高中生物第三单元第10课时.docx
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高中生物第三单元第10课时
第10课时 细胞呼吸
考纲要求 1.细胞呼吸的原理。
2.细胞核呼吸的类型。
3.
一、细胞呼吸
1．反应物：
____________________等有机物。
2．场所：
____________________。
3．生成物：
________________或一些________的氧化产物，且伴随______的释放。
4．特点：
需要________，在__________的条件下氧化分解，能量_______，无剧烈的__________现象。
5．实质：
____________________的过程。
6．类型：
包括____________和____________。
想一想 有线粒体的生物进行有氧呼吸，无线粒体的生物进行无氧呼吸，对吗？
二、细胞呼吸的方式
1．过程与场所
2．反应式
（1）有氧呼吸总反应式_____________________________________
（2）无氧呼吸反应式①_________________________________②_______________________________
[练一练]
（1）无氧呼吸的第二阶段是第一阶段产生的______将丙酮酸还原成为____________________或____________的过程。
（2）在有氧呼吸中既是反应物又是生成物的物质是______，在有氧呼吸的三个阶段中均有产生而在无氧呼吸中只在第一阶段产生的物质是______；有氧呼吸中[H]来源于（供体）______________________，作用于（受体）____。
[判一判] （2009·江苏真题）
（1）无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应（ ）
（2）水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度（ ）
（3）有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质中（ ）
（4）人体剧烈运动时，CO2/O2＞1，即CO2既可在线粒体又可在细胞质基质中产生（ ）
三、细胞呼吸原理的应用
1．细胞呼吸不仅为生命活动提供______，其____________还是________之间转化的枢纽。
2．在农业生产上，要设法适当______细胞呼吸，以促进作物的生长发育。
3．粮食储藏和果蔬保鲜中，要设法______细胞呼吸，以减少有机物消耗。
想一想 水果蔬菜保鲜如何设法降低细胞呼吸？
1．利用教材71页示意图构建有氧呼吸过程的思维模型。
2．教材73页，比较有氧呼吸和无氧呼吸。
3．学以致用——教材74～75页理解细胞呼吸原理在实践中的应用。
考点一 列表比较法——有氧呼吸和无氧呼吸的区别与联系
1．（2011·海南卷，4）细胞内糖分解代谢过程如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．植物细胞能进行过程①和③或过程①和④
B．真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②
C．动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多
D．乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H]
提示
（1）识图判定好①②③④分别可代表的细胞呼吸类型和相应阶段。
（2）熟练掌握它们的相应过程及场所。
1．有氧呼吸三个阶段的比较
比较项目
第一阶段
第二阶段
第三阶段
场所
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
反应物
葡萄糖
丙酮酸和水
[H]和氧气
生成物
丙酮酸和[H]
二氧化碳和[H]
水
产生ATP量
少量
少量
大量
与氧的关系
无关
无关
有关
2.有氧呼吸与无氧呼吸的比较
项目
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
场所
细胞质基质和线粒体
细胞质基质
条件
需O2、酶
不需O2、需酶
产物
CO2、H2O
酒精和CO2或乳酸
能量
大量
少量
特点
有机物彻底分解，能量完全释放
有机物没有彻底分解，能量没有完全释放
相同点
联系
葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同
实质
分解有机物，释放能量，合成ATP
意义
为生物体的各种生命活动提供能量
注意
（1）有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。
（2）部分真核生物细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸，如蛔虫。
（3）不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。
（4）无氧呼吸只释放少量能量，其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。
