1920 第4章 第3节 细胞呼吸Word格式文档下载.docx
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无氧或缺氧、有酶的催化。
(3)反应物:
葡萄糖等有机物。
(4)产物:
C2H5OH(乙醇)和CO2或C3H6O3(乳酸),同时释放较少能量。
(5)反应式(以葡萄糖为底物)
C6H12O6
2C2H5OH+2CO2+能量(少量)
2C3H6O3+能量(少量)
在缺氧的环境条件下为生物供能。
2.影响酵母菌无氧呼吸的因素
(1)实验目的:
说明影响细胞无氧呼吸的因素。
(2)实验原理:
酵母菌进行无氧呼吸的产物有CO2,通过CO2与澄清石灰水的反应速度来探讨O2的浓度、温度等因素对酵母菌无氧呼吸的影响。
(3)实验步骤
①阅读实验背景材料,得出结论:
酵母菌既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸,两种呼吸的产物中都有CO2。
②分小组讨论,提出O2的浓度、温度可能会对酵母菌的无氧呼吸产生的影响。
③分组设计实验,实验设计要注意:
实验装置要符合科学性;
观察记录表格要合理。
3.细胞呼吸原理的应用
(1)农业生产上
①原理:
适当增强细胞呼吸,以促进作物的生长发育。
②实例:
水稻生产中适时露田和晒田。
(2)粮食储藏上
降低温度和保持干燥,抑制细胞呼吸以延长保存期限。
稻谷等种子的含水量不能过高,以防过强的细胞呼吸释放的热量和水导致种子霉变。
(3)果蔬储藏上
降低氧气浓度或温度,抑制呼吸酶活性以减少含水量的消耗。
在0~1℃条件下储藏苹果、柑橘等果实。
1.生物体一切生命活动所消耗的ATP均由细胞呼吸提供。
( )
2.生物体内的细胞呼吸其能量是逐步释放的,这与有机燃料的燃烧有所不同。
3.细胞呼吸释放的能量全部以热能形式散失。
4.无氧呼吸的两个阶段都能产生ATP。
5.与无氧呼吸相比,有氧呼吸的特点是分解有机物不彻底。
6.稻田需要定期排水,否则水稻幼苗因缺氧生成乳酸而变黑、腐烂。
[答案] 1.×
提示:
光合作用暗反应所消耗的ATP来自光反应。
2.√
3.×
细胞呼吸释放的能量除以热能散失外还有一部分储存在ATP中。
4.×
无氧呼吸只有第一阶段产生ATP。
5.×
有氧呼吸将有机物彻底分解。
6.×
水稻幼苗缺氧生成酒精。
有氧呼吸
[讲解归纳]
1.比较燃烧和细胞呼吸
比较项目
细胞呼吸
体外燃烧
相同
反应式
有机物+氧气→二氧化碳+水+能量
实质
氧化分解有机物释放能量
不同
条件
酶的催化
点燃
释放能量特点
逐步释放
快速连续释放
发光发热现象
没有剧烈的发热、发光现象
有剧烈的发热、发光现象
2.有氧呼吸的主要场所——线粒体
线粒体具有双层膜,[3]内膜向内腔折叠形成[2]嵴,大大增加膜的面积,线粒体内充满了液态的[4]基质,线粒体的内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
3.有氧呼吸三个阶段比较(以葡萄糖作底物为例)
阶段
具体过程
发生场所
与氧的关系
第一阶段
2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量
细胞质基质
无关
第二阶段
2C3H4O3+6H2O
6CO2+20[H]+少量能量
线粒体基质
第三阶段
24[H]+6O2
12H2O+大量能量
线粒体内膜
必须有氧
巧学好记:
有氧呼吸中物质的来源及去向分析
(1)[H]
①产生的阶段:
第一、二阶段;
②被氧化的阶段:
第三阶段。
(2)葡萄糖的利用:
第一阶段。
(3)水
①利用:
第二阶段;
②形成:
(4)O2的利用:
(5)CO2的产生:
第二阶段。
1.下图是有氧呼吸过程的示意图,①②③表示反应阶段。
下列叙述正确的是( )
A.葡萄糖中的大部分能量在①阶段释放
B.②阶段所需的酶均分布于线粒体基质中
C.③阶段的进程需要酶的参与
D.①②阶段为③阶段的顺利进行直接供能
C [有氧呼吸分为三个阶段,根据有氧呼吸的过程可知,图中①②③分别表示有氧呼吸的第一、二、三阶段。
