探究细胞呼吸作用中产生的H的作用

细胞呼吸的原理
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成无机物或小分子有机物，释放出能量并生成ATP的过程。

以下是细胞呼吸的原理：
1. 有氧呼吸：有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把有机物彻底氧化分解（通常以分解葡萄糖为主），产生二氧化碳和水，释放能量，合成大量ATP的过程。

有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，它包括了三个阶段：（1）第一阶段：在细胞质的基质中，葡萄糖分解成丙酮酸，产生少量[H]和ATP，此过程不需要氧气参与，在细胞质基质中进行；
（2）第二阶段：丙酮酸和水反应生成二氧化碳、[H]和少量ATP，这一过程同样不需要氧气参与，在线粒体基质中进行；
（3）第三阶段：氧气与[H]结合形成水，并释放大量能量，合成大量ATP，这一过程在线粒体内膜上进行。

2. 无氧呼吸：无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。

无氧呼吸是某些动物、植物和微生物在缺氧或厌氧条件下的生存方式。

与有氧呼吸相比，无氧呼吸的效率较低，且有机物的分解不彻底。

无氧呼吸包括两个阶段：
（1）第一阶段：与有氧呼吸的第一阶段相同，在细胞质基质中葡萄糖分解成丙酮酸，产生少量[H]和ATP；
（2）第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化下转化为酒精、乳酸或者其他不彻底的氧化产物。

在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的升高而加强，随水量的减少而减弱。

此外，温度、氧气浓度和二氧化碳浓度等因素也会影响细胞呼吸的速率。

了解细胞呼吸的原理有助于深入理解生物学过程，如能量代谢、细胞生长和死亡等。

第5章细胞的能量供应和利用5.3 细胞呼吸的原理和应用（A级基础巩固练）考点专练考点1 有氧呼吸过程1．有氧呼吸是真核生物进行呼吸作用的主要形式，可划分为三个阶段。

下列关于真核细胞有氧呼吸三个阶段的说法，正确的是（）A．每个阶段都发生在生物膜上B．每个阶段均有ATP产生C．产生CO2的阶段有O2的消耗D．产生ATP的阶段有[H]的产生2．下图表示人体内细胞呼吸作用的过程，其中①、②、③、④代表有关生理过程，甲、乙、丙代表相关物质。

下列相关叙述正确的是（）A．①过程发生在细胞质基质中B．只有③过程中产生二氧化碳C．①过程不产生ATPD．④过程发生于线粒体基质中3．下列有关呼吸作用的叙述中，错误的是（）A．长跑时，人体产生的CO2仅仅来自于有氧呼吸B．哺乳动物成熟的红细胞没有线粒体，只能进行无氧呼吸C．寄生于人体小肠的蛔虫，既可进行有氧呼吸，也可进行无氧呼吸D．甜菜块根、动物骨骼肌细胞等在一定条件下也可以进行无氧呼吸4．细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列氧化分解，最终生成CO2或者其他产物，释放出能量并生成ATP 的过程。

下列叙述正确的是（）A．人短跑时肌细胞产生的CO2主要来自有氧呼吸和无氧呼吸B．使用透气性好的创可贴有利于伤口处细胞进行有氧呼吸C．储藏新鲜果蔬和储存种子时，均可在低温、无氧条件进行D．通过检测产物中有无CO2产生，可以判断出无氧呼吸的类型考点2 探究酵母菌细胞呼吸的方式5．如图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，有关叙述正确的是（）A．该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，其中乙组作为对照组B．若向B瓶和E瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则E瓶内的溶液会变黄C．可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率D．若C瓶和E瓶中溶液都变浑浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式6．“曲径接芳塘，文鳞散霞绮”，金鱼作为我国“国鱼”有着悠久的培养历史，其耐低氧的能力明显强于其他鱼类。

