細(xì)胞呼吸為細(xì)胞生活提供能量課件

細(xì)胞呼吸為細(xì)胞生活提供能量cch1呼吸呼吸是指人體從周圍環(huán)境中吸入空氣，利用其中的氧氣，呼出二氧化碳的氣體交換過(guò)程。細(xì)胞呼吸是指在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的將糖類等有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物或者小分子有機(jī)物，并且釋放出能量的過(guò)程。cch2呼吸作用不等于呼吸c(diǎn)ch3①呼吸作用是一個(gè)很復(fù)雜的有機(jī)物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程②呼吸是指機(jī)體吸入氧氣，呼出二氧化碳的過(guò)程，一般不涉及化學(xué)變化，只是一個(gè)氣體交換的物理性變化。氣體交換過(guò)程與細(xì)胞呼吸有什么關(guān)系？cch4在氣體交換過(guò)程中獲得的氧氣通過(guò)血液循環(huán)運(yùn)送到身體的各個(gè)細(xì)胞，供細(xì)胞在有氧條件下分解有機(jī)物，有機(jī)物分解時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳則通過(guò)氣體交換排出體外。目錄細(xì)壹細(xì)貳的等核胞有胞心呼機(jī)呼吸物吸是的的細(xì)氧本胞化質(zhì)代分是謝解糖cch5細(xì)胞呼吸的本質(zhì)是糖等有機(jī)物的氧化分解cch6壹cccchh酵母菌一種真菌，可食用，藥用，飼料用。廣泛分布在自然界中，酵母菌在有氧環(huán)境與無(wú)氧環(huán)境中都能生活。不同的氧環(huán)境中，酵母菌的呼吸方式是不同的，呼吸所產(chǎn)生的產(chǎn)物不同，產(chǎn)生的能量也有差異。7探究酵母菌的呼吸方式cch8探究問(wèn)題1.酵母菌在有氧或者無(wú)氧環(huán)境中進(jìn)行呼吸的產(chǎn)物是什么?2.酵母菌在有氧或者無(wú)氧環(huán)境中進(jìn)行的呼吸具有什么特點(diǎn)?設(shè)計(jì)活動(dòng)方案1.根據(jù)所要探究的問(wèn)題，課前查閱有關(guān)酵母菌的資料，了解酵母菌在有氧或者無(wú)氧條件時(shí)的呼吸特點(diǎn)。2.依據(jù)酵母菌的生物學(xué)特性設(shè)計(jì)探究活動(dòng)方案。實(shí)驗(yàn)材料cch9①酵母菌:可以使用新鮮酵母，也可以將市場(chǎng)銷售的干酵母溶于少量的蒸餾水中。②酵母菌培養(yǎng)液:5%葡萄糖溶液，可提供酵母菌生長(zhǎng)繁殖所需要的物質(zhì)與能量，用于酵母菌的培養(yǎng)。③0.1%澳麝香草酚藍(lán)溶液:一種酸堿指示劑，堿性溶液中呈藍(lán)色，酸性溶液中呈黃色，可用于檢測(cè)CO2。當(dāng)溶液中溶有CO2時(shí)，其顏色由藍(lán)色變成綠色再變成黃色。④澄清的石灰水:用于檢測(cè)CO2的存在。當(dāng)溶液中溶有CO2時(shí)，澄清的石灰水變渾濁。⑤5%重鉻酸鉀溶液:重鉻酸鉀在酸性條件下為橙色，遇到酒精變成灰綠色，可用于檢測(cè)溶液中的酒精。⑥10%NaOH溶液:可吸收CO2。⑦植物油:如菜籽油、花生油等。植物油可以覆蓋溶液形成油脂層以創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境。特別提示:實(shí)驗(yàn)中有些試劑如重鉻酸鉀溶液、石灰水、NaOH溶液對(duì)皮膚和衣物具有腐蝕性或刺激性，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要注意安全。cch10cccchh11cch實(shí)驗(yàn)器具錐形瓶(500

mL、250

mL、100

mL、50

mL)燒杯(500

mL、250

mL、100

mL、50

mL)，橡膠塞(不同規(guī)格，有孔可以插玻璃管，與錐形瓶配套)試管，玻璃管(直管、彎管)膠管，洗耳球(或氣泵)等。12知臨中學(xué)池晨豪cccchh13實(shí)驗(yàn)操作步驟與方法cch141.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(500mL)和錐形瓶B(500

