2023屆新高考生物備考復習細胞呼吸1、細胞呼吸的概念是指有機物在細胞內經(jīng)過ー系列的氧化分解,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、細胞呼吸的本質:氧化分解有機物釋放能量。3、細胞呼吸的特點:有機物在酶的催化下，在溫和的條件下氧化分解;能量逐步釋放出來，沒有出現(xiàn)劇烈的發(fā)光、發(fā)熱現(xiàn)象。4、細胞呼吸的意義:(1)為生命活動提供能量。主要用于熱能散失和維持體溫恒定;儲存于ATP中，水解后釋放能量用于細胞分裂、礦物質吸收等生命活動。(2)為體內其他化合物的合成提供原料。如可以在肝臟中合成肝糖原或者葡萄糖等?？键c一細胞呼吸的類型和過程ー、有氧呼吸1、有氧呼吸的概念:有氧呼吸是指細胞在氧氣的參與下,通過多種能的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。2、場所:有氧呼吸是細胞呼吸的主要形式,其主要場所是線粒體,還有細胞質基質。3、有氧呼吸的過程:有氧呼吸分為三個階段,每個階段都有相應的酶催化。(1)第一階段:葡萄糖的初步分解①場所:細胞質基質②物質變化：C此G指丙酮酸C6Hl2。6旦203H4。3+4[用+能量(少量)③能量變化：一部分以熱能的形式散失,一部分儲存在少量ATP中。(2)第二階段：丙酮酸徹底分解①場所:線粒體基質②物質變化:CsHG指丙酮酸2c3H4O3+6H20-5-6C02+20[H]+能量(少量)③能量變化:一部分以熱能的形式散失,一部分儲存在少量ATP中。(3)第三階段：氧氣的參與①場所:線粒體內膜②物質變化:CsHQ指丙酮酸24[H]+6〇2丄ー12H2。+能量(大量)③能量變化：一部分以熱能的形式散失,大部分儲存在ATP中。(4)有氧呼吸總反應式:

C6H126+6oT+6H2J型6ch+12H20+能量葡萄糖等有機物中的化學能一部分的能量以熱能形式散失(約60%),另一部分轉移到ATP中(約40%)。(5)注意:①這里的[H]是ー種十分簡化的表示方式。這ー過程實際上是輔酶I(NAD+)轉化為還原型輔酶I(NADH),[H]作為ー種活潑的還原劑。為了簡化,就用帶有中括號的[H]來表示。②原核生物細胞能進行有氧呼吸。有的原核生物,如硝化細菌、根瘤菌，雖然沒有線粒體，但卻含有全套與有氧呼吸有關的酶，這些酶分布在細胞質基質和細胞膜上，因此,這些細胞是可以進行有氧呼吸的。有的原核生物如乳酸菌、產(chǎn)甲烷桿菌、破傷風芽抱桿菌等,沒有與有氧呼吸有關的酶,因此，只能進行無氧呼吸?？傊?，大多數(shù)原核生物能進行有氧呼吸。4、有氧呼吸總結:(1)能量:三個階段都有能量的釋放(即都有ATP生成)，但以第三階段釋放的能量最多。(2)場所：第一階段在細胞質基質中,第二階段發(fā)生在線粒體基質中，第三階段發(fā)生在線粒體內膜上。(3)原料:第一階段消耗C6Hl206,第二階段消耗水,第三階段オ消耗氧氣，作用是氧化[H],生成水。(4)水的消耗:有氧呼吸的第二階段，發(fā)生在線粒體基質,水的產(chǎn)生：有氧呼吸的第三階段,發(fā)生在線粒體內膜。(5)CO2的產(chǎn)生:有氧呼吸的第二階段，發(fā)生在線粒體基質。二、無氧呼吸1、場所:細胞質基質2、無氧呼吸的過程：(1)第一階段:葡萄糖的初步分解①場所:細胞質基質②物質變化:C此G指丙酮酸C6Hl2。6旦203H4。3+4[H]+能量(少量)③能量變化:一部分以熱能的形式散失,一部分儲存在少量ATP中。(2)第二階段:丙酮酸不徹底分解①場所:細胞質基質②物質變化:C此〇3指丙酮酸4[H]+2c3H4O3邇》2〇3年〇3(乳酸)或者 聞4[H]+2C3H403旦202H50H(酒精)+2叫③能量變化：無氧呼吸第二階段沒有釋放能量。3、無氧呼吸的類型和反應式(1)產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸C6H12C6H12。62c3H6〇3(乳酸)+少量能量例如:髙等動物、乳酸菌、髙等植物的某些器官(馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等)。(2)產(chǎn)生酒精的無氧呼吸c6H-2c2H50H(酒精)+2CO2+少量能量例:大多數(shù)植物、酵母菌等葡萄糖等有機物中的化學能一部分以熱能的形式散失,一部分儲存在ATP中,大部分儲存在乳酸或酒精中。4、無氧呼吸的概念無氧呼吸是指細胞在無氧條件下,通過的酶催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物,同時釋放出少量能量，生成少量ATP的過程。5、無氧呼吸的意義：生物體在缺氧時進行無氧呼吸，以維持生物體正常的生命活動的能量需要。6、注意:(1)無氧呼吸產(chǎn)生乳酸這反應主要發(fā)生在動物中,但并不絕對,如馬鈴薯塊莖和甜菜塊根也會發(fā)生此反應。(2)酵母菌可以進行有氧呼吸,也可以進行無氧呼吸。微生物的無氧呼吸也稱為發(fā)酵,但動植物的無氧呼吸不能稱為發(fā)酵。(3)有氧呼吸的三個階段均有ATP產(chǎn)生，無氧呼吸只在第一階產(chǎn)生ATP。(4)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的酶不同，根本的原因是基因不同。(5)有ル0生成的一定是有氧呼吸，有CO/生成的可能是有氧呼吸,也可能是無氧呼吸，但一定不是乳酸發(fā)酵。(6)無氧呼吸只釋放少量能量,其余能量儲存在分解不徹底的氧化產(chǎn)物——酒精或乳酸中。(7)水稻等植物長期水淹后爛根的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用。(8)真核生物細胞并非都能進行有氧呼吸,如蛔蟲細胞、哺乳動物成熟的紅細胞只能進行無氧呼吸。(9)誤認為有氧呼吸的場所只有線粒體①原核生物有氧呼吸的場所是細胞質和細胞膜。②真核生物有氧呼吸的場所是細胞質基質和線粒體。(10)葡萄糖分子不能直接進入線粒體被分解,必須在細胞質基質中被分解為丙酮酸后オ能進入線粒體被分解。三、根據(jù)C02釋放量和02消耗量判斷細胞呼吸類型有氧呼吸中葡萄糖:02：C02=l：6：6無氧呼吸中葡萄糖:C02:酒精=1：2：2或葡萄糖:乳酸=1：2。消耗等量的葡萄糖時,無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的C0Z摩爾數(shù)之比為1:3。(1)若容器內的生物不消耗02,但產(chǎn)生C02,容器內氣體體積增大，說明容器內的生物只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。(2)若容器內的生物C02釋放量等于02消耗量，且容器氣體體積不變，說明容器內的生物只進行有氧呼吸或同時進行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。(3)若容器內的生物沒有C02釋放且容器內氣體體積不變，則說明若容器內的生物只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。(4)若容器內的生物C02釋放量大于02消耗量，說明容器內的生物同時進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸和有氧呼吸。(5)有ル0生成一定有有氧呼吸;有COク生成一定不是乳酸呼吸。