2014---2015高三一轮复习课堂复习学案细胞呼吸（2）细胞呼吸方式的探究实验【学习目标】：掌握细胞呼吸方式的探究实验。

【自主复习指导一】：认真阅读教材第91-92页内容，5分钟后独立完成下列检测1．实验原理(1)选择酵母菌为实验材料的原因酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于生物。

(2)产物的检测试剂现象(颜色变化)澄清的石灰水CO2酒精【自主复习指导二】：认真思考植物组织呼吸方式的探究材料。

欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子为例)：实验现象结论装置一液滴装置二液滴只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡只进行产酒精的无氧呼吸进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸【特别提醒】为使实验结果精确除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。

对照装置与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。

【当堂训练】1．下列有关“探究酵母菌的呼吸方式”实验的叙述，错误的是() A．实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的O2B ．在探究有氧呼吸的实验过程中，泵入的空气应去除CO 2C ．实验中需控制的无关变量有温度、pH 、培养液浓度等D ．可通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式2． 在下图3个密闭装置中，分别放入质量相等的三份种子：消毒且刚萌发的小麦种子、未消毒刚萌发的小麦种子及未消毒刚萌发的花生种子。

把三套装置放在隔热且适宜条件下培养，下列有关叙述中错误的是 ()A ．当a 和b 玻璃管中的水珠开始移动时，分别记录其移动速率v a 和v b ，则v a ＜v bB ．如果b 和c 中都消耗了等质量的有机物，记录温度计读数为T b 和T c ，则T c ＞T bC ．如果b 和c 中都消耗了等质量的有机物，记录水珠移动距离L b 和L c ，则L b ＜L cD ．如果a 和c 中都消耗了等质量的有机物，记录温度计读数为T a 和T c ，则T a ＞T c 3．某同学用如图所示实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率。

第三单元细胞代谢第3讲细胞呼吸的原理和应用[课标要求] 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量实验：探究酵母菌的呼吸方式[核心素养] (教师用书独具) 1．通过归纳和概括，阐明有氧呼吸和无氧呼吸的概念，并能尝试构建有氧呼吸过程的模型，进而以物质和能量观，说出细胞呼吸过程中物质和能量的变化。

(生命观念科学思维)2．学会探究酵母菌的细胞呼吸方式的方法。

(科学探究)3．根据细胞呼吸原理，指导生产和生活。

(社会责任)考点1细胞呼吸的方式和过程一、细胞呼吸细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。

其实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。

二、有氧呼吸1．概念：细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。

2．过程3．有氧呼吸的总反应式 (标出氧元素的来源和去路)。

4．与体外有机物燃烧相比，有氧呼吸具有的不同特点 (1)反应过程：温和； (2)能量释放：有机物中能量逐步释放；(3)能量转化：释放的能量一部分储存在ATP 中。

5．放能：1 mol 葡萄糖彻底氧化分解可以释放2 870 kJ 的能量，可以使977.28 kJ 左右的能量储存在ATP 中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。

三、无氧呼吸1．概念：是指细胞在没有氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，释放少量能量，生成少量ATP 的过程。

2．场所：全过程是在细胞质基质中进行的。

3．过程4．反应式(1)产物为酒精：C 6H 12O 6――→酶2C 2H 5OH ＋2CO 2＋少量能量。

(2)产物为乳酸：C 6H 12O 6――→酶2C 3H 6O 3＋少量能量。

5．能量(1)只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP 。

(2)葡萄糖分子的大部分能量存留在酒精或乳酸中。

考点三光合作用、细胞呼吸的过程分析1．光合作用与细胞呼吸过程变化的内在联系(1)光合作用与有氧呼吸过程中[H]和ATP的来源和去向归纳(2)光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系④能量变化2．改变条件后，C3、C5、[H]、ATP的含量及(CH2O)合成量变化分析光照强度和二氧化碳浓度突然改变后，C3、C5、[H](NADPH)、ATP、ADP、NADP＋的含量及(CH2O)合成量的动态变化时要将光反应和暗反应过程结合起来分析，从具体的反应过程提炼出模型：“来路→某物质→去路”，通过分析其来路和去路的变化来确定含量变化。

