。

【拓展提升】原核生物無線粒體，大多進(jìn)行無氧呼吸，但也有些原核生物進(jìn)行有氧呼

吸，如醋酸菌，主要場所是在細(xì)胞膜上。絕大多數(shù)高等生物以有氧呼吸為主，體現(xiàn)生物呼吸

方式的進(jìn)化方向：無氧呼吸一有氧呼吸。

知識點二、影響呼吸作用的因素

1.內(nèi)因

(1)不同種類的植物呼吸速率不同，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)育時期呼吸速率不同，如幼苗、開花期呼吸速率升高，成熟

期呼吸速率下降。

(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于營養(yǎng)器官。

2.外因

影響細(xì)胞呼吸的外界因素主要有溫度、氧氣及C02的含量。

(1)溫度：溫度影響呼吸作用，主要是影響呼吸酶的活性。一般而言，在一定的溫度范圍

內(nèi)，呼吸強(qiáng)度隨著溫度的升高而增強(qiáng)，但超過一定的溫度，酶的活性會下降，甚至?xí)冃允?/p>

活，從而使呼吸作用停止。一般呼吸作用的最適溫度為25?35℃。溫度對呼吸速率的影

響如下圖所示。

(2)氧氣：氧氣直接影響呼吸速率和呼吸的性質(zhì)。02濃度為零時，只進(jìn)行無氧呼吸；02

濃度在10%以下，既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸；02濃度在10%以上，只進(jìn)行有氧呼吸。

02濃度對呼吸作用方式及速率的影響可用下圖表示。

(3)CO2：CO2是呼吸作用的產(chǎn)物，對細(xì)胞呼吸有抑制作用，實驗證明，在CO2濃度升高

到1%?10%時。呼吸作用明顯被抑制。

知識點三、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

1.“創(chuàng)可貼”選用透氣的消毒紗布包扎傷口，為傷口創(chuàng)造透氣的環(huán)境，避免厭氧病原菌

的繁殖，利于傷口愈合。傷口過深或被銹釘扎傷后，若感染了破傷風(fēng)桿菌，如不及時治療，

會導(dǎo)致破傷風(fēng)芽抱桿菌在缺氧環(huán)境中進(jìn)行大量繁殖，引發(fā)破傷風(fēng)。

2.各種酒、味精是利用酵母菌、谷氨酸棒狀桿菌等在控制通氣條件下通過細(xì)胞呼吸，進(jìn)

一步加工形成的。

3.作物栽培時要及時松土透氣，利于根系的有氧呼吸，促進(jìn)無機(jī)鹽的吸收；稻田需定期

排水，否則會因根進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生大量酒精，對細(xì)胞有毒害作用，使根腐爛。

4.有氧運動的優(yōu)點之一是不致因劇烈運動時無氧呼吸積累過多的乳酸而使肌肉酸脹無

力。

典例剖析一^^

【例1】下圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下的CO2的釋放量與吸收量

的變化，請據(jù)圖解答以下問題:

氣

體

的

相

對

交

換

值

(1)0點時，該器官的呼吸作用類型是

(2)在02濃度為b%以下時(不包括O點)，該器官的呼吸類

型是,原因是,寫出其反應(yīng)式:

(3)該器官C02釋放與02吸收兩條曲線在Q點重合，該器官的呼吸類型是,原

因是___________________________________________________________________________

(4)由該曲線提示的原理,我們在進(jìn)行水果儲存時，應(yīng)該取02濃度值為,

理由是o

易錯點提示本題主要考查不同氧濃度對植物細(xì)胞呼吸作用的影響，該植物器官既可進(jìn)

行有氧呼吸又可進(jìn)行無氧呼吸，但有氧呼吸產(chǎn)生的C02的量和消耗的02的量相等，無氧呼

吸則只放出C02不消耗02這是做此題的關(guān)鍵。

解析在無氧的條件下(0點)，植物體只能進(jìn)行無氧呼吸，且產(chǎn)物是酒精和C02。Q點因

產(chǎn)生的C02和吸收的02的量相等，聯(lián)系有氧呼吸的知識可知Q點處進(jìn)行的是有氧呼吸。P

點處機(jī)體的無氧呼吸及有氧呼吸均較弱，分解有機(jī)物相對較少，有利于果實和種子的儲藏。

答案(1)無氧呼吸(2)無氧呼吸與有氧呼吸C02的釋放量大于02的吸收量

C6H12O6+6H2O+6O26c02+]2H20+能量

C6H12O62c2H50H+2c02+少量能量

(3)有氧呼吸02的吸收量與C02的釋放量相等

(4)P點對應(yīng)的02濃度果實和種子通過呼吸作用消耗的有機(jī)物質(zhì)最少

【例2】將等量且足量的蘋果果肉分別放在02濃度不同的密閉容器中，1h后測定02

的吸收量和CO?的釋放量，如下表：

。2濃度變化量01%2%3%5%7%10%15%20%25%

O2吸收量/mol00.10.20.30.40.50.60.70.80.8

CO2釋放量/mol10.80.60.50.40.50.60.70.80.8

下列有關(guān)敘述中正確的是()