mL)中，各加10ml蒸餾水溶解，制成酵母液。需氧呼吸實(shí)驗(yàn)組：瓶中注入240mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液并加入酵母菌培養(yǎng)液。厭氧呼吸實(shí)驗(yàn)組：瓶中注入240ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液，并加入酵母菌培養(yǎng)液。為保證酵母菌生活在無(wú)氧環(huán)境，可用液體石蠟封住液面，避免與氧氣接觸。2.連接實(shí)驗(yàn)裝置先將有關(guān)溶液分別加入錐形瓶中，然后按照如圖所示連接方式將實(shí)驗(yàn)裝置連接在一起。cch15注意：若使用干酵母配置的培養(yǎng)液，酵母菌會(huì)在短時(shí)間內(nèi)大量繁殖，產(chǎn)生的氣泡容易使酵母菌培養(yǎng)液沿著導(dǎo)管流出進(jìn)入檢測(cè)試劑中。因此在酵母菌培養(yǎng)液中加入1~2滴植物油作為消泡劑，降低表面張力，使溶液中的小泡盡快破裂。3.檢測(cè)CO2的產(chǎn)生。將上述兩組裝置進(jìn)行水浴（38攝氏度）加熱，其中探究需氧呼吸產(chǎn)物的裝置需要通氧，約10Min后，可以檢測(cè)CO2.cch16CO2可使澄清的石灰水變混濁，也可使澳麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃。根據(jù)石灰水混濁程度或澳麝香草酚藍(lán)溶液變成黃色的時(shí)間長(zhǎng)短，可以檢測(cè)酵母菌培養(yǎng)液中CO2的產(chǎn)生情況。想一想，除了這兩種檢測(cè)方法，還有沒(méi)有其他方法?通入硝酸銀，如果是二氧化碳的話就會(huì)變成碳酸銀沉淀。cch174.檢測(cè)酒精的產(chǎn)生各取2mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液，分別注入2支干凈的試管中。向試管中分別滴加0.5mL溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%~97%)并輕輕振蕩，使它們混合均勻。觀察試管中溶液的顏色變化。（橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。）注意：由于葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應(yīng)發(fā)生顏色變化，因此，應(yīng)將酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)以耗盡溶液中的葡萄糖。警示:濃硫酸有腐蝕性，向試管中滴加濃硫酸時(shí)要緩慢、小心。cch18組別檢測(cè)物質(zhì)使用試劑現(xiàn)象需氧呼吸組CO2酒精厭氧呼吸組CO2酒精cch19酵母菌呼吸方式實(shí)驗(yàn)記錄表?

知臨中學(xué)池晨豪cch20cch21實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸②酵母菌在有氧條件下進(jìn)行需氧呼吸產(chǎn)生大量的CO2和水③酵母菌在無(wú)氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和少量CO2根據(jù)細(xì)胞呼吸過(guò)程中是否有氧參與,我們把細(xì)胞呼吸分為需氧呼吸和厭氧呼吸。需氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要方式。cch22對(duì)比實(shí)驗(yàn)cch23設(shè)置兩個(gè)或者兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)對(duì)結(jié)果的比較分析，來(lái)探究某種因素對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的影響，這樣的實(shí)驗(yàn)叫做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，也叫相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)。在本節(jié)實(shí)驗(yàn)課的探究活動(dòng)中，需要設(shè)置有氧和無(wú)氧兩種條件，探究酵母菌在不同氧氣條件下細(xì)胞呼吸的方式，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組的結(jié)果都是事先未知的，通過(guò)對(duì)比可以看出氧氣條件對(duì)細(xì)胞呼吸的影響。對(duì)比實(shí)驗(yàn)也是科學(xué)探究中常用的方法之一。cch24需氧呼吸c(diǎn)ch25需氧呼吸需氧呼吸必須有氧參加，氧氣把糖分子氧化成二氧化碳和水，并且釋放出能量。需氧呼吸是在常溫下發(fā)生的，所產(chǎn)生的能量逐步釋放,其中有一部分能量?jī)?chǔ)存在ATP中，其余的轉(zhuǎn)化成熱能，沒(méi)有劇烈的發(fā)光發(fā)熱現(xiàn)象（較溫和）。每氧化1個(gè)葡萄糖分子，可以合成約32個(gè)ATP分子。需氧呼吸主要在線粒體中進(jìn)行。ATP絕大部分是在線粒體中產(chǎn)生的，線粒體被稱，為細(xì)胞的“動(dòng)力車間”。需氧呼吸是由一系列化學(xué)反應(yīng)組成的一個(gè)連續(xù)完整的代謝過(guò)程，每一步化學(xué)反應(yīng)都需要特定的酶參與才能完成。在這個(gè)過(guò)程中，某一步反應(yīng)的產(chǎn)物將是下一步反應(yīng)的底物。根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)和反應(yīng)在細(xì)胞中發(fā)生的部位，將這個(gè)連續(xù)的過(guò)程劃分為3個(gè)階段。cch26糖酵解（第一階段）cch27場(chǎng)所：細(xì)胞溶膠過(guò)程：①1個(gè)葡萄糖分子被分解成2個(gè)三碳化合物丙酮酸②形成少量ATP（2）?葡萄糖中的一部分氫原子變成還原型輔酶（NADH）。NADH在電子傳遞鏈中可以被利用，NADH是輔酶的還原形式，其氧化形式是NAD+，NADH是一種特殊的核苷酸。產(chǎn)物：丙酮酸是糖酵解的產(chǎn)物，葡萄糖分子中的絕大部分化學(xué)能仍存在于丙酮酸中。反應(yīng)式：C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi——2丙酮酸+2NADH+2H++2ATP簡(jiǎn)化：C6H12O6——2丙酮酸+4[H]+2ATPcch28檸檬酸循環(huán)（第二階段）cch29場(chǎng)所：線粒體基質(zhì)。過(guò)程：丙酮酸進(jìn)入線粒體后，在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行檸檬酸循環(huán)。①在一種復(fù)雜酶系統(tǒng)催化下形成一個(gè)二碳化合物[C2],脫去一個(gè)CO2，并形成一個(gè)NADH。反應(yīng)如下：丙酮酸+NAD+——[C2]+CO2+NADH+H+②二碳化合物進(jìn)入檸檬酸循環(huán)，與草酰乙酸（C4酸）合成為檸檬酸（C6酸）。③然后檸檬酸（C6酸）經(jīng)過(guò)多個(gè)反應(yīng)，脫掉兩個(gè)二氧化碳，又形成一個(gè)草酰乙酸（C4酸），于是檸檬酸的第二輪開始。如此循環(huán)往復(fù)，將所有的丙酮酸源源不斷的轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2，釋放到細(xì)胞之外。總反應(yīng)式：2丙酮酸+6H2O——6CO2+20[H]+ATPcch30電子傳遞鏈（第三階段）cch31場(chǎng)所:線粒體內(nèi)膜，由三種蛋白質(zhì)復(fù)合體組成，每種復(fù)合體又有一種以上的電子傳遞體。過(guò)程：①還原性輔酶NADH中的氫離子和電子（前兩個(gè)階段產(chǎn)生的[H]）被電子傳遞體所接受。②電子傳遞體將電子一步步傳遞到末端。高能電子經(jīng)過(guò)一系列電子傳遞體時(shí)，能量不斷的減少，減少的能量用于形成ATP。（每分子

