重庆市万州分水中学高考生物 第5章《细胞的能量供应和利用》复习考点三 分析比较有氧呼吸与无氧呼吸的过
哥几个走着-大一上学期总结
重庆市万州分水中学高考生物 第5章《细胞的能量供应和利用》复
习考点三
分析比较有氧呼吸与无氧呼吸的过程 新人教版必修1
1. 完善细胞呼吸的过程图解
2. 在有氧呼吸总反应式中标出氧元素的来源和去路
3.
比较有氧呼吸和无氧呼吸
项目 有氧呼吸
场
细胞质基质和线粒体
所
条
需O2、酶
件
无氧呼吸
细胞质基质
不需O2、需酶
酒精和CO2或乳酸
少量
有机物没有彻底分解,能量没有完全释放
不
产
同CO2、H2O
物
点
能
大量
量
特
有机物彻底分解,能量完全释放
点
联
葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同
系
相
实
同
分解有机物,释放能量,合成ATP
质
点
意
为生物体的各项生命活动提供能量
义
易错警示 有关细胞呼吸的4个易
错点:(1)有H2O生成的一定是有氧呼吸,有CO2生成的
一定不是乳酸发酵。(2)不同生物无氧
呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,
根本原因在于控制酶合成的基因不同。(3)无氧
呼吸只释放少量能量,其余能量储存在分解
1
不彻底的氧化产物——酒精或
乳酸中。(4)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产
生的酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂
胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作
用。
3. 将含酵母菌的葡萄糖溶
液均分为4份,分别置于甲、乙、丙、丁四种条件下培养,测得
CO2和O2体积变化的相对值如图。下
列叙述正确的是 ( )
A.甲条件下,细胞呼吸的产物除CO2外,还有乳酸
B.乙条件下,有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
C.丙条件下,细胞呼吸产生的ATP最少
D.丁条件下,产物中的CO2全部来自线粒体
答案 D
解析
据O2
与CO2
O2∶CO2=2∶8⇒乙有氧呼吸13葡萄糖
无氧呼吸3葡萄糖的比例
O2∶CO2=4∶6⇒丙有氧呼吸23葡萄糖
无氧呼吸1葡萄糖
O2∶CO2=1∶1⇒丁只进行有氧呼吸
氧浓度(%)
产生CO2的量
产生酒精的量
a
30 mol
0 mol
b
不消耗O2,只产生CO2⇒甲只进行无氧呼吸
∶
∶
4. 有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的酒精和CO2
的量如下表所示:
c
12.5 mol
6.5 mol
d
15 mol
6 mol
9 mol
9 mol
下列叙述错误的是
( )
A.氧浓度为a时只进行有氧呼吸
B.b值对应的氧浓度为零
C.氧浓度为c时,经有氧呼吸产生的CO2为6 mol
D.氧浓度为d时,有13的葡萄糖用于酒精发酵
答案 D
解析 根据表格信息,
结合有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可判断:在氧浓度为a时酵母菌只
进行有氧呼吸,b时只进行无氧呼吸
,c、d时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。氧浓度为d
时有氧呼吸产生CO2的量为15-6=9(m
ol),消耗葡萄糖1.5 mol,无氧呼吸产生CO2的量
为6 mol,消耗葡萄糖3
mol,故有23的葡萄糖用于酒精发酵。
2
细胞呼吸类型的判断
在以C6H12O6为呼吸底物的情况下,CO2释放量和O2消耗量是
判断细胞呼吸类型的重要依
据,总结如下:
1.无CO2释放时,细胞只进行产生乳酸的无氧
呼吸,此种情况下,容器内气体体积不发生
变化,如马铃薯块茎的无氧呼吸。
2.不消耗O2
,但产生CO2,细胞只进行产生酒精的无氧呼吸,此种情况下容器内气体体积
增大,如酵母菌的无氧呼
吸。
3.当CO2释放量等于O2消耗量时,细胞只进行有氧呼吸,此种情况下,容器内气体体积不<
br>变化,但若将CO2吸收,可引起气体体积减小。
4.当CO2释放量大于O2消耗量时,细胞
同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸,如酵
母菌在不同O2浓度下的细胞呼吸,此种情况下,判断哪
种呼吸方式占优势,可分析如下:
(1)若
VCO24
=,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。
VO
23
VCO24
(2)若>,无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸,无氧呼吸占优势。 <
br>VO23
VCO24
(3)若<,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸,有氧呼吸占
优势。
VO23
考点三 聚焦细胞呼吸的环境因素及应用
1. 温度
(1)曲线模型:如右图。
(2)模型解读:温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响
呼吸速率。
①最适温度时,细胞呼吸最强。
②超过最适温度时,呼吸酶活性降低,甚至变性失活,细胞呼吸受
抑制。
③低于最适温度呼吸酶活性下降,细胞呼吸受抑制。
(3)应用:①低温下贮存蔬菜水果。
②温室栽培中增大昼夜温差(降低夜间温度),以减少夜间呼吸
消耗有机物。
2.
