細(xì)胞呼吸相關(guān)知識總結(jié)

第四次周末培優(yōu)：細(xì)胞呼吸1.細(xì)胞呼吸總過程:（以葡萄糖為底物）注意：(1)有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的［H]用于第三階段與O2結(jié)合生成水；無氧呼吸第一階段產(chǎn)生的［H]用于第二階段將丙酮酸還原為C2H5OH和CO2或乳酸。(2)有氧呼吸中H2O既是反應(yīng)物，又是生成物，且生成的H2O中的氧全部來自O(shè)2。(3)不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，是由于參與催化反應(yīng)的酶不同.(4）有氧呼吸中氧元素的來源和去路（5）葡萄糖能直接進(jìn)入線粒體,必須氧化成丙酮酸才可進(jìn)入線粒體，所以線粒體不能利用葡萄糖。寫出無氧呼吸兩個(gè)反應(yīng)式2。有氧呼吸三個(gè)階段的比較比較項(xiàng)目第一階段第二階段第三階段反應(yīng)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)條件酶酶酶和氧氣反應(yīng)底物葡萄糖丙酮酸和H2O[H]+O2生出物質(zhì)丙酮酸+［H］CO2+［H］H2O與氧的關(guān)系無關(guān)無關(guān)必需氧產(chǎn)生的能量少量少量大量產(chǎn)生ATP的量2mol2mol34mol3.有氧呼吸與無氧呼吸的比較項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)條件需O2、需酶不需O2、需酶產(chǎn)物CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量大量少量特點(diǎn)有機(jī)物徹底分解,能量完全釋放有機(jī)物沒有徹底分解,能量沒有完全釋放相同點(diǎn)聯(lián)系葡萄糖分解為丙酮酸階段完全相同實(shí)質(zhì)分解有機(jī)物,釋放能量，合成ATP意義為生物體的各項(xiàng)生命活動提供能量注意：(1）有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸發(fā)酵。(2）無氧呼吸只釋放少量能量，其余的能量儲存在分解不徹底的氧化產(chǎn)物——酒精或乳酸中。(3)水稻等植物長期水淹后爛根的原因：無氧呼吸的產(chǎn)物酒精對細(xì)胞有毒害作用。玉米種子爛胚的原因：無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對細(xì)胞有毒害作用。（4)原核生物無線粒體，仍可進(jìn)行有氧呼吸,如藍(lán)藻、好氧細(xì)菌等。4。不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同生物無氧呼吸產(chǎn)物植物大多數(shù)植物細(xì)胞，如根細(xì)胞酒精和CO2馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等乳酸動物所有動物細(xì)胞乳酸微生物乳酸菌乳酸酵母菌酒精和CO25。影響細(xì)胞呼吸的因素及在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用①．內(nèi)部因素——遺傳因素（決定酶的種類和數(shù)量）(1)不同種類的植物細(xì)胞呼吸速率不同，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(shí)期細(xì)胞呼吸速率不同，如幼苗期、開花期細(xì)胞呼吸速率較高，成熟期細(xì)胞呼吸速率較低.（3)同一植物的不同器官細(xì)胞呼吸速率不同，如生殖器官大于營養(yǎng)器官。②．外部因素因素影響機(jī)理曲線模型實(shí)踐應(yīng)用溫度影響呼吸酶的活性：最適溫度時(shí)，細(xì)胞呼吸最強(qiáng)；超過最適溫度呼吸酶活性降低，甚至變性失活,呼吸受抑制;低于最適溫度酶活性下降，呼吸受抑制①低溫下貯存蔬菜、水果；②在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當(dāng)降溫，以降低細(xì)胞呼吸,減少有機(jī)物的消耗，提高產(chǎn)量氧氣氧氣作為有氧呼吸的原料而影響細(xì)胞呼吸的速率和性質(zhì)（在O2濃度為零時(shí)只進(jìn)行無氧呼吸；濃度為大于零小于10％時(shí)，既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸；濃度為10％以上時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸.）適當(dāng)降低氧氣濃度能夠抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物消耗，以延長蔬菜、水果的保鮮時(shí)間CO2濃度增加CO2的濃度對細(xì)胞呼吸有明顯的抑制效應(yīng).這可以從化學(xué)平衡的角度得到解釋在蔬菜和水果的保鮮中，增加CO2的濃度，可提高保鮮效果H2O在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨含水量的增加而加強(qiáng)，隨含水量的減少而減弱將種子風(fēng)干,以減弱細(xì)胞呼吸,從而減少有機(jī)物的消耗，延長作物種子儲藏時(shí)間該曲線重要知識點(diǎn)分析：1、若只產(chǎn)生CO2，不消耗O2，則只進(jìn)行無氧呼吸（圖中A點(diǎn)).2、若產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量比吸收O2的物質(zhì)的量多，則兩種呼吸同時(shí)存在（圖中AC段）。