NADH經(jīng)過(guò)電子傳遞鏈后可以形成2~3個(gè)ATP）③[H]與氧氣結(jié)合形成水，反應(yīng)如下：2H++2e-+O2——H2O總反應(yīng)式：24[H]+6O2——12H2O+ATP知臨中學(xué)池晨豪cccchh細(xì)胞呼吸在最后一步才用到氧氣。對(duì)于一分子葡萄糖來(lái)說(shuō)，從糖酵解開始可以產(chǎn)生32個(gè)ATP，其中有26個(gè)ATP在電子傳遞鏈中產(chǎn)生。從糖酵解到電子傳遞鏈中水的形成，這一系列反應(yīng)都只能在有氧氣存在的條件下發(fā)生，所以稱為需氧呼吸。32需氧呼吸中各元素的來(lái)源及去路(1)CO2是在第二階段由丙酮酸和水反應(yīng)生成的，CO2中的O來(lái)自葡萄糖和水這個(gè)過(guò)程在線粒體基質(zhì)和嵴上進(jìn)行。(2)O2在第三階段(電子傳遞鏈反應(yīng))與[H]結(jié)合生成水，所以需氧呼吸產(chǎn)生的H2O中的O全部來(lái)自氧氣。(3)水在檸檬酸循環(huán)階段參與反應(yīng)，電子傳遞鏈反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生水。cch33注意事項(xiàng)：cch34①反應(yīng)式中的能量不能寫成ATP，因此葡萄糖中的能量只有一部分儲(chǔ)存在ATP中。②反應(yīng)式前后的H2O不能消去，因?yàn)榉磻?yīng)過(guò)程中，在第二階段消耗了水，而第三階段生成了水。③反應(yīng)式中間不能用等號(hào)，要用箭頭。④反應(yīng)條件“酶”不能省去概括地說(shuō)，有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下，通過(guò)多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過(guò)程。同有機(jī)物在生物體外的燃燒相比，有氧呼吸具有不同的特點(diǎn):①有氧呼吸過(guò)程溫和;②有機(jī)物中的能量經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)逐步釋放;③這些能量有相當(dāng)一部分儲(chǔ)存在ATP中cch35例1

(2016·

浙江10月學(xué)考)

真核細(xì)胞需氧呼吸的基本過(guò)程示意圖如下。下列敘述正確的是單位：mLDA.階段A為糖酵解，該階段的產(chǎn)物是丙酮酸和物質(zhì)①B.階段B為檸檬酸循環(huán)，該過(guò)程產(chǎn)生大量ATPC.階段A和階段B為階段C提供[H]和ATPD.階段C為電子傳遞鏈，有關(guān)酶存在于線粒體內(nèi)膜上cch36解析

階段

A

是需氧呼吸的第一階段，其產(chǎn)物除了有丙酮酸和ATP外，還有[H]，A錯(cuò)誤；階段B為需氧呼吸的第二階段，該階段不能大量產(chǎn)生ATP，B錯(cuò)誤；階段A和B可以為階段C提供[H]，但不能提供ATP，C錯(cuò)誤；階段C是需氧呼吸的第三階段，該過(guò)程發(fā)生于線粒體內(nèi)膜，所以相關(guān)酶存在于線粒體內(nèi)膜上，D正確。cch37需氧呼吸三個(gè)階段的比較cch38項(xiàng)目第一階段第二階段第三階段名稱糖酵解檸檬酸循環(huán)電子傳遞鏈場(chǎng)所細(xì)胞溶膠線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜反應(yīng)物葡萄糖丙酮酸＋H2O[H]＋O2生成物丙酮酸＋[H]CO2＋[H]H2O產(chǎn)生ATP的數(shù)量少量少量大量NADHNAD+是一種輔酶，它的全稱為煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，又稱輔酶I。NAD+是脫氫酶的輔酶。線粒體和細(xì)胞溶膠中含有NAD+，它在需氧呼吸過(guò)程中發(fā)揮著不可替代的作用。在細(xì)胞呼吸過(guò)程中，中間產(chǎn)物脫下的[H]傳遞給NAD+，使之成為

NADH+H+。而NADH+H+則作為[H]的載體，在電子傳遞鏈的傳遞中，[H]傳遞給氧生成水，所攜帶的能量釋放，促使ADP與Pi結(jié)合生成ATP。反應(yīng)式：NAD++2H