A.蘋果果肉細(xì)胞在。2濃度為0%?3%和5%?25%時，分別進(jìn)行無氧呼吸和有氧呼吸

B.儲藏蘋果時，應(yīng)選擇。2濃度為5%的適宜環(huán)境條件

C.Ch濃度越高，蘋果果肉細(xì)胞有氧呼吸越旺盛，產(chǎn)生ATP越多

D.蘋果果肉細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸時，產(chǎn)生乳酸和二氧化碳

易錯點提示若。2吸收量=C02釋放量，說明蘋果果肉只進(jìn)行有氧呼吸；若。2吸收量＜

C02釋放量，說明蘋果果肉既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸。

解析A錯誤：只要氧氣的吸收量不為0,就有有氧呼吸，故氧氣濃度在1%~3%內(nèi)既有

有氧呼吸又有無氧呼吸；C錯誤：02濃度超過20%時，隨氧濃度的增大，有氧呼吸不再增強(qiáng)；

D錯誤：蘋果果肉細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸時，產(chǎn)生酒精和二氧化碳；氧氣濃度為5%時，C0?釋放

量最少，利于儲藏蘋果，故B正確。

答案B

?課后指導(dǎo)

據(jù)C02釋放量和。2消耗量判斷細(xì)胞呼吸狀況。在以c6Hl2。6為呼吸底物的情況下，C02

釋放量和的消耗量是判斷細(xì)胞呼吸類型的重要依據(jù)，總結(jié)如下：

(1)無CO?釋放時，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02,但產(chǎn)生C02，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

積可增大，如酵母菌的無氧呼吸。

(3)CO2釋放量等于消耗量時，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C02吸收，可引起氣體體積減小。

(4)當(dāng)CO2釋放量大于消耗量時，細(xì)胞同時進(jìn)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，可如下

分析：

①若警=?.有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。

VO23

②若警＞?，無氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。

VO23

③若警＜之，有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于無氧呼吸。

V023

-----效果自測-----

1.無氧呼吸與有氧呼吸的根本區(qū)別是()

A.丙酮酸繼續(xù)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的途徑不同

B.丙酮酸繼續(xù)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的酶不同

C.釋放的能量及生成的ATP數(shù)量不同

D.全過程都沒有分子氧參與

答案B

解析在無氧條件下，丙酮酸在不同酶的作用下分解為酒精和二氧化碳或乳酸，并釋放

少量能量。

2.植物種子萌發(fā)時，如果長時間缺氧，就會引起爛芽，主要是由于()

A.CO2中毒B.酒精中毒

C.乳酸中毒D.能量不足

答案B

解析種子萌發(fā)時，如果長時間缺氧，進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，不產(chǎn)生乳酸,