O2浓度
(1)曲线模型:如右图。
(2)模型解读
①O2浓度低时,无氧呼吸占优势。
②随O2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加
强。
③当O2浓度达到
一定值后,随O2浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影
响)。
(3)应用
:贮藏水果、蔬菜、种子时,降低O2浓度,以减少有机物消耗,但不能无O2,否
则产生酒精过多,导
致腐烂。
3. 含水量
3
(1)曲线模型:如右图。
(2)模型解读:在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加
而加快,随含水量的减少而减慢。当含水量过多时,呼吸速
率减慢,甚至死亡。
(3)应用:作物栽培中,合理灌溉。
4. CO2浓度
(1)曲线模型:如右图。
(2)模型解读:CO2是细胞呼吸的产物,对细胞呼吸具有抑制作
用。
(3)应用:在蔬菜、水果保鲜中,增加CO2浓度(或充入N2)可抑
制细胞呼吸,减少有机物的消耗。
易错警示 细胞呼吸原理在生产生活中的6点应用举例 <
br>(1)“创可贴”包扎伤口,为伤口创造疏松透气的环境,从而防止厌氧菌繁殖。(2)工业发酵
罐酿酒,先通气让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,后密封让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
(3)稻田需
要定期排水,促进根细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生的酒精毒害细胞。(4)作物
栽培需中耕松土,防
止土壤板结,促进根细胞有氧呼吸,保证能量供应,促进矿质元素的吸
收。(5)粮食种子保存:零上低
温、低氧、干燥;果蔬贮藏:零上低温、低氧、中等湿度。
(6)提倡慢跑,防止无氧呼吸产生乳酸使肌
肉酸胀。
5.
如图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述中,不正确的
是
( )
A.番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质
B.光照对番茄果实呼吸的抑制作用8 ℃时比15 ℃时更强
C.低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实
D.贮藏温度下降时果实呼吸减弱,可能与细胞内酶活性降低有关
答案 C
解析
番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸均可产生二氧化碳,有氧呼吸第二阶段在线粒体中
产生二氧化碳,无氧
呼吸在细胞质基质中产生二氧化碳,A项正确。计算“8
℃时光照条件
下呼吸强度比黑暗条件下呼吸强度的减少量占黑暗条件下呼吸强度的百分比”与“15 ℃
光
照条件下呼吸强度比黑暗条件下呼吸强度的减少量占黑暗条件下呼吸强度的百分比”,进行
比
较可知,B项正确。图示信息表明,光照条件下细胞呼吸比黑暗条件下细胞呼吸弱,所以
光照条件下更有
利于果实的贮存,C项错误。温度降低会使与呼吸作用有关的酶的活性降低,
细胞呼吸减弱,D项正确。
技法提炼
蔬菜、水果与种子储藏条件的区别
蔬菜和水果应放置在零上低温、湿度适中、低氧的条件下,而种子应储藏在零上低温、干燥、
4
低氧条件下,其目的都是降低呼吸作用,减少有机物的消耗,但由于水果和蔬菜本身
的特点
需要一定的湿度才能保持新鲜度,故造成它们在储藏条件上的差异。
实验八
探究酵母菌细胞呼吸的方式
1. 实验原理
(1)酵母菌在有氧和无氧的条件下
都能生存,属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生
大量的CO2,在进行无氧呼吸时能产生酒精和
CO2。
(2)CO2可使澄清的石灰水变混浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,根据石
灰
水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养液中CO2的产
生情况。
(3)橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下可与乙醇发生化学反应,变成灰绿色。
2. 实验流程
5
思考
(1)通入A瓶的空气中不能含有CO2的原因是什么?
(2)B瓶应封口放置一段时间后再连通盛有澄清石灰水锥形瓶的原因是什么?
提示 (1)
通入A瓶的空气中不能含有CO2,以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊
完全是由酵母菌有氧呼
吸产生的CO2所致。(2)B瓶应封口放置一段时间,待酵母菌将B瓶
中的氧气消耗完,再连通盛有澄
清石灰水的锥形瓶,确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧
呼吸产生的。
6.