NADH+H+cch39FAD需氧呼吸過(guò)程還有一種輔酶FAD。FAD全稱為黃素腺嘌呤二核苷酸。FAD也是脫氫酶的輔酶。在需氧呼吸過(guò)程中，它可以與中間產(chǎn)物脫下的[H]結(jié)合生成FADH2。FADH2攜帶的[H]最終傳遞給氧，與氧結(jié)合生成水，同時(shí)釋放出能量用于合成ATP。反應(yīng)式：FAD+2H

FADH2cch40例2

(2017·金華、溫州、臺(tái)州聯(lián)考)下列關(guān)于人體需氧呼吸的敘cch41述中，正確的是A.各階段產(chǎn)生的[H]都和氧反應(yīng)生成水

B.釋放的能量都以ATP的形式儲(chǔ)存起來(lái)C.檸檬酸循環(huán)產(chǎn)生的[H]最多，釋放的能量最多D.產(chǎn)生的水中的氧原子不全部來(lái)自參加反應(yīng)的氧中的氧原子A解析

需氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的[H]都在第三階段和氧反應(yīng)生成水；釋放的能量只有少部分以ATP的形式儲(chǔ)存起來(lái)；檸檬酸循環(huán)發(fā)生在第二階段，產(chǎn)生的[H]最多，但只釋放少量能量，第三階段釋放大量能量；產(chǎn)生的水中的氧原子全部來(lái)自參加反應(yīng)的氧中的氧原子，即第三階段[H]和氧反應(yīng)生成水。cch42呼吸速率cch43呼吸速率是指單位數(shù)量的活體組織在單位時(shí)間內(nèi)消耗的氧氣量或釋放的二氧化碳量。因?yàn)榧?xì)胞呼吸是由一系列酶催化的化學(xué)反應(yīng)，所以溫度對(duì)細(xì)胞呼吸有很大影響。一般植物在0攝氏度及以下時(shí)細(xì)胞呼吸很弱或停止，溫度升高則細(xì)胞呼吸加快，溫度太高則細(xì)胞呼吸減弱甚至停止。蛔蟲雙歧桿菌cch44厭氧呼吸c(diǎn)ch45在沒(méi)有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過(guò)不完全分解，釋放少量能量的過(guò)程，就是厭氧呼吸。場(chǎng)所：細(xì)胞溶膠利用物質(zhì)：葡萄糖過(guò)程：第一階段：第一階段與需氧呼吸的第一階段一樣,進(jìn)行糖酵解，

1個(gè)葡萄糖分子被分解成2個(gè)丙酮酸分子和少量[H],分解過(guò)程中釋放

出少量能量，形成少量ATP(2個(gè)ATP分子)。第二階段中，丙酮酸在不同酶的催化作用下，形成不同的產(chǎn)物，如乳酸或乙醇。乳酸發(fā)酵cch46葡萄糖在無(wú)氧條件下分解產(chǎn)生乳酸，總反應(yīng)式如下:在乳酸發(fā)酵反應(yīng)的第二階段，糖酵解過(guò)程的產(chǎn)物丙酮酸在乳酸脫氫酶的催化下被[H]（NADH）還原為乳酸。乳酸發(fā)酵所產(chǎn)生的

ATP僅為需氧呼吸的1/15左右。cccchh許多微生物能夠依靠厭氧呼吸維持生命，氧氣對(duì)它們來(lái)說(shuō)甚至是有毒的，如乳酸菌。我們制作酸奶、泡菜時(shí)，利用乳酸菌進(jìn)行厭氧呼吸產(chǎn)生乳酸。因?yàn)槿樗峋且揽繀捬鹾粑畹?，氧氣?huì)抑制其生存，所以制作過(guò)程中需要采用密封的方法來(lái)隔絕空氣。47人和動(dòng)物的骨骼肌細(xì)胞在缺氧條件下進(jìn)行厭氧呼吸，產(chǎn)生乳酸。乳酸刺激神經(jīng)末梢，使入產(chǎn)生酸痛的感覺(jué)。cch48乙醇發(fā)酵cch49葡萄糖在無(wú)氧或缺氧條件下分解產(chǎn)生乙醇，并釋放出二氧化碳，總反應(yīng)式如下:在乙醇發(fā)酵反應(yīng)的第二階段，丙酮酸在酶的作用下先脫去二氧化碳生成乙醛，乙醛再被[H]（NADH）還原為乙醇，即酒精。cccchh葡萄和蘋果的果實(shí)、玉米的胚、馬鈴薯的塊莖等在缺氧條件下都能進(jìn)行厭氧呼吸。酵母菌在氧充足的環(huán)境中進(jìn)行需氧呼吸，在氧缺少的狀態(tài)下進(jìn)行厭氧呼吸，即乙醇發(fā)酵。各種酒類的制作一般離不開酵母菌。乳酸菌、酵母菌等微生物的厭氧呼吸也稱發(fā)酵。最常見(jiàn)的發(fā)酵類型是乳酸發(fā)酵和乙醇發(fā)酵。50厭氧呼吸兩個(gè)階段的比較cch51階段場(chǎng)所是否需氧反應(yīng)物產(chǎn)物有無(wú)ATP產(chǎn)生第一階段細(xì)胞溶膠否葡萄糖丙酮酸和[H]產(chǎn)生少量ATP第二階段細(xì)胞溶膠否丙酮酸和[H]乳酸（或乙醇和CO2）無(wú)ATP產(chǎn)生在需氧呼吸中，葡萄糖被徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳，儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量全部被釋放出來(lái)。在厭氧呼吸中，葡萄糖分解產(chǎn)生的乳酸或乙醇，都含有可利用的能量。因此，厭氧呼吸產(chǎn)生的ATP比需氧呼吸產(chǎn)生的ATP少得多。但是，在無(wú)氧或缺氧條件下，細(xì)胞通過(guò)厭氧呼吸的方式可以快速地利用葡萄糖產(chǎn)生ATP，以維持生命。例如，人體肌肉細(xì)胞可以靠厭氧呼吸維持短時(shí)間的活動(dòng)，所產(chǎn)生的乳酸則被運(yùn)至肝臟再生成葡萄糖，肌肉細(xì)胞進(jìn)行厭氧呼吸是一種克服暫時(shí)缺氧的應(yīng)急措施。cch52不同生物的厭氧呼吸類型cch53生物類型及舉例厭氧呼吸產(chǎn)物植物大多數(shù)植物細(xì)胞，如根細(xì)胞乙醇和CO2馬鈴薯塊莖、甜菜塊根乳酸動(dòng)物人等乳酸微生物乳酸菌乳酸酵母菌乙醇和CO2例