考點二影響細胞呼吸的因素及其應用ー、內因ーー遺傳因素(決定酶的種類和數(shù)量)(1)不同種類的植物呼吸速率不同,如早生植物小于水生植物,陰生植物小于陽生植物。(2)同一植物的不同生長發(fā)育時期呼吸速率不同,如幼苗、開花期呼吸速率升髙,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。二、外因1.溫度TOC\o"1-5"\h\z(1)影響原理:溫度通過影響酶的活性影響細胞呼吸速率。 爲|⑵曲線分析: 1 \①a點為該酶的最適溫度,細胞呼吸速率最快。 率/： \②溫度低于a時,隨溫度降低,酶活性下降，細胞呼吸受抑制。 ! \③溫度髙于a時,隨溫度升髙,酶活性下降，甚至變性失活， 。 ? 溫度(七)細胞呼吸受抑制。(3)實際應用：①保鮮:水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中,可延長保鮮時間。②促進生長：溫室中栽培蔬菜時,夜間適當降低溫度，可降低細胞呼吸，減少有機物的消耗,提髙蔬菜的產(chǎn)量。2,氧氣濃度CO2釋放總代(1)影響原理:氧氣促進有氧呼吸，抑制無氧呼吸。 tccdMMUCO2釋放總代①A點時，氧濃度為零，細胞只進行無氧呼吸。〇ユ吸收量石"無氣呼吸co瘴放狀10152025前。斂度/%②氧濃度為〇〇ユ吸收量石"無氣呼吸co瘴放狀10152025前。斂度/%③b點時,有氧呼吸釋放的coZ量等于無氧呼吸釋放的ca量;C、D點：橫坐標相同，無氧呼吸停止。④氧濃度在。?20%時，隨氧濃度升髙,有氧呼吸速率逐漸加快。⑤隨氧濃度的升髙,細胞呼吸速率先減慢后加快,最后趨于穩(wěn)定。⑥氧濃度為5%左右時，細胞呼吸強度最弱。(3)實際應用：①保鮮：低氧(氧含量5%左右)有利于蔬菜保鮮。因為這時植物組織有氧呼吸強度很低而無氧呼吸又被抑制,果蔬內有機物消耗少。②促進生長：農(nóng)作物中耕松土可以增加土壤中氧氣的含量,促進根部有氧呼吸促進生長。③防止無氧呼吸:陸生植物長時間水淹，土壤中氧含量降低，植物因無氧呼吸產(chǎn)生的酒精積累而爛根。④控制呼吸方式:制葡萄酒時,初期進行有氧呼吸,使酵母菌大量繁殖,發(fā)酵時嚴格控制無氧環(huán)境,促進酵母菌的無氧呼吸。.二氧化碳濃度(1)影響原理：C02是細胞呼吸的終產(chǎn)物,積累過多會抑制細胞呼吸。