（5）水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。
玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。
1．（2010·课标全国卷，2）下列关于呼吸作用的叙述，正确的是（ ）
A．无氧呼吸的终产物是丙酮酸B．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C．无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累
D．质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多
考点二 与生产实践、社会生活、人体健康相联系——细胞呼吸的影响因素及应用
2．（2011·安徽卷，3）某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量的变化如下图所示，t1、t2表示10℃～30℃之间的两个不同温度。
下列分析正确的是（ ）
A．与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，不利于叶片贮藏
B．与t2相比，t1时乙烯产生最高峰出现时间提前且峰值高，有利于叶片贮藏
C．t1、t2条件下呼吸速率的变化趋势相似，t1＞t2，t1时不利于叶片贮藏
D．t1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t1＜t2，t1时不利于叶片贮藏
提示
（1）由上图可获信息：
呼吸速率t1＞t2，不利于贮藏。
（2）由上图可获信息：
乙烯产生量t1＞t2。
（3）由两图可推理出，呼吸速率和乙烯产生量与温度呈正相关⇒温度为t2时乙烯产生量下降，呼吸速率下降，则适于贮藏。
1．内部因素
（1）植物种类：
阳生>阴生
（2）发育阶段：
幼苗、开花期>成熟期（3）不同部位：
生殖器官>营养器官
2．外界因素
（1）温度：
温度通过影响与呼吸作用相关的酶的活性而影响呼吸作用。
一般而言，在一定范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而增强。
（2）氧气浓度：
绿色植物或酵母菌在完全缺氧条件下进行无氧呼吸，在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸并存，O2的存在对无氧呼吸起抑制作用。
在一定范围内，有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。
关于无氧呼吸和有氧呼吸与氧气浓度之间的关系，可用下图表示。
①当氧气浓度为0时，细胞只进行无氧呼吸，Q点对应的纵坐标大表示无氧呼吸的强度。
②当氧气浓度在0～10%之间时，有氧呼吸与无氧呼吸共存，随着氧气浓度增加，无氧呼吸强度减弱，有氧呼吸强度增强。
③当氧气浓度大于或等于10%时，无氧呼吸消失，此后只进行有氧呼吸。
但当氧气浓度达到一定值后，有氧呼吸强度不再随氧气浓度的增大而增强。
④当氧气浓度为C时，有机物消耗量相对较少，在该氧气浓度下保存瓜果蔬菜效果较好。
⑤氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生CO2的量，所以，两条实线间的距离可表示无氧呼吸的强度，当两曲线重合时（距离为0），无氧呼吸强度为0。
（3）水：
在一定范围内，细胞的含水量越高，细胞呼吸作用越强。
（4）CO2：
在一定范围内，环境中CO2浓度越高，细胞呼吸越弱。
3．细胞呼吸原理的实践应用
（1）用透气纱布或“创可贴”包扎伤口：
增加通气量，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。
（2）酿酒时
（3）食醋、味精制作：
向发酵罐中通入无菌空气，促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。
（4）土壤松土促进根细胞呼吸作用，有利于主动运输，为矿质元素的吸收供应能量；无土栽培时要及时通入空气，避免因无氧呼吸产生酒精而烂根。
（5）贮存粮食、水果的条件——低氧（不是无氧）、低温；但二者差别在含水量方面，粮食要晒干入库，水果要保持一定湿度。
（6）提倡慢跑：
促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。
2．下图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答：
（1）图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是_____________。
（2）________点的生物学含义是无氧呼吸消失点，此时O2的吸收量________（填“＞”、“＜”或“＝”）CO2的释放量。
（3）氧浓度调节到______点的对应浓度时，更有利于蔬菜粮食的贮存。
理由是____________。
（4）若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比____（填“一样多”、“更多”或“更少”），有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的________倍。