3

(2017·

浙江

4

月學(xué)考

)

下列關(guān)于真核細(xì)胞厭氧呼吸的敘述cch54正確的是A.厭氧呼吸產(chǎn)生的能量大多用于合成ATPB.厭氧呼吸第一階段是糖酵解產(chǎn)生丙酮酸和CO2C.成熟蘋果的果肉細(xì)胞缺氧時(shí)主要進(jìn)行乳酸發(fā)酵D.人體骨骼肌細(xì)胞產(chǎn)生的乳酸可運(yùn)至肝細(xì)胞再生成葡萄糖解析

厭氧呼吸產(chǎn)生的能量大多以熱能形式散失，少數(shù)用于合成ATP；厭氧呼吸第一階段是糖酵解產(chǎn)生丙酮酸和[H]；成熟蘋果的果肉細(xì)胞缺氧時(shí)主要進(jìn)行乙醇發(fā)酵。Dcch有關(guān)厭氧呼吸的易錯(cuò)點(diǎn)(1)厭氧呼吸分為兩個(gè)階段，第二階段無(wú)能量釋放。(2)厭氧呼吸相比需氧呼吸，對(duì)葡萄糖有著更快的利用速率。(3)厭氧呼吸發(fā)生的條件是無(wú)氧或低氧環(huán)境，是進(jìn)行需氧呼吸生物的一種應(yīng)急措施。(4)骨骼肌細(xì)胞進(jìn)行厭氧呼吸產(chǎn)生的乳酸能夠運(yùn)至肝臟再生成葡萄糖，但這是一種吸能反應(yīng)，需要消耗能量。(5)水稻等植物長(zhǎng)期水淹后爛根的原因是厭氧呼吸產(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厭氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對(duì)細(xì)胞有毒害作用。55例

4

(2017·

浙江名校協(xié)作體聯(lián)考

)

下列關(guān)于人體肌肉細(xì)胞厭氧呼吸c(diǎn)ch56的敘述中，正確的是A.會(huì)有特殊分子攜帶氫和電子傳遞給氧生成水B.葡萄糖分解產(chǎn)生乙醇和二氧化碳C.產(chǎn)物在肌肉細(xì)胞中再生成葡萄糖D.全過(guò)程都在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行解析人體肌肉細(xì)胞厭氧呼吸的產(chǎn)物只有乳酸，且無(wú)氧參與；產(chǎn)物乳酸在肌肉細(xì)胞中不會(huì)再生成葡萄糖，乳酸需運(yùn)至肝臟中再生成葡萄糖；人體肌肉細(xì)胞厭氧呼吸的兩個(gè)階段都在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行。D人體運(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌的能量供應(yīng)cch57一般情況下，肌肉中的ATP含量很低，只能供肌肉很短時(shí)間的活動(dòng)之需。肌肉中還有一種高能物質(zhì)磷酸肌酸，它能迅速產(chǎn)生ATP。肌肉中磷酸肌酸的含量比ATP的含量高得多，足以維持肌肉較長(zhǎng)時(shí)間的活動(dòng)。進(jìn)行百米賽跑的前數(shù)秒，ATP主要來(lái)源于磷酸肌酸200~400

m賽跑，ATP主要靠厭氧呼吸供應(yīng)較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)如馬拉松，主要靠需氧呼吸供應(yīng)ATP。需氧呼吸出現(xiàn)的意義cch58生物的呼吸方式由厭氧呼吸到需氧呼吸，是進(jìn)化中的一個(gè)飛躍。在生命剛剛誕生時(shí)，地球的大氣中沒(méi)有氧氣，那時(shí)的微生物適應(yīng)在無(wú)氧的條件下生活。這些厭氧微生物體內(nèi)缺乏需氧呼吸的酶類，只能在無(wú)氧的條件下生活。隨著地球上綠色植物的出現(xiàn)，大氣中出現(xiàn)了氧氣，于是也出現(xiàn)了體內(nèi)具有需氧呼吸酶系統(tǒng)的需氧微生物。需氧呼吸產(chǎn)生能量的效率要比厭氧呼吸產(chǎn)生能量的效率高得多。1個(gè)葡萄糖分子通過(guò)需氧呼吸可生成32個(gè)ATP分子，而通過(guò)厭氧呼吸只能生成2個(gè)ATP分子。因此，在進(jìn)化過(guò)程中，能進(jìn)行需氧呼吸的物種獲得了空前的發(fā)展。比較需氧呼吸和厭氧呼吸項(xiàng)目需氧呼吸厭氧呼吸不同點(diǎn)條件需O2不需O2場(chǎng)所細(xì)胞溶膠(第一階段)、