酒精含量過多對細(xì)胞有毒害作用，引起爛芽。

3.與有氧呼吸相比，無氧呼吸最主要的特點是（）

A.分解有機(jī)物B.釋放能量

C.需要酶催化D.有機(jī)物分解不徹底

答案D

解析無氧呼吸最主要的特點是有機(jī)物分解不徹底，產(chǎn)生能量少。

4.下圖中能正確表示動物肌細(xì)胞內(nèi)ATP產(chǎn)生量與供給量之間關(guān)系的曲線是（）

氧氣供給量

A.aB.bC.cD.d

答案C

解析當(dāng)供應(yīng)量為零時，肌細(xì)胞暫時進(jìn)行無氧呼吸，合成少量的ATP,曲線a不符合

題意；隨供應(yīng)量逐漸增多，有氧呼吸明顯加強(qiáng)，通過有氧呼吸分解有機(jī)物釋放出的能量也

明顯增多，ATP的產(chǎn)生量隨之升高，但有氧呼吸過程還受其他條件的制約，如酶、有機(jī)物等,

所以ATP的產(chǎn)生量不能無限增多，也不會突然減少。一般情況下，細(xì)胞內(nèi)的ATP的產(chǎn)生量是

相對穩(wěn)定的，從而保證各項生命活動的能量環(huán)境的穩(wěn)定。

5.食品保鮮必須保持食品的質(zhì)鮮、色鮮，保持原有的風(fēng)味。目前，人們常采用保鮮膜來

保存食品，其原理是（）

A.膜內(nèi)食品與空氣隔絕，阻止呼吸作用，有機(jī)物不再分解

B.使用保鮮膜可降低蔬菜、水果的呼吸作用，減少有機(jī)物的分解

C.保鮮膜具有殺菌作用，使蔬菜、水果不會腐爛

D.上述說法都對

答案B

隨堂筆記

一、無氧呼吸

1.條件：無氧條件下

2.場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

3.過程

(1)第一階段：與有氧呼吸的第一個階段完全相同。

(2)第二階段

一灑精+C02+少量能量

丙酮酸一

—1■乳酸+少量能量

4.反應(yīng)式

⑴C6Hl2。62H5(DH+2c。2+少量能量

醯

⑵C6Hl2。6——》2C3H6。3+少量能量

5.發(fā)酵的特點是有氧時發(fā)酵作用受到抑制。

二、影響呼吸作用的因素

1.內(nèi)因

2.外因

⑴溫度

(2)氧氣濃度

(3)二氧化碳濃度

三、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

—對點講練—

知識點一、無氧呼吸

1.比較動物的有氧呼吸和無氧呼吸，下列敘述最恰當(dāng)?shù)氖?)

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

答案B

解析細(xì)胞呼吸無論是有氧呼吸還是無氧呼吸都是逐步釋放能量，而生成乳酸的高等動

物細(xì)胞的無氧呼吸終產(chǎn)物中沒有水。

2.下列有關(guān)細(xì)胞呼吸的敘述中，錯誤的是()

A.蛔蟲進(jìn)行無氧呼吸

B.哺乳動物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸

C.長跑時，人體產(chǎn)生的CO2是有氧呼吸和無氧呼吸的共同產(chǎn)物

D.馬鈴薯塊莖進(jìn)行無氧呼吸能產(chǎn)生乳酸

答案c

解析劇烈運動時，人體細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生酒精和二氧化碳。

知識點二、影響呼吸作用的因翥

3.下圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時，測得CO?釋放量和吸收

量的變化。下列相關(guān)敘述正確的是()

氣體交換相對值

10n

□□CO,釋放量

■。2吸收量

氣濃度(％)

A.氧濃度為a時，最適于儲臧該植物器官

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(qiáng)度與無氧呼吸強(qiáng)度相等

答案B

解析本題以柱狀圖的形式考查不同氧濃度下植物器官有氧呼吸和無氧呼吸的情況。以

CO?釋放量相對值計算，a濃度：02吸收量為0,只有無氧呼吸；b濃度：有氧呼吸為3,無

氧呼吸為(8—3)；c濃度：有氧呼吸為4,無氧呼吸為(6一I)；d濃度：有氧呼吸為7,無氧呼

吸為Oo由此判斷：c濃度最適于儲藏；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點無氧呼吸強(qiáng)度最弱，為Oo

4.把土豆依次放在空氣、氮氣和空氣中各儲藏1周。在實驗室中測定其CO?的釋放量，

得到如下圖所示的實驗結(jié)果。下列敘述正確的是()

土豆的無氧呼吸不產(chǎn)生CO2

在第1周只進(jìn)行了有氧呼吸

在第2周暫時沒有細(xì)胞呼吸

D.第3周的無氧呼吸先強(qiáng)后弱

答案A

解析高等動物的細(xì)胞、玉米的胚、甜菜的塊根、馬鈴薯的塊莖無氧呼吸的產(chǎn)物為乳酸

且不釋放CO2o

知識點三、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)再

5.儲藏蘋果時既要保鮮，又不降低養(yǎng)分的消耗，下列最適宜的儲藏條件是（）

A.高C02濃度、低氧濃度和零下低溫

B.低CO2濃度、高氧濃度和零下低溫

C.低氧濃度、高CO2濃度和零上低溫

D.完全無氧、高C02濃度和零上低溫

答案C

解析影響細(xì)胞呼吸的因素主要有水分、氧氣和溫度。題干中要求減少水分的消耗，所

以只能從氧氣濃度和溫度兩方面考慮。酶活性在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度的升高而增強(qiáng)，故

低溫是儲藏行之有效的方法之一，但零下低溫會引起凍傷而失去蘋果的口感。氧氣是有氧呼

吸的原料，二氧化碳是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，降低反應(yīng)物濃度或增加產(chǎn)物濃度都會降低細(xì)胞呼吸