不考虑大气压强、温度等变化的影响,从下面装置中挑选装置进行实验,探究某生物的
细胞呼吸方式,写
出预期结果及结论。
本题的实验目的是探究某生物的细胞呼吸方式,因此要设置两套细胞呼
吸装置。两套细胞呼
吸装置中的单一变量是NaOH溶液与蒸馏水,其他所有项目应该一致。加蒸馏水的
装置内气
压的变化是由CO2与O2共同决定的,因此选装置一和装置二。
预期结果和结论分
别是:(1)若装置一着色液左移,装置二着色液不动,则表明该生物只进
行有氧呼吸;(2)若装置一
着色液不动,装置二着色液右移,则表明该生物只进行无氧呼吸;
(3)若装置一着色液左移,装置二着
色液右移,则表明该生物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
(1)有同学认为装置三也是必要的,你认为
有必要吗?______________________。
(2)若实验时装置一和装置二中的着
色液均左移,呼吸底物还只是葡萄糖吗?
____________________________
____________________________________________。
答案 (1)没有必要 (2)不只是葡萄糖
选用下面对照装置,可以根据红色液滴移动方向来探究细胞的呼吸类型。
1.
实验材料分析
(1)装置一、二中试剂的作用:NaOH溶液吸收CO2,清水作为对照。
(2)在利用葡萄糖作为能源物质的条件下,有氧呼吸气体体积不变,无氧呼吸气体体积增加。
2. 实验结果分析
装置一
红色液滴左移
红色液滴不动
红色液滴左移
6
装置二
红色液滴不动
红色液滴右移
红色液滴右移
结果
只进行有氧呼吸
只进行无氧呼吸
既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
序号
①
错因分析
概念区分不清
正确答案
细胞质基质
序号
②
错因分析
对小麦种子无
氧呼吸的产物
分辨不清
没有答到问题
的实质
正确答案
酒精
在相关酶的作
用下尽可能的
将能量转移到
ATP中
将甲、乙两装
置中萌发的小
麦种子换成等
量的煮沸杀死
的小麦种子
③ 没有根据图示作答 过程③ ④
⑤ 表述不到位
分不清“或”、
“和”的含义
增大吸收CO2
的面积
有氧呼吸和无
氧呼吸
⑦
⑥
没有审清“因
物理因素引起
的气体体积变
化”
教师备课资源
1.有氧呼吸三个阶段的比较
阶段
第一阶段
项目
场所
反应物
生成物
产生ATP数量
需要ATP情况
与氧的关系
2. 无氧呼吸的过程与分析
(1)无氧呼吸的过程
7
第二阶段
线粒体基质
丙酮酸和水
二氧化碳
和还原氢
少量
不需要
无关
第三阶段
线粒体内膜
还原氢
和氧气
水
大量
不需要
有关
细胞质基质
葡萄糖
丙酮酸和
还原氢
少量
需要
无关
(2)不同生物无氧呼吸的产物不同
生物
植物
动物
微生
物
马铃薯块茎、甜菜块根
乳酸菌等
酵母菌等
无氧呼吸产物
大多数植物细胞,如根细胞
酒精和CO2
乳酸
乳酸
乳酸
酒精和CO2
3.
三种类型细胞呼吸比较
类型
有氧呼吸
比较
无氧呼吸Ⅰ
(产物为酒精)
无氧呼吸Ⅱ
(产物为乳酸)
乳酸
菌、处于暂时缺
氧状态下的动物细
胞、人体细胞及马铃
薯块茎、玉米胚、甜
菜
块根等
发生范围
多数厌氧及兼性厌氧
绝大多数动物和植微生物(如酵母菌)、
物、全部好氧微生物
暂时缺氧状态下的植
物细胞
细胞质基质和线粒体 细胞质基质
消耗O2
大量
产生H2O
不消耗O2
少量
不产生H2O
反应场所
耗O2状态
释放能量情况
是否产生H2O
相同点
酶
①第一阶段均相同,即:C6H12O6――→2C3H4O3+4[H]+少量能量;②实质相同:均可分解有机物释放能量,为各项生命活动供能
4.
呼吸作用类型的判断技巧(以葡萄糖为底物的细胞呼吸)
(1)若某生物产生的CO2量和消耗的O2
量相等,则该生物只进行有氧呼吸(或同时进行有氧
呼吸和产生乳酸的无氧呼吸)。
(2)若某生物不消耗O2,只产生CO2,则只进行无氧呼吸(酒精发酵)。
(3)若某生物产生的CO2量比消耗的O2量多,则同时进行有氧呼吸和无氧呼吸(酒精发酵)。
(4)若某生物没有O2的消耗和CO2的产生,则该生物只进行乳酸发酵或者已死亡。
(5)无氧呼吸无水生成,若在呼吸作用的产物中有水,则一定进行了有氧呼吸。
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