線粒體(第二、三階段)細(xì)胞溶膠分解程度葡萄糖被徹底分解葡萄糖分解不徹底產(chǎn)物CO2、H2O乳酸

或乙醇和CO2能量釋放大量能量少量能量特點(diǎn)有機(jī)物徹底氧化分解，能量有機(jī)完全釋放物沒(méi)有徹底氧化分解，能量沒(méi)有完全釋放59

cchcch相同點(diǎn)本質(zhì)氧化分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATP供生命活動(dòng)所需過(guò)程

第一階段（從葡萄糖到丙酮酸的糖酵解）完全相同意義(1)為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供

能量

；(2)為體內(nèi)其他化合物的合成提供

原料

。聯(lián)系第一階段（從葡萄糖到丙酮酸）完全相同，之后在不同的條件、不同的場(chǎng)所和不同酶的作用下沿不同的途徑形成不同的產(chǎn)物60cch需氧呼吸與厭氧呼吸的圖解提示：有線粒體的生物一定能進(jìn)行需氧呼吸，但必須在有氧條件下；無(wú)線粒體的生物有的也能進(jìn)行需氧呼吸，如需氧型細(xì)菌。61cch根據(jù)細(xì)胞呼吸中物質(zhì)變化的數(shù)量關(guān)系來(lái)判斷細(xì)胞呼吸的方式(1)依據(jù)O2吸收量和CO2釋放量判斷①不消耗O2，釋放CO2―→只進(jìn)行厭氧呼吸；②O2吸收量＝CO2釋放量―→只進(jìn)行需氧呼吸；③O2吸收量<CO2釋放量―→兩種呼吸方式同時(shí)進(jìn)行，且多余CO2來(lái)自厭氧呼吸。(2)依據(jù)乙醇和CO2生成量判斷①乙醇量＝CO2量―→只進(jìn)行厭氧呼吸；②乙醇量<CO2量―→兩種呼吸方式同時(shí)進(jìn)行，且多余CO2來(lái)自需氧呼吸62例1

下列有關(guān)細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是cch63A.需氧呼吸產(chǎn)生CO

，厭氧呼吸不產(chǎn)生CO2

2B.需氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與O2結(jié)合生成水C.厭氧呼吸不需要O2的參與，該過(guò)程有[H]的積累D.相同質(zhì)量的油脂和糖元徹底氧化分解，油脂釋放的能量多解析

需氧呼吸產(chǎn)生

CO

2

和水，乳酸發(fā)酵的厭氧呼吸不產(chǎn)生

CO

2

，是乙醇發(fā)酵的厭氧呼吸產(chǎn)生CO2；需氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體內(nèi)膜與O2結(jié)合生成水；厭氧呼吸不需要O2的參與，該過(guò)程沒(méi)有[H]的積累；由于油脂中氧含量低于糖元，其碳、氫比例高，故相同質(zhì)量的油脂和糖元徹底氧化分解時(shí)，油脂釋放的能量多。D例2

細(xì)胞內(nèi)糖分解代謝過(guò)程如圖，下列敘述錯(cuò)誤的是A.植物細(xì)胞能進(jìn)行過(guò)程①和③或過(guò)程①和④B.真核細(xì)胞的細(xì)胞溶膠中能進(jìn)行過(guò)程①和②C.動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)，過(guò)程②比過(guò)程①釋放的能量多D.乳酸菌細(xì)胞內(nèi)，過(guò)程①產(chǎn)生[H]，過(guò)程③消耗[H]cch64解析