的速率。完全無氧條件下，細(xì)胞可進(jìn)行無氧呼吸，而氧氣的存在可以起到抑制無氧呼吸的作

用，因此氧氣應(yīng)調(diào)節(jié)到一個合適的濃度，在這個濃度下，氧氣對無氧呼吸和有氧呼吸都可起

抑制作用，有機(jī)物的消耗達(dá)到最低。

—課時作業(yè)—

一、選擇題

1.在用酵母菌進(jìn)行家庭釀酒的過程中，從密閉的發(fā)酵罐中檢測到三種化學(xué)物質(zhì)，其濃度

變化如圖所示，圖中P、Q、R三曲線依次代表（)

物

質(zhì)

濃

度

釀酒時間

A.C02、C2H5OH,02B.C02.O2、C2H50H

C.GHQH、0,、C0，D.C2H5OH、CO,、O,

答案A

解析釀酒過程是在密閉的發(fā)酵罐中進(jìn)行的。釀酒開始時罐中有02,隨著時間的延續(xù)，

。2逐漸被消耗直至用完，故R曲線代表。2。釀酒一開始，酵母菌利用罐中的02進(jìn)行有氧呼

吸放出大量C02,隨著的消耗，有氧呼吸減弱，無氧呼吸增強(qiáng)，C02的生成減慢。C2H50H

在釀酒開始一段時間后才開始生成。故P為C02的曲線，Q代表QH50H含量的變化。

2.在馬拉松長跑中，運動員骨骼肌所消耗的能量主要來自于（）

A.葡萄糖B.丙酮酸的水解

C.葡萄糖的酵解D.脂肪酸的氧化

答案A

解析馬拉松長跑以有氧呼吸為主。

3.關(guān)于真核細(xì)胞呼吸的說法，正確的是（）

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(yīng)

B.水果儲藏在完全無氧的環(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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體

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

答案D

解析無氧呼吸是在缺氧環(huán)境中有機(jī)物氧化分解的過程，無氧呼吸第一階段的脫氫過程

就是有機(jī)物被氧化的過程。水果的儲藏需要的環(huán)境是低溫、低氧和低濕環(huán)境，低溫、低氧是

為了抑制無氧呼吸和有氧呼吸，減少有機(jī)物的消耗；若儲藏在完全無氧的環(huán)境中，無氧呼吸

將會加強(qiáng)，產(chǎn)生大量酒精，既大量消耗了有機(jī)物，又增加了水果中酒精的含量，降低了水果

的品質(zhì)和質(zhì)量。無氧呼吸的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，有氧呼吸的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒

體內(nèi)膜和基質(zhì)中。

4.一密閉容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1小時后測得該容器中Ch減少了24mL,C02

增加了48mL,則在1小時內(nèi)酒精發(fā)酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的（）

A.1/3倍B.1/2倍

C.2倍D.3倍

答案D

5.酵母菌在有氧時能進(jìn)行有氧呼吸，在無氧時能進(jìn)行酒精發(fā)酵，若酵母菌的代謝過程中

產(chǎn)生了CO?,則對該CO?來源的說法不正確的是（）

A.可能來自有氧呼吸

B.可能來自無氧呼吸

C.一定來自有氧呼吸

D.可能來自酒精發(fā)酵

答案c

解析酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸都可產(chǎn)生co2,因此不能確定一定來自于有氧呼

吸。

6.有氧呼吸與無氧呼吸的相同點是（）

①都在線粒體中進(jìn)行②都需要酶③都需要氧④都產(chǎn)生ATP⑤都經(jīng)過生成丙酮酸

的反應(yīng)

A.①②③B.②③④C.②③⑤D.②④⑤

答案D

7.有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時，其產(chǎn)生的酒精和C02

的量如下表所示。下列敘述中錯誤的是（）

氧濃度（%）abcd

產(chǎn)生CO2的量（mol）912.51530

產(chǎn)生酒精的量（mol）96.560

A.氧濃度為b時，經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為6moi

B.氧濃度為d時，只進(jìn)行有氧呼吸

C.氧濃度為c時，消耗的葡萄糖有50%通過酒精發(fā)酵

D.a值約為0

答案C

解析據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸反應(yīng)式可知，有氧呼吸不產(chǎn)生酒精，所以d濃度時只進(jìn)行

有氧呼吸；酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵產(chǎn)生等物質(zhì)的量的酒精和CO?，赧a濃度時只進(jìn)行無氧呼吸,

a值約為Oob濃度時，無氧呼吸產(chǎn)生C02為6.5mol,則有氧呼吸產(chǎn)生CO2為12.5-6.5=6mol。

c濃度時，無氧呼吸產(chǎn)生CC>2為6mol,消耗葡萄糖為6+2=3mol,有氧呼吸產(chǎn)生CO2為15

-6=9mol,消耗葡萄糖為9+6=1.5molo

8.無