第一、二阶段释放少量能量,形成少量ATP,第三阶段释放大量能量,形成大量ATP,A选项错误。
②阶段为有氧呼吸第二阶段,此阶段所需要的酶大部分在线粒体基质中,也有少量的酶存在于线粒体的嵴上,B选项错误。
③阶段为电子传递链,此过程需要酶的参与,参与此过程的酶镶嵌在线粒体内膜上,C选项正确。
③阶段为放能的过程,不需要①②阶段提供能量,D选项错误。
]
2.如图表示有氧呼吸过程。
下列有关说法正确的是( )
A.①②④中数值最大的是④
B.③代表的物质名称是氧气
C.产生①②的场所是线粒体
D.CO2中的氧都来自葡萄糖
A [图中①②④分别表示有氧呼吸第一、二、三阶段产生的能量,第三阶段产生的能量最多,A项正确。
丙酮酸在水的参与下彻底分解为CO2和[H],图中③表示水,故B项错。
产生①的场所是细胞质基质,而产生②的场所是线粒体基质,故C项错。
CO2中的氧一部分来自葡萄糖,一部分来自水,故D项错。
无氧呼吸及影响细胞呼吸的因素
[问题探究]
1.苹果储藏久了,会闻到酒精的气味;
而马铃薯块茎储藏久了,却闻不到酒精的气味。
请分析这是为什么?
出现以上现象的根本原因是什么?
提示:
苹果进行无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,而马铃薯进行无氧呼吸的产物是乳酸。
无氧呼吸产物的不同与细胞内的酶有关,出现以上现象的根本原因是细胞内遗传物质不同,一种细胞的无氧呼吸产物只能对应一种情况:
酒精和二氧化碳,或者乳酸。
2.包扎伤口为什么要使用透气纱布或“创可贴”呢?
增加通气量,防止厌氧病原体的繁殖。
(1)过程(见下表)
项目
反应过程
场所
2C3H4O3+4[H]+少量能量
总反应式
2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量
或C6H12O6
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
无氧呼吸有以下几个特点:
①细胞的无氧呼吸是在缺氧的条件下进行的,以适应不利的环境条件。
②细胞的无氧呼吸过程中,把有机物不彻底氧化分解,形成不彻底氧化产物。
所谓不彻底氧化产物,是指有机物经过无氧呼吸分解后,仍然是一些小分子有机物,如酒精、乳酸等。
③释放能量少。
因为这个过程没有氧气参与,只依靠细胞内的酶来分解有机物,形成的不彻底的氧化产物中仍储存着大量能量,所以无氧呼吸过程释放的能量很少。
(2)意义
①高等植物在水淹等情况下,可以进行短暂的无氧呼吸,将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳,释放出能量以适应缺氧的环境。
②人在剧烈运动时,需要在相对较短的时间内消耗大量的能量,肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供应能量。
2.影响细胞呼吸的内部因素
(1)不同种类的植物呼吸速率不同,如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。
(2)同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同,如幼苗期、开花期呼吸速率升高,成熟期呼吸速率下降。
(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官。
3.影响细胞呼吸的外界因素
(1)温度
甲
通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。
与温度影响酶催化效率的曲线特征一致。
如图甲所示。
生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果,在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温,来降低细胞呼吸,减少有机物的消耗。
(2)O2浓度
乙
①对于无氧呼吸:
随氧气浓度增加而受抑制,氧气浓度越高,抑制作用越强,氧气浓度达到一定值时,被完全抑制。
如图乙所示。
②对于有氧呼吸:
