2018版步步高高考生物(人教版全国通用)大一轮复习讲义第三单元细胞的能量供应和利用第9讲

第三单元 细胞的能量供应和利用
第9讲 细胞呼吸
考纲要求
1.细胞呼吸(Ⅱ)。
2.实验：探究酵母菌的呼吸方式。
内容索引
考点一 呼吸作用的方式与过程 考点二 影响细胞呼吸的外界因素及其应用 聚焦热点题型3 细胞呼吸相关的实验题
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呼吸作用的方式与过程
考点一
(2)粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，其原因是什么？ 提示
种子在有氧呼吸过程中产生了水。
(3) 如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的 CO2 ，所消耗的葡萄糖之比 为 1 ∶3 。
答案
突破重点难点
1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解
2.有氧呼吸与无氧呼吸的比较 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不需要O2，需要酶和适 宜的温度 第一阶段：细胞质基质
命题点二 细胞呼吸类型的判断
4.(2016· 滕州一中检测 )不同种类的生物在不同的条件下，呼吸作用方式
不同。若分解底物是葡萄糖，下列对呼吸作用方式的判断不正确的是 A.若只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸 B.若既不吸收O2同时也不释放CO2，则说明该细胞已经死亡 C.若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸，也进行无 氧呼吸 D.若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞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
解析
命题点一 氧浓度对细胞呼吸的影响及应用分析 2.(2016· 安徽示范高中第三次联考)甲、乙两图均表示氧浓度对呼吸作用(底物 为葡萄糖)的影响，下列相关叙述中正确的是 答案
解析
A.甲图中，氧浓度为a时只进行无氧呼吸，呼吸产物中有乳酸或酒精
B.甲图中，氧浓度为d时只进行有氧呼吸
C.乙图中，储存种子或水果时，A点对应的氧浓度最适宜
降低
D.实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大
(6)氧气：只以反应物的形式参与有氧呼吸的第三阶段，场所为线粒体
内膜。
探究命题方向
命题点一 细胞呼吸过程中物质和能量分析 1.右图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关 生理过程，a～e表示物质，①～④表示过程。 下列有关叙述正确的是 答案
解析
A.催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中 B.图中物质c为[H]，它只在有氧呼吸过程中产生 C.图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中e为ATP D.①④③过程为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a、d分别是丙酮酸和O2
[H]
ATP
4.细胞呼吸中能量的释放与去向
5.细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所总结 (1)水：生成于有氧呼吸第三阶段，场所为线粒体内膜；以反应物参与有氧 呼吸第二阶段，场所为线粒体基质中。而无氧呼吸中不存在水的生成与参与。 (2)CO2：在有氧呼吸的第二阶段、线粒体基质中产生，或者在无氧呼吸的 第二阶段、细胞质基质中产生。动植物体内均可产生二氧化碳。
答案 解析
命题点三 有氧呼吸与无氧呼吸的相关计算
5.有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的 O2 时，其产生的
酒精和CO2的物质的量如下图所示。据图中信息推断，错误的是
答案 解析
A.当O2浓度为a时，酵母菌没有有氧呼吸，只有无氧呼吸 B.当O2浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸的过程有所不同 C.当O2浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵 D.a、b、c、d 4种不同氧浓度下，细胞都能产生[H]和ATP
归纳总结
细胞呼吸反应式中各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物)
(1)有氧呼吸：葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6。 (2)无氧呼吸：葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸＝1∶2。 (3)消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为
1∶3。
(4)消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和无氧呼
命题点三 有氧呼吸与无氧呼吸的相关计算
6.现有一瓶葡萄糖液，内臵有适量的酵母菌，经测定瓶中放出 CO2 的体积
与吸收O2的体积比为7∶6，这是因为(假设两种呼吸作用消耗葡萄糖的速率
相等) 答案
解析
A.有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸
B.有6/7的酵母菌在进行有氧呼吸
C.有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸 D.有1/7的酵母菌在进行有氧呼吸
②作物栽培中的中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。