分析圖示可知，①為糖酵解，②為檸檬酸循環(huán)和電子傳遞鏈，③為乳酸發(fā)酵第二階段，④為乙醇發(fā)酵第二階段。植物細(xì)胞能夠進(jìn)行乳酸發(fā)酵(如玉米的胚)或乙醇發(fā)酵(植物葉片)；真核細(xì)胞的細(xì)胞溶膠中只能進(jìn)行糖酵解(過(guò)程①)，檸檬酸循環(huán)和電子傳遞鏈(過(guò)程②)發(fā)生在線粒體中，且釋放能量遠(yuǎn)多于糖酵解；乳酸菌細(xì)胞內(nèi)，過(guò)程①產(chǎn)生[H]和丙酮酸，過(guò)程③消耗[H]，將丙酮酸還原為乳酸。cch65呼吸速率cch66呼吸速率是指單位數(shù)量的活體組織在單位時(shí)間內(nèi)消耗的氧氣量或釋放的二氧化碳量。因?yàn)榧?xì)胞呼吸是由一系列酶催化的化學(xué)反應(yīng)，所以溫度對(duì)細(xì)胞呼吸有很大影響。一般植物在0°C及以下時(shí)細(xì)胞呼吸很弱或停止，溫度升高則細(xì)胞呼吸加快，溫度太高則細(xì)胞呼吸減弱甚至停止。細(xì)胞呼吸速率會(huì)受到什么影響呢？?jī)?nèi)部因素——遺傳因素cch67遺傳因素決定酶的種類和數(shù)量，因而影響呼吸的類型、速率。（1）不同種類的植物呼吸速率不同，如旱生植物的呼吸速率小于水生植物，陰生植物呼吸速率小于陽(yáng)生植物（2）同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同，如幼苗期、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，如生殖器官呼吸速率大于營(yíng)養(yǎng)器官旱生植物與水生植物①具有一系列耐旱適應(yīng)特征、能夠忍耐暫時(shí)缺水的一類植物②能夠長(zhǎng)期在水中或水分飽和土壤正常生長(zhǎng)的植物陰生植物和陽(yáng)生植物①陰生植物是指在較弱的光照條件下生長(zhǎng)良好的植物②陽(yáng)生植物是指在強(qiáng)光環(huán)境中生長(zhǎng)發(fā)育健壯，在蔭蔽和弱光條件下生長(zhǎng)發(fā)育不良的植物cch68外部因素cch69(1)溫度、pH：通過(guò)影響酶的活性影響細(xì)胞呼吸的速率。實(shí)踐應(yīng)用：Ⅰ在零上低溫下儲(chǔ)藏蔬菜，水果Ⅱ在大棚蔬菜的栽培過(guò)程中，增加晝夜溫差以減少有機(jī)物的消耗，提高產(chǎn)量(2)氧氣濃度①氧氣是需氧呼吸必需的，在一定范圍內(nèi)，氧氣濃度的增加有利于需氧呼吸。②厭氧呼吸不需要氧氣，氧氣抑制厭氧呼吸。實(shí)踐應(yīng)用：常利用適當(dāng)降低氧氣濃度抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物消耗這一原理來(lái)延長(zhǎng)蔬菜、水果的保鮮時(shí)間cch70(3)二氧化碳：二氧化碳濃度增加，細(xì)胞呼吸的速率下降。cch71實(shí)踐應(yīng)用：儲(chǔ)藏糧食時(shí)候適當(dāng)增大二氧化碳濃度，可以抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗（4）水分：自由水含量較高時(shí)細(xì)胞呼吸旺盛實(shí)踐應(yīng)用：儲(chǔ)藏作物種子時(shí)候，將種子風(fēng)干，減少自由水的含量，以減弱細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗氧氣過(guò)量引起的氧中毒cch72人長(zhǎng)時(shí)間吸入高濃度的氧氣的確是會(huì)被氧氣“熏死”的！高濃度的氧進(jìn)入體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的氧自由基，氧自由基極為活躍，在體內(nèi)到處流竄，攻擊和殺死各種細(xì)胞，這一過(guò)程所產(chǎn)生的種種危害統(tǒng)稱為氧中毒。具體表現(xiàn)有肺水腫、肺淤血和出血等。如果把人放在1個(gè)大氣壓的純氧環(huán)境中，人會(huì)迅速發(fā)生肺炎，最終導(dǎo)致呼吸衰竭、窒息而死，存活時(shí)間不到24小時(shí)。事實(shí)上過(guò)量吸氧會(huì)引起智力下降、記憶力衰退，還能促進(jìn)生命衰老。例

3

(2017·

溫州模擬

)

某植物器官的呼吸強(qiáng)度cch73(

用

CO與O2吸收量的關(guān)系如圖所示，下列分析正確的是A.a點(diǎn)時(shí)釋放的CO2全部是厭氧呼吸的產(chǎn)物B.a點(diǎn)時(shí)細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物中還有乙醇C.b點(diǎn)時(shí)需氧呼吸和厭氧呼吸的CO2釋放量相等D.O2濃度越低，呼吸強(qiáng)度越小解析

a點(diǎn)時(shí)已進(jìn)行需氧呼吸了，所以釋放的CO2是厭氧呼吸和需氧呼吸的共同產(chǎn)物；a點(diǎn)時(shí)細(xì)胞進(jìn)行厭氧呼吸和需氧呼吸，所以產(chǎn)物中有乙醇；b點(diǎn)時(shí)吸收的O2與釋放的CO2量相等，說(shuō)明只進(jìn)行需氧呼吸，不進(jìn)行厭氧呼吸；O2濃度越低，需氧呼吸強(qiáng)度越小，但厭氧呼吸強(qiáng)度越大。B例4

為了探究植物呼吸強(qiáng)度的變化規(guī)律，研究者在遮光狀態(tài)下，測(cè)得了相同的新鮮菠菜葉在不同溫度和O2含量條件下的CO2釋放量，結(jié)果如下表(表中數(shù)據(jù)為相對(duì)值)。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是O2含量溫度0.1%1.0%3.0%10.0%20.0%40.0%3℃6.23.61.24.45.45.310

℃31.253.75.921.533.332.920

℃46.435.26.438.965.565.230

℃59.841.48.856.6100.0101.6cch74A.根據(jù)變化規(guī)律，表中10℃、1.0%條件下的數(shù)據(jù)很可能是錯(cuò)誤的B.溫度為3℃、O2

含量為3.0%是貯藏菠菜葉的最佳環(huán)境條件組合C.O2

含量從20.0%升至40.0%時(shí)，O2

含量限制了呼吸強(qiáng)度的繼續(xù)升高2D.