（5）在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。
据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况
在以C6H12O6为呼吸底物的时，CO2释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据，总结如下：
（1）无CO2释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不发生变化，如马铃薯块茎的无氧呼吸。
（2）不消耗O2，但产生CO2，细胞只进行产生酒精的无氧呼吸，此种情况下容器内气体体积增大，如酵母菌的无氧呼吸。
（3）当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不变化，但若将CO2吸收，可引起气体体积减小。
（4）当CO2释放量大于O2消耗量时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸，如酵母菌在不同O2浓度下的细胞呼吸，此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可分析如下：
①若
＝
，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。
②若
>
，无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸。
③若
<
，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸。
典例
将含酵母菌的葡萄糖溶液均分为4份，分别置于甲、乙、丙、丁四种条件下培养，测得CO2和O2体积变化的相对值如图。
下列叙述正确的是（ ）
A．甲条件下，细胞呼吸的产物除CO2外，还有乳酸
B．乙条件下，有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
C．丙条件下，细胞呼吸产生的ATP最少
D．丁条件下，产物中的CO2全部来自线粒体
对光合作用、呼吸作用气体代谢特点模糊不清
典例
将其绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释放量为指标。
实验结果如下表所示：
温度（℃）
5
10
15
20
25
30
35
光照下吸收CO2（mg/h）
1.00
1.75
2.50
3.25
3.75
3.50
3.00
黑暗下释放CO2（mg/h）
0.50
0.75
1.00
1.50
2.25
3.00
3.50
下列对该表数据分析正确的是（ ）
A．昼夜不停地光照，温度在35℃时该植物不能生长
B．昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是30℃
C．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在20℃的条件下，该植物积累有机物最多
D．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度在30℃时，该植物积累的有机物是温度在10℃时的2倍
纠错笔记
（1）黑暗状况时：
植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用。
①气体代谢特点
此状态下，植物从外界吸收O2，并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外，如图甲所示。
②细胞呼吸相对强度可用如下三种方式表示：
A．CO2释放量（或实验容器内CO2增加量）；
B．O2吸收量（或实验容器内O2减少量）；
C．植物重量（有机物）的减少量。
（2）较强光照时，植物同时进行细胞呼吸和光合作用，且光合作用强度大于细胞呼吸强度。
①气体代谢特点
植物光合作用产生的氧气（用m表示）除用于植物的有氧呼吸消耗（用m1表示）之外，其余的氧气释放到周围的环境中（用m2表示）。
植物光合作用所利用的CO2（用n表示）除来自植物自身细胞呼吸（用n1表示）外，不足的部分从外界吸收（用n2）表示，如图乙所示。
分析乙图可知，有如下数量关系：
m＝m1＋m2，n＝n1＋n2。
②光合作用相对强度可用如下三种方式表示：
A．O2释放量（或实验容器内O2增加量）；B．CO2吸收量（或实验容器内CO2减少量）；
C．植物重量（有机物）的增加量。
③表观（净）光合速率和真正光合速率
真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率
表观（净）光合速率常用O2释放量、CO2吸收量、有机物积累量等来表示。
真正光合速率常用O2产生量、CO2固定量、有机物的产生量来表示。
题组一 细胞呼吸过程
1．关于有氧呼吸的过程，以下叙述正确的是（ ）
A．全过程必须有氧参与，并且始终在线粒体中进行
B．第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸，产生大量的[H]和ATP
C．第二阶段是丙酮酸分解成CO2和H2O，产生少量的ATP
D．第三阶段是[H]和氧结合产生水，同时生成大量的ATP
2．将乳酸菌的培养条件由无氧条件转变为有氧条件，下列过程不受影响的是（ ）