3、若產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量與吸收O2的物質(zhì)的量相等，則只進(jìn)行有氧呼吸（圖中C點(diǎn)以后）。4、B點(diǎn)表示無氧呼吸與有氧呼吸速率相等（用CO2釋放量表示），此時(shí)CO2的總釋放量最低.D點(diǎn)表示O2濃度超過一定值（10%）以上時(shí)，無氧呼吸消失，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸。5、從圖中可以看出,在氧氣濃度為3％—5％時(shí),總呼吸速率最低.因?yàn)樵诘脱醐h(huán)境下，無氧呼吸被強(qiáng)烈抑制，而有氧呼吸還很弱，所以有機(jī)物消耗速率最慢.注意：（1)O2濃度為零時(shí)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度并不為零,因?yàn)榧?xì)胞可進(jìn)行無氧呼吸.（2）隨著O2濃度的增加，無氧呼吸受到抑制,有氧呼吸也因氧氣濃度較低而較弱，細(xì)胞呼吸的總強(qiáng)度較低；但后來隨著氧氣濃度的升高，有氧呼吸逐漸增強(qiáng)，細(xì)胞呼吸總強(qiáng)度又增大。6.探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式①．實(shí)驗(yàn)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(jìn)行有氧呼吸能產(chǎn)生大量的CO2，在進(jìn)行無氧呼吸時(shí)能產(chǎn)生酒精和少量CO2。（2）CO2可使澄清石灰水變渾濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。根據(jù)石灰水渾濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色的時(shí)間長短，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(xué)反應(yīng)，變成灰綠色.③．注意事項(xiàng)(1)通入A瓶的空氣中不能含有CO2，以保證使第三個(gè)錐形瓶中的澄清石灰水變渾濁是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致.所以NaOH的作用就是排除空氣中的二氧化碳對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。（2）B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間，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。7.植物組織細(xì)胞呼吸速率的測定與探究（1）測定原理:細(xì)胞呼吸速率常用CO2釋放量或O2吸收量來表示，一般利用U形管液面變化來判定或通過玻璃管液滴的移動進(jìn)行測定，裝置如下所示.由于細(xì)胞呼吸時(shí)既產(chǎn)生CO2又消耗O2，前者可引起裝置內(nèi)氣壓升高，而后者則引起裝置內(nèi)氣壓下降,為便于測定真實(shí)呼吸情況，應(yīng)只測其中一種氣體變化情況。為此，測定過程中，往往用NaOH或KOH吸收掉細(xì)胞呼吸所產(chǎn)生的CO2,所以單位時(shí)間內(nèi)著色液向左移動的距離即O2的吸收速率，可用來表示呼吸速率.對照組將NaOH或KOH替換為蒸餾水即可.注意:種子發(fā)芽所消耗的有機(jī)物種類不同,著色液的移動情況不同：糖類：CO2釋放量=O2吸收量脂肪:CO2釋放量＜O2吸收量蛋白質(zhì)：CO2釋放量＜O2吸收量（2）物理誤差的校正①如果實(shí)驗(yàn)材料是綠色植物，整個(gè)裝置應(yīng)遮光處理,否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。②如果實(shí)驗(yàn)材料是種子,為防止微生物呼吸對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，應(yīng)對裝置及所測種子進(jìn)行消毒處理。③為防止氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對照實(shí)驗(yàn),將所測的生物材料滅活（如將種子煮熟）,其他條件均不變。10。根據(jù)CO2釋放量與O2消耗量判斷細(xì)胞呼吸類型(以細(xì)胞呼吸底物為葡萄糖為例)①不消耗O2，無CO2釋放,細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸,本類呼吸在密閉空間內(nèi)不引起氣壓的變化.②CO2釋放量＝O2消耗量，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸或同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸和有氧呼吸,由C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o（――→，\s\up7(酶）)12H2O＋6CO2＋能量及C6H12O6eq\o（――→，\s\up7(酶）)2C3H6O3＋能量,可以看出,反應(yīng)過程中O2消耗量與CO2釋放量相等，此時(shí)如在密閉的空間內(nèi)，細(xì)胞呼吸也不引起氣壓變化.③CO2釋放量〉O2消耗量細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸及有氧呼吸兩種呼吸方式。C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o（――→,\s\up7（酶