高考专题 细胞呼吸

专题五细胞呼吸【知识网络图】一、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，产生出二氧化碳和水，释放能量，并生成ATP的过程。

总反应式：C6H12O6 + 6H2O + 6O2 ──→12H2O + 6CO2 + 大量能量1 mol 葡萄糖彻底分解后，放出总能量是2870千焦，其中有1161 千焦的能量贮存于ATP中(约40.5%，可以合成38 mol ATP)，其他的能量以热的形式散失，用以维持恒定体温。

二、无氧呼吸1、概念：细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量的能量的过程。

2、过程：第一阶段：与有氧呼吸的第一阶段完全相同第二阶段：丙酮酸和[H]不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或转化成乳酸。

酶反应式：C6H12O6 ─—→ 2 C2H5OH + 2 CO2 + 少量能量(植物细胞、酵母菌等)酶C6H12O6 ─—→ 2 C3H6O3 + 能量(动物细胞、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根等)由于无氧呼吸是分解有机物不彻底，还有许多能量未释放出来，所以无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少得多。

1 mol 葡萄糖分解成乳酸，只产生196.65千焦的能量，其中60.08千焦的能量贮于ATP 中（可以合成2 mol ATP)。

三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件需要O2、酶和适宜的温度不需要O2，需要酶和适宜的温度呼吸场所第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体内全过程都在细胞质基质内分解产物CO2和H2O CO2和酒精乳酸释放能量较多，1 mol葡萄释放能量2870 kJ，其中1161 kJ转移至ATP中较少，只有60.08 kJ转移至ATP中相同点第一阶段相同：葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸其实质都是：分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要相互联系【知识拓展】1、同种生物的不同细胞往往含有线粒体的数量不同，生命活动旺盛，消耗能量多的细胞中线粒体数量越多。

2、各反应参与的阶段：葡萄糖在第一阶段参与， H 2O 在第二阶段参与，O 2在第三阶段参与。

3、各生成物产生的阶段：[H]存第一、二阶段都产生，CO 2在第二阶段产生，H 2O 在第三阶段产生。

4、1mol 葡萄糖彻底氧化释放的总能量为 2870kJ ，可记为“二爸70岁”；其中有1161kJ 合成 ATP ，1161可记为“爷爷61岁”。

5、有氧呼吸总反应式中各原子的来源和去路：产生的H 2O 中的氧原子全部来自O 2，与反应物H 2O 中氧原子无关。

6、有氧呼吸过程中H 和ATP 的来源与去向（1）[H]来源：有氧呼吸第一阶段：C 6H 12O 6 →[H]有氧呼吸第二阶段：丙酮酸+水 →[H][H] 的去向：有氧呼吸第三阶段：[H]+O 2 → H 2O 。

（2）ATP 的来源：有氧呼吸第一、二、三阶段均产生ATP 、ATP 的去向：用于各项生命活动【典题例析】1．关于真核细胞呼吸正确的说法是（ )A ．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B ．水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度C ．无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体D ．有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质2、用含18O 的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O 转移的途径是（）。

A. 葡萄糖——丙酮酸——氧B. 葡萄糖——丙酮酸——氧C. 葡萄糖——氧——水D. 葡萄糖——丙酮酸——二氧化碳3、一运动员正在进行长跑锻炼，从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质，其浓度变化如图。

图中P、Q、R三曲线依次代表（）O2、CO2、乳酸 B. 乳酸、CO2、O2A.C. CO2、O2、乳酸D. CO2、乳酸、O2B.4、酵母菌研磨、离心分离后，得到上清液：（含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器），把等量的上清液、沉淀物和未离心处理的匀浆分别放入甲、乙、丙3个试管中，如图所示，分别进行以下实验：（1）实验一：向三支试管中分别滴加等量（1mol）的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的终产物分别是：甲，乙，丙。

（2）实验二：向三支试管中分别滴加等量（2mol）的丙酮酸，甲、乙、丙中的终产物分别是：甲，乙，丙。

（3）实验三：在隔绝空气的条件下，重复实验一，甲、乙、丙中的终产物分别是：甲，乙，丙。

（4）实验四：向三支试管中分别滴加等量的萤光素（萤火虫尾部提取的可以发光的物质）。

重复实验一，从理论上讲，发光最强的是________试管。

考场思维训练气体的容器1、葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质。

将一只实验小鼠放入含有放射性18O2进入细胞后，最先出现的放射性化合物是（）内，18O2A丙酮酸 B乳酸 C．二氧化碳 D．水2、下列关于植物呼吸作用的叙述，正确的是A高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸B是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别C呼吸作用的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜D种子库中贮藏的风干种子不进行呼吸作用3、关于有氧呼吸的叙述，错误的是A．主要在线粒体内进行 B.与无氧呼吸的全过程不完全相同C．释放出的能量较多 D．产物为二氧化碳、酒精或乳酸4．下列有关马铃薯块茎细胞呼吸的说法，正确的是（）A.有氧呼吸与无氧呼吸消耗相同葡萄糖时，有氧时释放的能量是无氧的19倍B.无氧呼吸释放能量较少，是因为绝大多数能量以热能的形式散发掉C.无氧呼吸释放能量较少，是因为绝大多数能量还在乳酸中未有释放D.有氧呼吸释放的能量绝大部分形成了ATP，无氧呼吸释放的能量只有少量形成了ATP5．下列有关呼吸作用的说法中，不正确的是A. 生物体吸收的 O用于在线粒体内与 [H] 结合生成水2B. 无线粒体的生物不一定不能进行有氧呼吸C. 在线粒体内进行的物质氧化必需在有氧条件下的部位一定在线粒体D. 对植物而言，产生CO26、如图是有氧呼吸过程图解，请依图回答问题。