下图中Ⅰ表示光反应，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的还原，当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化：1．(2021·广东，12)在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco，下列叙述正确的是()A．Rubisco存在于细胞质基质中B．激活Rubisco需要黑暗条件C．Rubisco催化CO2固定需要ATPD．Rubisco催化C5和CO2结合答案D解析Rubisco参与植物光合作用过程中的暗反应，暗反应场所在叶绿体基质，故Rubisco 存在于叶绿体基质中，A错误；暗反应在有光和无光条件下都可以进行，故参与暗反应的酶Rubisco的激活对光无要求，B错误；Rubisco催化CO2固定不需要ATP，C错误；Rubisco 催化二氧化碳的固定，即C5和CO2结合生成C3的过程，D正确。

2．(2021·全国甲，2)某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是()A．该菌在有氧条件下能够繁殖B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2答案B解析酵母菌有细胞核，是真核生物，其代谢类型是异养兼性厌氧型，与无氧条件相比，在有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合题意；酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、NADH，并释放少量的能量，第二阶段丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，B符合题意，C不符合题意；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都在第二阶段生成CO2，D不符合题意。

细胞呼吸的原理和应用知识点一：探究酵母菌细胞呼吸的方式1.选择酵母菌的依据：酵母菌（单细胞真菌）在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。

酵母菌用作饲料添加剂时通气培养，目的：进行有氧呼吸大量繁殖。

生产葡萄酒时密封发酵，目的：进行无氧呼吸产生酒精。

2.实验装置甲装置为探究有氧呼吸装置，乙装置为探究无氧呼吸装置3.本实验的自变量：氧气的有无；因变量：有无酒精的产生及二氧化碳的产生量4.如何控制有氧、无氧条件？有氧：用气泵间歇性通入空气；无氧：密封培养。

5.甲装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么：保证酵母菌有充足的氧气以进行有氧呼吸。

6.甲装置中，质量分数为10%的NaOH溶液的作用：除去空气中的CO2，以保证第三个锥形瓶中澄清石灰水变浑浊是由于酵母菌有氧呼吸产生的CO2引起的。

7.乙装置中为什么要将B瓶封口一段时间再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶：将B瓶内的氧气消耗完，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清石灰水。

8.将葡萄糖溶液先煮沸再冷却后加入锥形瓶的原因：加热煮沸后，葡萄糖溶液中的细菌被杀死，排除其他微生物对实验结果的干扰；加热煮沸，可排出溶液中的氧气；若不冷却，温度过高会杀死酵母菌。

9.代谢产物的鉴定1）检测CO2的产生CO2可使澄清石灰水变浑浊，根据其浑浊程度，可以检测酵母菌培养液中CO2产量的多少；CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，根据其变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2产量的多少。

2）检测酒精的产生重铬酸钾溶液在酸性（浓硫酸）条件下与酒精发生反应，由橙色变成灰绿色。

10.对比实验：设置两个或两个以上实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，也叫相互对照实验。

知识点二：细胞呼吸：有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段：第二阶段：第三阶段：1）[H]出现在细胞呼吸中为NADH，出现在光合作用中为NADPH。

产生[H]的过程是指氧化型辅酶转化成还原型辅酶。

课本93页2）细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路项目来源去路[H] 有氧呼吸：葡萄糖和水无氧呼吸：葡萄糖有氧呼吸：与氧气结合生成水无氧呼吸：还原丙酮酸ATP 有氧呼吸：三个阶段无氧呼吸：第一阶段直接为绝大多数需能的生命活动供能（与光合产生的ATP 比较）3）糖类为什么必须要分解为丙酮酸后才能进行有氧呼吸的二、三阶段：因为线粒体膜上不含运输葡萄糖的载体蛋白，葡萄糖不能进入线粒体（或进入线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶）。