氧气是有氧呼吸的原料之一,在一定范围内,随着氧气浓度的增加,有氧呼吸速率增强,但当氧气浓度增加到一定值时,有氧呼吸速率不再增加。
如图丙所示。
丙
③绝大多数植物的非绿色器官或酵母菌的呼吸速率受氧气浓度的影响。
如图丁所示。
丁
(3)CO2和含水量
除了温度、氧气外,二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用。
生物含水量的多少影响呼吸作用,在一定范围内,呼吸作用强度随含水量的增加而增大。
1.细胞内糖分解代谢过程如下图所示,其中在细胞质基质中发生的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
C [图中①为有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段,②为有氧呼吸二、三阶段,③④分别为两种无氧呼吸的第二阶段。
有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一、二阶段发生在细胞质基质中。
2.以下甲、乙两图都表示苹果组织细胞中CO2释放量和O2吸收量的变化。
下列相关叙述不正确的是( )
A.甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点
B.甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的CD段
C.甲图的a、b、c、d四个浓度中c是最适合贮藏的氧浓度
D.甲图中氧浓度为d时没有酒精产生
B [甲图中氧浓度为a时,细胞只释放CO2不吸收O2,说明细胞只进行无氧呼吸,对应乙图中的A点,A正确;
甲图中氧浓度为b时CO2的释放量远远大于O2的吸收量,说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,且无氧呼吸强度大,应对应乙图中AC段,B错误;
贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时的氧浓度(甲图中的浓度c),故C正确;
氧浓度为d时,CO2的释放量与O2的吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸,因此没有酒精产生,D正确。
[课堂小结]
知识网络构建
核心语句归纳
1.有氧呼吸的反应式:
C6H12O6+6O2+6H2O
2.有氧呼吸的三个阶段
(1)细胞质基质:
丙酮酸+[H]+能量(少量)。
(2)线粒体基质:
丙酮酸+H2O
CO2+[H]+能量(少量)。
(3)线粒体内膜:
[H]+O2
H2O+能量(大量)。
3.无氧呼吸的两种反应类型
(1)C6H12O6
2C3H6O3(乳酸)+能量少量。
(2)C6H12O6
2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量少量。
4.真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,而无氧呼吸的场所只有细胞质基质。
1.在有氧呼吸过程中,进入细胞中的氧将( )
①与氢结合生成水 ②与碳结合形成二氧化碳 ③在线粒体中被消耗 ④在线粒体和细胞质基质中被消耗
A.①④ B.②③
C.①③D.②④
C [有氧呼吸的整个过程分成三个阶段,第三个阶段是前两个阶段产生的氢与氧结合生成水,反应发生在线粒体中。
2.比较动物的有氧呼吸和无氧呼吸,下列叙述最恰当的是( )
A.糖类是有氧呼吸的主要能源物质,但不是无氧呼吸的主要能源物质
B.有氧呼吸和无氧呼吸过程中都能产生还原性氢
C.有氧呼吸逐步释放能量,无氧呼吸瞬间释放能量
D.有氧呼吸和无氧呼吸的终产物中都有水
B [糖类是有氧呼吸和无氧呼吸的主要能源物质;
无论是有氧呼吸还是无氧呼吸,能量都是逐步释放的;
生成乳酸的高等动物细胞的无氧呼吸终产物中没有水。
3.有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的酒精和CO2的量如图所示(细胞两种呼吸速率相等),在氧浓度为a时( )