(1) 在长方框内依次写出1、2、3所代表的物质名称。

(2) 有氧呼吸的主要场所是_________，进入该场所的呼吸底物是________。

(3) 水的分解和合成分别发生在________和________阶段。

(4) 产生二氧化碳的阶段是________，场所为________。

(5) )吸进的氧气在__________被消耗，参加________阶段的反应，其作用是。

四、影响植物呼吸速率的外界因素及应用①温度：细胞呼吸在最适温度(25～35℃)最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，呼吸受抑制，生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量。

② O2的浓度在O2浓度为零时只进行无氧呼吸，浓度为10％以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，浓度为10％以上，只进行有氧呼吸。

生产中常利用降低氧的浓度能够抑制细胞呼吸减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间。

从水果、蔬菜保鲜角度分析氧气的浓度应控制在5％左右，在5％左右时细胞呼吸强度较低，有机物消耗较少。

③ CO2的浓度：CO2浓度增加，呼吸速率会下降。

④水分：水既是细胞呼吸的环境，也是细胞呼吸的原料。

细胞含水量越低，细胞呼吸越弱，粮食在收仓储存之前进行晾晒的目的就是减少水分，降低呼吸消耗。

例：1．现在很多地区的农民利用塑料大棚培植花卉、蔬菜，不但丰富了市场，而且能收到较好的效益。

试结合大棚种植中的一些技术环节分析回答下列问题：(1)在寒冷的冬季，大棚内仍有较高的气温，能保证植物的正常生长，大棚内温度较高的原因是：①是植物的作用产生能量部位以热能的形式放出；②是棚内空气不对流，植物和微生物产生的气体使热量不容易散失，这与地球“效应”相同；(2)大棚所用的塑料薄膜有多种颜色，如无色、红色、绿色、蓝色等，从促进光合作用的角度分析，何种颜色最好?为什么?(3)夜间适当大棚的温度，有利于提高植物产量，因为。

(4)大棚内每天要适当通风，否则棚内植物不能生长，这主要是因为，因此称二氧化碳是塑料温室大棚的肥。

mg/(100g种子·h)]。

请据图回答：2．下图表示含水量不同的玉米种子的呼吸速率[CO2(1)玉米种子的呼吸速率与含水量的关系如何? 。

(2)为了使种子安全贮藏，种子的含水量应控制在以下。

(3)呼吸速率高的种子会出现发潮发热的现象，原因是。

(4)还可以从哪些方面采取措施来降低种子的呼吸速率，确保贮粮安全?试举两例。

3．水果长时间储藏、保鲜所需要的条件应为（）A．低温、干燥、低氧 B．低温、湿度适中、低氧C．高温、干燥、高氧 D．高温、湿度适中、高氧规律总结联系生活实际，在生产实际中常常根据需要采取一定措施促进或抑制细胞呼吸，在答题时要注意以下几个方面：(1)作物栽培中，采取中耗松土、防止土壤板结等措施，都是为了保证根的正常细胞呼吸。

(2)粮油种子的贮藏，必须降低种子含水量，使种子呈风干状态，使细胞呼吸速率降至最低以减少有机物消耗。

如果种子含水量过高，呼吸较强，使贮存的种子堆中温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸，使种子品质变坏。

．(3)在果实和蔬菜的保鲜中，常通过控制细胞呼吸以降低它们的代谢强度，达到保鲜的目的。

例如，某些果实和蔬菜可放在低温下或降低空气中的氧含量及增加二氧化碳的浓度，减弱细胞呼吸，使整个器官代谢水平降低，延缓老化。

(4)在农业生产中，为了使有机物向着人们需要的器官积累，常把下部变黄的已无光合作用能力且仍然消耗养分的枝叶去掉，使光合作用的产物更多地转运到有经济价值的器官中去。

(5)人在剧烈运动时，会因无氧呼吸积累过多的乳酸而感到肌肉酸痛：从平原地区初入高原生活的人也因缺氧而影响正常的细胞呼吸而感到诸多不适。

[ 基础训练题 ]1 、人体进行有氧呼吸的场所是（）。

A. 肺泡B. 细胞质基质C. 线粒体D. 细胞质基质和线粒体2 、下列有关线粒体的描述中，不正确的是（）。

A. 线粒体具有内外两层膜，内膜折叠成嵴，使内膜的表面积大大增加B. 线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶的部位一定是线粒体C. 细胞产生 CO2D. 线粒体进行呼吸作用时必须有氧的参与用于（）。

3 、生物体吸收的 O2B. 在线粒体内与 [H] 结合生成水A. 在线粒体内含成 CO2，部分与 [H] 结合生成水C.在细胞质基质中与 [H] 结合生成水D.部分形成 CO24 、将鼠的肝细胞磨碎，离心后试管中有一层成分含许多呼吸酶。

这些呼吸酶可能来自（）。

A. 细胞膜B. 细胞质C. 核仁D. 核膜5、马铃薯块茎进行无氧呼吸只能释放少量能量，其他能量（）。

A. 贮藏在葡萄糖中B. 存留于酒精中C. 存留于乳酸中D. 以热能形式散失6、在四支试管中分虽含有下列不同的化学物质和活性酵母细胞制备物，经一定时间的保温后，能的是（）。