③提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生 乳酸 。
④稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生 酒精 ，防止 酒精 中毒，烂根死亡。
3.CO2浓度 (1)原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会 抑制 (填“促进”或 “抑制”)细胞呼吸的进行。 (2)曲线模型(如下图)
反应条件
需要O2、酶和适宜的温度
第一阶段：细胞质基质
不同点 呼吸场所 第二阶段：线粒体基质
第三阶段：线粒体内膜 产物 能量 CO2、H2O 大量
第二阶段：细胞质基质
酒精和CO2或乳酸 少量
1 mol葡萄糖释放2 870 kJ
释放能量 的能量，其中1 161 kJ左
1 mol葡萄糖释放196.65 kJ(生 成乳酸)或225 kJ(生成酒精)的 能量，其中均有61.08 kJ转移 至ATP中 有机物没有彻底氧化分解， 能量未完全释放
D.根据乙图可知，氧浓度较低时抑制有氧呼吸，氧浓度较高时促进有氧呼吸
图形解读
解读植物细胞呼吸曲线图
(1)图中各点表示的生物学意义 Q点：不耗O2，产生CO2⇒只进行无氧呼吸； P点：耗O2量＝产生CO2量⇒只进行有氧呼吸； QP 段 ( 不包含 Q 、 P 点 ) ：产生 CO2 量＞耗 O2 量 ⇒ 同时进行有氧呼吸和无氧呼 吸； R点：产生CO2最少⇒组织细胞呼吸最弱点。
探究命题方向
命题点一 氧浓度对细胞呼吸的影响及应用分析
1.(2017· 宁夏固原一中检测)呼吸熵(RQ＝CO2释放量/O2吸收量)可作为描述
细胞呼吸过程中O2供应状态的一种指标。下图表示某植物非绿色器官在不
同O2浓度下的O2吸收量和CO2释放量。根据所给信息，判断下列说法正确
的是 答案
A.c点时，呼吸熵为1，说明该植物器官只进行有氧呼吸 B.该植物器官细胞呼吸过程中可能有非糖物质氧化分解 C.a点时，产生CO2的场所是细胞质基质或线粒体基质 D.b点时，无氧呼吸强度最低，最适合储藏该植物器官
(3)应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机 物的消耗。
4.含水量
(1)原理：水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。
(2)特点：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 (如图)。
粮食：干燥储藏，降低呼吸消耗有机物 (3)应用 水果、蔬菜：一定的湿度
命题点二 温度、CO2等其他因素对细胞呼吸的影响
3.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果
肉细胞呼吸速率的影响，结果如图。下列
叙述正确的是 答案
解析
A.20 h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞
质基质、线粒体、叶绿体
B.50 h后，30 ℃条件下果肉细胞没有消耗O2，密闭罐中CO2浓度会增加
C.50 h后，30 ℃的有氧呼吸速率比2 ℃和15 ℃慢，是因为温度高使酶活性
吸产生CO2摩尔数之和的比为3∶4。
影响细胞呼吸的外界因素及其应用
考点二
梳理知识要点
1.温度 (1)原理：细胞呼吸是一系列 酶促 反应，温度通过影响 酶的活性 而影响细 胞呼吸速率。 (2)曲线模型(如右图)
粮食 低温储存 水果、蔬菜零上低温 (3)应用 白天：适当 升 温 种植大棚作物 降温 夜间：适当
不同点 特点
实质 相同点 意义 联系
右转移至ATP中
有机物彻底氧化分解， 能量完全释放 ①为生命活动提供能量
分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动利用 ②为体内其他化合物的合成提供原料 第一阶段完全相同
3.细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去路 项目 来源 有氧呼吸：C6H12O6和H2O； 无氧呼吸：C6H12O6 有氧呼吸：三个阶段都产生 无氧呼吸：只在第一阶段产生 去路 有氧呼吸：与O2结合生成水； 无氧呼吸：还原丙酮酸和乙醇 用于各项生命活动
命题点一 细胞呼吸过程中物质和能量分析
2.(2016· 安徽三校联考)下表描述的是真核细胞中有氧呼吸和无氧呼吸的位臵
及主要产物，相关选项正确的是 答案
呼吸
类型 有氧呼吸位臵及产物 无氧呼吸位臵及产物
时间
第一阶段
第二阶段
第三阶段
第一阶段
第二阶段
细胞质基质 C3H6O3或 C2H5OH＋CO2
位臵 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 细胞质基质 主要 产物 C3H4O3 CO2 H2O C3H4O3
特别提醒
(1)O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为此时细胞进
行无氧呼吸。 (2)储存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。蔬菜、水果在储藏时都应在 低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温； 种子储存时应保持干燥，而蔬菜、水果储存时应保持一定的湿度。 (3)影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物或器官的细 胞呼吸强度，可采取供水、升温、增氧等措施；若需降低细胞呼吸强度， 可以采取干燥、低温、低氧等措施。
细胞质基质
酶 C6H12O6 —→ 丙酮酸+[H]
线粒体基质 酶 丙酮酸+H2O —→ CO2+[H]
线粒体内膜
酶 [H]+O2 —→ H2O
(3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)
。
3.无氧呼吸
(1)场所：全过程是在 细胞质基质 中进行的。 (2)过程
பைடு நூலகம்
乳酸
酒精+CO2