(2)實際應用:①保鮮:地窖中C02濃度髙,有利于蔬菜水果的儲存。②抑菌:薯片等食品充氣保存,可抑制微生物的繁殖。.水含量(1)影響原理：①各種生化反應需溶解在水中才能進行,自由水含量升高，新陳代謝加快。②水是有氧呼吸的反應物之一,含水量會影響細胞呼吸的進行。(2)實際應用:①抑制細胞呼吸：曬干的種子自由水含量降低,細胞呼吸減慢,更有利于儲存。儲存種子需要低氧、低溫、干燥的環(huán)境②促進細胞呼吸:浸泡有利于種子的萌發(fā)。三、細胞呼吸原理的應用(1)在釀酒業(yè)上的應用:先通氣,讓酵母菌進行有氧呼吸,使其數(shù)量增加;然后隔絕空氣,使其發(fā)酵,產(chǎn)生酒精。(2)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上:中耕松土,促進根系的有氧呼吸,有利于根系的生長及對礦質離子的吸收。(3)在醫(yī)學上：利用氧氣驅蛔、抑制破傷風等厭氧型細菌的繁殖。(4)在物質儲存時：控制氧氣的濃度,抑制其呼吸作用,減少有機物的消耗。糧食儲藏時,要注意降低溫度和保持干燥,抑制細胞呼吸,延長保存期限,即低溫、低氧、低濕。果蔬儲藏時采用降低氧濃度、沖氮氣或降低溫度等方法,即低溫、低氧、保濕?？键c三實驗:探究酵母菌細胞呼吸的方式及呼吸類型、速率的測定方法ー、實驗原理1、酵母菌是單細胞真菌，它屬于兼性厭氧菌,進行有氧呼吸產(chǎn)生水和C02,無氧呼吸產(chǎn)生酒精和C02.2、C02的檢測方法①C02使澄清石灰水變渾濁;②C02使漠麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。3、酒精的檢測橙色的重鋁酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生反應，變成灰綠色。二、實驗裝置有氧呼吸裝置圖酵母菌 澄清的培養(yǎng)液 石灰水無氧呼吸裝置圖有氧呼吸裝置圖酵母菌 澄清的培養(yǎng)液 石灰水無氧呼吸裝置圖在探究酵母菌無氧呼吸時,要將酵母菌培養(yǎng)液封口后放置一段時間，待酵母菌將瓶內氧氣耗完,再用導管連接盛有澄清石灰水的錐形瓶,確保是無氧呼吸產(chǎn)生的C02通入澄清石灰水。三、實驗操作

1、配制酵母菌培養(yǎng)液:將等量的酵母菌和等量的質量分數(shù)為5%的葡萄糖溶液，分別裝入A、B兩錐形瓶中。2、組裝有氧呼吸和無氧呼吸裝置圖，放置在25~35C環(huán)境下培養(yǎng)8~9小時。3.檢測C02的產(chǎn)生:觀察兩組裝置中澄清石灰水的變化。4、檢測酒精的產(chǎn)生(1)取2支試管編號，編號A、B；(2)各取A、B錐形瓶酵母菌培養(yǎng)液的濾液2毫升注入試管:(3)分別滴加0.5毫升重倍酸鉀ー濃硫酸溶液,輕輕震蕩、混勻。A試管不密封,B試管密封,觀察試管中溶液的顏色變化。四、實驗探究1、種子萌發(fā)時細胞呼吸類型的實驗探究(1)實驗設計活塞橡皮塞、ア! 刻度管一容器發(fā)芽種子ー灌でジaOH發(fā)芽種子

ヽEI.5活塞橡皮塞、ア! 刻度管一容器發(fā)芽種子ー灌でジaOH發(fā)芽種子

ヽEI.5mL峨管一蒸儲水5mL著色液滴-著色液滴裝置甲 裝置乙醉母菌培養(yǎng)液酵母菌培養(yǎng)液欲確認某生物的呼吸類型,應設置兩套呼吸裝置,如圖所示(以發(fā)芽種子為例):(2)實驗結果預測和結論實驗現(xiàn)象結論裝置一液滴裝置ニ液滴不動不動只進行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸或種子已死亡不動右移只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移右移進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移不動只進行有氧呼吸或進行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸2.種子萌發(fā)時呼吸速率的測定(1)實驗裝置(如圖)(2)指標及原理韓皮塞、アV 刻度管一容器.活塞 著色液滴①指標:細胞呼吸速率常用單位時間內C02的釋放量或韓皮塞、アV 刻度管一