生物呼吸作用

卓越教育集團高四學校2014屆“學前突破班”第六講細胞呼吸知識梳理：一、有氧呼吸細胞質(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：無氧呼吸兩個階段都產(chǎn)生ATP嗎？有氧呼吸一定需要線粒體參與嗎？項目有氧呼吸無氧呼吸不同點場所

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

，能量

有機物

分解，能量

釋放相同點聯(lián)系葡萄糖分解為丙酮酸階段完全相同實質(zhì)分解

，釋放

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

易錯警示有關(guān)細胞呼吸的4個易錯點：(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)生的酒精對細胞有毒害作用。玉米種子爛胚的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對細胞有毒害作用。細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消耗量是判斷細胞呼吸類型的重要依據(jù)，總結(jié)如下：1．無CO2釋放時，細胞只進行產(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，細胞只進行產(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CO2釋放量等于O2消耗量時，細胞只進行有氧呼吸，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CO2釋放量大于O2消耗量時，細胞同時進行產(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，細胞呼吸的產(chǎn)物除CO2外，還有乳酸

C．丙條件下，細胞呼吸產(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，當通入不同濃度的氧氣時，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下列敘述錯誤的是()A．氧濃度為a時只進行有氧呼吸B．b值對應(yīng)的氧濃度為零C．氧濃度為c時，經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為6molD．氧濃度為d時，有1/3的葡萄糖用于酒精發(fā)酵D考點二、聚焦細胞呼吸的環(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度自由水含量較高時呼吸旺盛坐標曲線影響因素比較內(nèi)容溫度氧氣濃度水分實踐應(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物的消耗，提高產(chǎn)量常利用降低氧的濃度抑制細胞呼吸、減少有機物消耗這一原理來延長蔬菜、水果的保鮮時間貯藏作物種子時，將種子風干，以減弱細胞呼吸，減少有機物的消耗思考：還有什么因素會影響呼吸作用？CO2CO2是細胞呼吸的產(chǎn)物，對細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)可抑制細胞呼吸，減少有機物消耗5．如圖表示光照、貯藏溫度對番茄果實呼吸強度變化的影響。下列有關(guān)敘述中，不正確的是

A．番茄果實細胞產(chǎn)生CO2的場所是線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)B．光照對番茄果實呼吸的抑制作用8℃時比15℃時更強C．低溫、黑暗條件下更有利于貯存番茄果實D．貯藏溫度下降時果實呼吸減弱，可能與細胞內(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，減少有機物的消耗，但由于水果和蔬菜本身的特點需要一定的濕度才能保持新鮮度，故造成它們在儲藏條件上的差異考點三、探究酵母菌細胞呼吸的方式1．實驗原理(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。酵母菌進行有氧呼吸能產(chǎn)生，在進行無氧呼吸時能產(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)生化學反應(yīng)，變成。大量的CO2酒精和CO2由藍變綠再變黃石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的時間長短灰綠色2、實驗流程思考

(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，發(fā)酵初期，通氣閥①需要偶爾短時間打開，并在A通氣口處打氣，以利于__________；實驗過程中，通氣閥②需要偶爾短時間打開，但目的是______________。

使酵母菌進行有氧呼吸，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，認為還有其它影響因素，如__________，請設(shè)計試驗對此因素進行探究并預(yù)測實驗結(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照裝置，可以根據(jù)紅色液滴移動方向來探究細胞的呼吸類型。1．實驗材料分析(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．實驗結(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紅色液滴不動紅色液滴右移紅色液滴左移紅色液滴右移只進行有氧呼吸只進行無氧呼吸既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸挑戰(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)________點的生物學含義是無氧呼吸消失點，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，說明此時有氧呼吸釋放的CO2與無氧呼吸釋放的CO2相比________(填“一樣多