A.酵母菌只进行无氧呼吸
B.2/3的葡萄糖用于无氧呼吸
C.1/3的葡萄糖用于无氧呼吸
D.酵母菌停止发酵
B [解答本题首先根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式,判断氧浓度为a时的无氧呼吸和有氧呼吸产生的CO2量,进而判断细胞呼吸类型及其分解葡萄糖的比例。
酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2的物质的量之比是1∶1。
浓度a时酒精的产生量是6mol,则无氧呼吸产生的CO2量也为6mol。
图中实际CO2的生成量为15mol,用CO2的总生成量减去无氧呼吸生成的CO2量等于有氧呼吸生成的CO2量(15mol-6mol=9mol)。
有氧呼吸每消耗1mol的葡萄糖产生6molCO2,生成9molCO2则消耗了1.5mol的葡萄糖;
无氧呼吸每消耗1mol葡萄糖产生2molCO2,生成6molCO2则消耗了3mol的葡萄糖。
因此无氧呼吸消耗的葡萄糖占2/3。
4.如图为细胞呼吸过程,其中a、b表示物质,①~④表示主要步骤,请回答下列问题:
(1)图中a、b表示的物质分别是________、________。
(2)图中②③过程中都有CO2产生,其场所分别是________、________。
(3)过程①除产生能量外,还产生________;
在①~④过程中释放能量最多的是________。
(4)②和④过程一般不会同时发生在同一生物体内,其原因是___________________________________。
[解析] 图中a和b分别表示丙酮酸、乳酸。
②③过程分别发生在细胞质基质和线粒体(基质)中。
在过程①中除产生能量外,还可以产生[H]。
在①~④过程中,有氧呼吸的第三阶段释放的能量最多。
不同生物体细胞中,由于酶的种类不同,无氧呼吸的产物不同。
[答案]
(1)丙酮酸 乳酸
(2)细胞质基质 线粒体
(3)[H] ③ (4)不同生物体内酶的种类不同
[教材课上思考答案](教师用书独具)
积极思维(P81)
细胞呼吸是在温和的条件下氧化分解有机物,逐步释放能量,没有剧烈的发光、发热现象;
有机物燃烧是在短时间内,将能量快速释放出,并伴有剧烈的发光、发热现象,在某些情况下,还有可能发生爆炸。
积极思维(P84)
有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别
主要区别
无氧呼吸
需氧
不需氧
细胞质基质(第一阶段)和线粒体(第二、三阶段)
分解程度
彻底
不彻底
产物
CO2、H2O
乳酸或酒精和CO2
能量释放
大量
少量
在无氧呼吸过程中,由丙酮酸分解为乙醇或乳酸的阶段没有释放能量。
[教材课后习题答案](教师用书独具)
评价指南(P86)
一、单项选择题
1.D 2.B 3.A 4.C 5.D 6.D 7.C
二、技能增进题
略
第四章 综合评价指南(P90)
1.
(1)20 40
(2)2.05
2.
(1)A C 特异 在B、C、D物质同时存在时,只催化C物质分解成E和F
(2)葡萄糖 果糖
3.
(1)有氧呼吸
(2)丙酮酸和[H] 能量 二氧化碳和[H] 能量 [H] 水 能量 ATP (3)光合 物质 能量 太阳能
4.
(1)无氧呼吸
(2)AB段随着氧含量的增加,无氧呼吸受到抑制,同时有氧呼吸的速率也很低 (3)BC段氧含量不断增加,有氧呼吸越来越旺盛,CO2的释放量达到新高峰 (4)B点。
储存瓜果蔬菜时,要尽量降低呼吸作用,减少有机物的消耗,应选择B点所对应的氧含量,这时的有氧呼吸已明显降低,同时又抑制了无氧呼吸。
5.
(1)缩短 30
(2)白天温度较高时,有利于光合作用的进行,积累较多的有机物;
夜间温度高时,细胞呼吸作用旺盛,消耗的有机物多,不利于籽粒干重的增加。
设计方案:
在温室中,适当提高白天温度,降低夜间温度。
在自然条件下,选择适当的栽培时间,有利于农作物产量的提高。
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- 1920 第4章 第3节 细胞呼吸 细胞 呼吸