A．葡萄糖的利用B．二氧化碳的释放C．ATP的形成D．乳酸的生成
3．如图表示酵母菌呼吸过程中葡萄糖分解的两个途径，有关叙述正确的是（ ）
A．酶2发挥作用的部位是细胞质基质和线粒体
B．消耗等量的葡萄糖释放的能量中，能量2最多
C．消耗等量的葡萄糖经酶3途径产生的CO2较多
D．酒精是酵母菌的代谢产物，可经主动运输方式运出细胞
题组二 细胞呼吸的影响因素
4．将等量且足量的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1小时后，测定O2的吸收量和CO2的释放量如下表：
O2浓度
变化量
0
1%
2%
3%
5%
7%
10%
15%
20%
25%
O2吸收量/mol
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
CO2释放量/mol
1
0.8
0.6
0.5
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
下列有关叙述中正确的是（ ）
A．苹果果肉细胞在O2浓度为0%～3%和3%～25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸
B．贮藏苹果时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件
C．O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多
D．苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和CO2
5．农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如下曲线。
据此提出以下结论，你认为正确的是（ ）
A．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度
B．阴影部分表示5～35℃时蔬菜的净光合速率小于零
C．温度越高，该蔬菜新品种的产量越高
D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30℃
题组三 细胞呼吸的综合考查
6．右图是有氧呼吸过程图解。
请据图回答：
（1）依次写出1、2、3所代表的物质名称_____________________________。
（2）依次写出4、5、6所代表的能量多少（填“少量”或“大量”） 。
（3）有氧呼吸的主要场所是 ，进入该场所的呼吸底物是 。
（4）人体内血红蛋白携带的O2进入组织细胞的线粒体至少要通过 层生物膜。
（5）如果O2供应不足，则人体内C6H12O6的分解产物是 ，释放的能
量 ，反应场所是 ，试写出反应式 。
课后规范训练
1.（2011·上海卷，4）下列细胞中，其呼吸过程会产生乙醇的是（ ）
A．缺氧条件下的马铃薯块茎细胞B．剧烈运动时的人骨髓肌细胞
C．酸奶生产中的乳酸菌D．受涝的植物根细胞
2．如图所示为不同距离的跑步过程中，有氧呼吸和无氧呼吸供能的百分比。
下列说法正确的是（ ）
A．跑步距离越长，无氧呼吸供能所占比例越大
B．1500米跑时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的量相当
C．100米跑时，所需ATP主要由有氧呼吸产生
D．马拉松跑时，肌肉细胞呼吸释放的CO2与吸收的O2之比为1∶1
3．如图表示为有氧呼吸过程。
下列有关说法正确的是（ ）
A．①②③中数值最大的是①
B．产生①②的场所是线粒体
C．④代表的物质是氧气
D．乳酸菌能完成图示全过程
4．（2012·福州调研）下图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图。
以下分析不正确的是（ ）
A．从甲图中可知，细胞呼吸最旺盛时的温度是B点
AB段可说明在一定的温度范围内，随着温度升高，细胞呼吸加快
B．乙图中曲线Ⅰ表示无氧呼吸，曲线Ⅱ表示有氧呼吸
C．如果乙图中曲线Ⅰ描述的是水稻根细胞的呼吸，那么在DE段根细胞内积累的物质是乳酸
D．曲线Ⅱ表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖
5．右图表示生物异化过程中的物质代谢示意图。
对该图的解释，正确的是（ ）
A．在人体内，胰高血糖素能促进①、②过程B．在人的细胞线粒体中含有③、⑤过程所需的各种酶
C．在酵母菌细胞质基质中含有③、⑥过程所需各种酶D．在生物细胞内发生的③过程称为无氧呼吸
6．现有等量的A、B两个品种的小麦种子，将它们分别置于两个容积相同、密封的棕色广口瓶内，各加入适量（等量）的水。
在25℃条件下，瓶内O2含量变化如图所示。
请据图判断下列说法错误的是（ ）
A．在t1～t2期间，瓶内O2含量的降低主要是由于种子细胞的有氧呼吸引起的
B．A种子比B种子的呼吸速率快
C．A、B种子释放CO2量的变化趋势是逐渐增加
D．在0～t1期间，广口瓶内的CO2有少量增加，主要原因可能是种子进行了无氧呼吸
7．人成熟的红细胞、蛔虫细胞、植物根尖分生区细胞合成ATP的场所分别是（ ）
①细胞质基质 ②叶绿体 ③线粒体 ④高尔基体
A．①，①③，①②③B．①③，①③，①③
C．①，①，①③D．①，①③，①③④