在

20

℃

條件下，

O

含量從

0.1%

升高到

3.0%

的過(guò)程中，細(xì)胞減弱O2含量溫度0.1%1.0%3.0%10.0%20.0%40.0%3℃6.23.61.24.45.45.310

℃31.253.75.921.533.332.920

℃46.435.26.438.965.565.230

℃59.841.48.856.6100.0101.6cch75C解析

根據(jù)表中數(shù)據(jù)的變化規(guī)律可知，在

10

℃

、

1.0%

條件下的數(shù)據(jù)應(yīng)大于3.6小于35.2，所以53.7這個(gè)數(shù)據(jù)可能是錯(cuò)誤的；cch76溫度為

3

℃

、

O2

2含量為

3.0%

時(shí)，

CO

的釋放量菜葉的最佳環(huán)境條件組合；O2含量從20.0%升至40.0%時(shí)，隨溫度升高，呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)，所以此時(shí)限制呼吸強(qiáng)度升高的因素主要是溫度；在20℃條件下，O2含量從0.1%升高到3.0%的過(guò)程中，隨著氧氣含量的增加，細(xì)胞厭氧呼吸逐漸減弱。影響細(xì)胞呼吸的外界因素及應(yīng)用cch77(1)影響細(xì)胞呼吸的因素并不是單一的。若需要增強(qiáng)相關(guān)植物或器官的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，可采取供水、升溫、高氧等措施，若需降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，可以采取干燥、低溫、低氧等措施。(2)貯存蔬菜和水果的條件并不是無(wú)氧環(huán)境。蔬菜、水果在貯存時(shí)都應(yīng)在零上低溫、低氧條件下，低溫以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn)；種子貯存時(shí)應(yīng)保持干燥，而蔬菜、水果貯存時(shí)應(yīng)保持一定的濕度。細(xì)胞呼吸是細(xì)胞代謝的核心cch78貳細(xì)胞代謝包括分解代謝和合成代謝。無(wú)論是分解代謝還是合成代謝，都與細(xì)胞呼吸有著密切的關(guān)系。細(xì)胞分解代謝主要利用糖類作為呼吸過(guò)程中能量的來(lái)源，人和動(dòng)物的細(xì)胞也可利用脂肪和蛋白質(zhì)作為能源。糖類、脂肪和蛋白質(zhì)這三類物質(zhì)的水解產(chǎn)物單糖、甘油和脂肪酸以及氨基酸等通過(guò)多種途徑進(jìn)入細(xì)胞呼吸過(guò)程被氧化分解，釋放出所儲(chǔ)存的能量。①糖類中的多糖首先水解為單糖，然后以單糖形式進(jìn)行糖酵解，最后被完全氧化成二氧化碳和水。cch79②脂肪先分解成甘油和脂肪酸，甘油形成一個(gè)三碳化合物后進(jìn)入糖酵解，脂肪酸則進(jìn)一步被分解。③當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)用于細(xì)胞呼吸時(shí)，首先被分解成氨基酸，氨基酸脫去氨基后變成不同的有機(jī)酸，最終被完全氧化。細(xì)胞合成代謝是各種各樣的生物合成反應(yīng)。這些反應(yīng)的產(chǎn)物是細(xì)胞生活、生長(zhǎng)和修復(fù)損傷所需要的物質(zhì)。細(xì)胞呼吸一方面為這些合成反應(yīng)提供能量(ATP)，另一方面為合成反應(yīng)提供碳骨架。細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的生物合成也以細(xì)胞呼吸為中心。cch80細(xì)胞溶膠糖酵解cch81丙

水酮酸二氧化碳電子傳遞鏈乙醇乳酸酶的活性需氧厭氧抑制cch821.人體進(jìn)行需氧呼吸的場(chǎng)所是A.肺B.線粒體C.細(xì)胞溶膠D.線粒體和細(xì)胞溶膠cch83解析

人體進(jìn)行需氧呼吸的過(guò)程是在細(xì)胞溶膠中發(fā)生糖酵解、在線粒體中發(fā)生檸檬酸循環(huán)和電子傳遞鏈。D2.下列反應(yīng)在細(xì)胞溶膠和線粒體內(nèi)均能完成的是A.葡萄糖→丙酮酸cch84B.丙酮酸→乙醇＋CO2C.ADP＋Pi＋能量→ATPD.H2O→[H]＋O2解析

在細(xì)胞溶膠中，葡萄糖在酶的作用下分解成丙酮酸和

[H]

，同時(shí)釋放能量并合成ATP。在線粒體內(nèi)，丙酮酸徹底氧化分解釋放出能量并合成ATP。C3.(2017·浙江衢麗湖舟3月模擬)下圖表示需氧呼吸的過(guò)程，其中關(guān)于過(guò)程①和過(guò)程②的敘述，正確的是A.均需要酶的催化B.均需要氧氣的參與C.均釋放大量能量D.均在線粒體中進(jìn)行Acch85解析

過(guò)程

①

為需氧呼吸的第一階段，在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行，過(guò)程②為需氧呼吸的第二、第三階段，依次在線粒體基質(zhì)(和嵴)和線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行，過(guò)程①和②均需要酶的催化，A正確，D錯(cuò)誤；只有需氧呼吸的第三階段需要氧氣的參與，釋放大量能量，B、C錯(cuò)誤。cch864.(2017·臺(tái)州9月模擬)下列有關(guān)厭氧呼吸的敘述，錯(cuò)誤的是cch87A.產(chǎn)生少量ATPC.可釋放二氧化碳B.可產(chǎn)生水D.在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行解析

厭氧呼吸過(guò)程中由于有機(jī)物分解不徹底，只在第一階段釋放少量能量，產(chǎn)生少量ATP，A正確；厭氧呼吸過(guò)程中，葡萄糖能分解形成乳酸或乙醇和二氧化碳，不能產(chǎn)生水，B錯(cuò)誤，C正確；厭氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞溶膠，即在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行，D正確。B5.(2017·寧波十校9月聯(lián)考)下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是cch88A.肌肉細(xì)胞進(jìn)行厭氧呼吸可以快速