氢在能量代谢中的作用
氢在能量代谢中扮演着重要的角色。

以下是氢在能量代谢中的一些作用：
1.ATP产生：氢参与细胞中的三磷酸腺苷（ATP）的产生过程。

在细胞线粒体
内，氢离子（H^+）通过呼吸链传递，并驱动ATP合成酶，最终产生ATP，这是细胞内能量的主要来源。

2.呼吸作用：在有氧条件下，氢参与细胞呼吸过程中产生的氧化还原反应。

氢在线粒体内被转运到呼吸链中，与氧气结合，形成水，并释放出能量。

3.氢供体：氢可以作为还原剂参与多种酶催化的氧化还原反应，提供电子和
质子，从而驱动细胞内其他生化反应。

例如，氢在葡萄糖代谢中作为电子供体参与糖酵解和细胞色素P450等酶系统的反应。

4.pH调节：氢离子在细胞内外的浓度差异起着重要的调节作用。

细胞通过
氢离子的转运和排泄，维持细胞内pH的稳定性，从而保证正常的代谢和生物化学反应进行。

总体而言，氢在能量代谢中是一个重要的参与者，参与了ATP的产生、细胞呼吸、氧化还原反应以及pH调节等过程。

这些作用对维持细胞功能和整体生物体的生存至关重要。

2020-2021学年生物新教材人教必修1课时分层作业：5.3.1细胞呼吸的方式及有氧呼吸含解析课时分层作业（十八)（建议用时：40分钟）题组一细胞呼吸的方式1．细胞呼吸的实质是（)A．分解有机物，储存能量B．合成有机物，储存能量C．分解有机物,释放能量D．合成有机物,释放能量C［细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。

] 2．下列关于细胞呼吸方式的叙述，不正确的是(）A．酵母菌在有氧和无氧条件下均能生成CO2,只是生成量不同B．酵母菌的细胞呼吸方式有有氧呼吸和无氧呼吸两种C．人体成熟的红细胞只能进行无氧呼吸D．细菌等原核生物中有线粒体，可进行有氧呼吸D[酵母菌有氧呼吸生成大量CO2，无氧呼吸生成少量CO2，A正确；酵母菌的细胞呼吸方式有有氧呼吸和无氧呼吸两种，B 正确;人体成熟的红细胞没有线粒体，只能进行无氧呼吸，C正确；细菌等原核生物中无线粒体，D错误.］3．在一定条件下，某同学利用葡萄糖溶液培养酵母菌并探究酵母菌细胞呼吸的方式。

在该实验中不会出现的现象是(）A．只有在无氧条件下酵母菌才能进行增殖并代谢产生CO2 B．酒精与酸性重铬酸钾溶液混合后，溶液出现灰绿色C．CO2使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄D．用葡萄糖溶液培养酵母菌时，培养液的温度发生变化A［酵母菌属于兼性厌氧型生物，在有氧和无氧条件下，酵母菌都能进行增殖并代谢产生CO2，A错误；酵母菌无氧呼吸产生的酒精在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应使其变成灰绿色，B正确；酵母菌细胞呼吸产生的CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，C正确;用葡萄糖溶液培养酵母菌时,酵母菌能进行有氧呼吸和无氧呼吸,都能释放出能量，使培养液的温度发生变化,D正确。

]4．下图为某生物小组探究酵母菌呼吸方式的实验设计装置。

有关叙述正确的是（）A．乙、丙两试管加入干酵母后应煮沸B．实验自变量为是否通入O2C．实验因变量为是否产生CO2D．气泵泵入的气体应先除去O2B［加入干酵母后煮沸冷却，会杀死加入的酵母菌,因此应该先煮沸冷却，再加入酵母菌，A错误；本实验探究酵母菌的呼吸方式，实验自变量为是否通入O2，B正确;因变量为CO2产生量的多少或者酒精的有无,C错误;乙是验证酵母菌有氧呼吸方式的装置,需要O2，所以不需要除去O2,D错误。