8．向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中分别加入a、b、c、d四种抑制剂，下列说法正确的是（ ）
A．若a能抑制丙酮酸分解，则使丙酮酸的消耗增加
B．若b能抑制葡萄糖分解，则丙酮酸的数量增加
C．若c能抑制ATP的形成，则使ADP的消耗增加
D．若d能抑制[H]氧化成水，则使O2的消耗减少
9．如图为某同学构建的在晴朗白天植物的有氧呼吸过程图，下列说法正确的是（ ）
A．催化2→3的酶存在于线粒体内膜上
B．产生的8主要用于合成ATPC．6部分来自叶绿体
D．3全部释放到大气中
10．呼吸熵（RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量）可作为描述细胞呼吸过程中O2供应状态的一种指标。
如图所示的是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系，以下叙述正确的是（ ）
A．呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱
B．b点有氧呼吸强度大于a点
C．为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至c点
D．c点以后细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化
11．光合作用过程中产生的[H]和细胞呼吸过程中产生的[H]，分别用于（ ）
A．还原O2和CO2B．氧化O2和CO2
C．还原CO2和O2D．氧化CO2和O2
12．（2010·天津卷，1）在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是（ ）
①叶绿体基质 ②类囊体膜 ③线粒体基质④线粒体内膜
A．①③B．②③C．①④D．②④
13．图甲表示在一定的光照强度下，植物叶肉细胞中CO2、O2的来源和去路，则图甲所示状态在图乙中的位置是（ ）
A．ab之间B．bc之间
C．c点以后D．b点
14．下面是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意图，其中Ⅰ～Ⅴ为生理过程，a～h为物质名称，请回答：
（1）图中物质b和g分别是________和________。
（2）物质a分布在叶绿体的________________，提取该物质时加入CaCO3的目的是________________________________________________________________________。
（3）过程Ⅳ、Ⅴ发生的场所依次是________和________。
（4）上述Ⅰ～Ⅴ过程中，能够产生ATP的过程是________，ATP的结构简式是________________，必须有氧气参与进行的是________。
（5）较强光照下，Ⅰ过程中d的移动方向是________________________________________。
15.如图是某同学为了研究酵母菌的无氧呼吸所制作的一个实验装置。
开始时在洁净的
锥形瓶中装满质量分数为2%的葡萄糖溶液，并在其中加入适量的酵母菌。
发酵过程
中液体会进入移液管，从移液管的刻度上可以读出进入移液管的液体量，表中是该同
学在不同的温度条件下进行实验时所记录的数据（单位：
mL）。
数
据时
间
温度
第1分钟
第2分钟
第3分钟
第4分钟
第5分钟
4℃
0
0
0．1
0．2
0．3
10℃
0．2
1．0
1．9
3．1
4．0
20℃
0．4
1．3
2．2
3．3
4．5
35℃
0．7
1．2
2．8
4．4
5．0
55℃
0
0．1
0．2
0．3
0．4
1）实验开始时应对葡萄糖溶液做煮沸处理，其目的是 。
（2）该实验中酵母菌无氧呼吸的反应式是___ 。
（3）表中数据表示酵母菌细胞呼吸产生的 的量，20℃时它产生的平均速率是
mL/min。
（4）最有利于酵母菌发酵的实验温度是 ，在此温度条件下预计在第5分钟到第6分钟之间移液管中增加的液体量比第4分钟到第5分钟之间增加的量________（多或少），可能的原因是____________。
第十课时答案
回扣基础构建网络
一、1.糖类、脂质和蛋白质 2.细胞质基质和线粒体 3.CO2和H2O 不彻底 能量4．酶催化 温和 逐步释放出来 发光发热5．分解有机物释放能量 6.有氧呼吸 无氧呼吸
想一想 不对。
蓝藻、好氧细菌等原核生物无线粒体，但进行有氧呼吸；人的骨骼肌细胞有发达的线粒体，但缺氧时能进行无氧呼吸。
二、1.细胞质基质 2C3H6O3 2C2H5OH＋2CO2 6O2 12H2O 6CO2 线粒体内膜 有氧呼吸第二阶段 2.
（1）C6H12O6＋6H2O＋6O2
6CO2＋12H2O＋能量
（2）①C6H12O6
2C2H5OH＋2CO2＋少量能量 ②C6H12O6
2C3H6O3＋少量能量
练一练 [H] C2H5OH和CO2 C3H6O3
（2）H2O ATP 葡萄糖、丙酮酸、H2O O2判一判
（1）×
（2）× （3）√ （4）×
三、1.能量 中间产物 有机物2．增强 3.降低
想一想 低氧、零上低温、高CO2、且保持一定的湿度。
知识网络 有氧 无氧 乙醇 有机物 能量 各种生命活动
典例引领1 B 对位训练1 D典例引
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