高中生物必修1學(xué)案： 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第3節(jié) ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸學(xué)案 新人教版必修1

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1、 第3節(jié)　ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．說(shuō)出線粒體的結(jié)構(gòu)和功能。(重點(diǎn)) 2．說(shuō)明有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的異同。(重點(diǎn)) 3．說(shuō)明細(xì)胞呼吸的原理，并探討其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。(難點(diǎn)) 4．進(jìn)行酶母菌細(xì)胞呼吸方式的探究。(難點(diǎn)) 核心概念 細(xì)胞呼吸　有氧呼吸　無(wú)氧呼吸　酒精發(fā)酵　乳酸發(fā)酵 　　一、細(xì)胞呼吸 1．概念：細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的 氧化分解 ，生成 二氧化碳或其他產(chǎn)物 ，釋放出能量并生成 ATP 的過(guò)程。 2．實(shí)質(zhì)：氧化分解 有機(jī)物 ，釋放能量。 二、探究酶母菌細(xì)胞呼吸的方

2、式 三、細(xì)胞呼吸的方式 1．有氧呼吸 2．無(wú)氧呼吸 (1)發(fā)酵的概念 酵母菌、乳酸菌等微生物的 無(wú)氧呼吸 也叫發(fā)酵，根據(jù)產(chǎn)物不同可分為 酒精發(fā)酵 和 乳酸發(fā)酵 。 (2)兩種方式 類(lèi)型 項(xiàng)目 酒精發(fā)酵 乳酸發(fā)酵 場(chǎng)所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 過(guò)程 第一階段 葡萄糖 [H]＋丙酮酸 ＋少量能量 第二階段 丙酮酸＋[H] 酒精＋CO2 丙酮酸＋[H] 乳酸 化學(xué)反應(yīng)式 C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2 ＋少量能

3、量 C6H12O6 2C3H6O3 ＋少量能量 能量轉(zhuǎn)化 只在 第一階段 釋放出少量的能量，生成 少量ATP ，葡萄糖分子中的大部分能量則存留在 酒精或乳酸 中 四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用(連線) 　　 ①—b ②－a ③－c ④－c ⑤－c ⑥－b ⑦－c ？思考 1．線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的必需條件嗎？若不是請(qǐng)舉例說(shuō)明。 提示：不是，藍(lán)藻無(wú)線粒體也可進(jìn)行有氧呼吸，具有有氧呼吸酶是進(jìn)行有氧呼吸的必需條件。 2．北方人做饅頭時(shí)，利用酵母菌發(fā)面，發(fā)好的面團(tuán)柔軟而且表面水汪汪的。你知道為什么嗎？

4、 提示：酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生CO2，使面團(tuán)充氣而變軟，有氧呼吸產(chǎn)生的水使面團(tuán)表面有水。 H　　判斷題 1．探究酵母菌的呼吸方式時(shí)，不能用澄清的石灰水來(lái)檢測(cè)CO2的產(chǎn)生，但可以用重鉻酸鉀來(lái)檢測(cè)乙醇。(　×　) 2．檢測(cè)酵母菌培養(yǎng)過(guò)程中是否產(chǎn)生CO2，可判斷其呼吸方式。(　×　) 3．線粒體將葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。(　×　) 4．無(wú)氧呼吸能產(chǎn)生ATP、但沒(méi)有[H]的生成過(guò)程。(　×　) 5．有氧呼吸第二、三階段都能產(chǎn)生大量ATP。(　×　) 6．細(xì)胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反應(yīng)，只發(fā)生在細(xì)胞有氧時(shí)。(　×　) 7．呼吸作用產(chǎn)生的能量均以熱能釋放。(　×　) 8．破

5、傷風(fēng)桿菌適宜生活在有氧的環(huán)境中。(　×　) 9．及時(shí)排澇，能防止根細(xì)胞受酒精毒害。(　√　) 10．無(wú)氧和零下低溫環(huán)境有利于水果保鮮。(　×　) 知識(shí)點(diǎn)1　探究酵母菌的呼吸方式 Z　 1．實(shí)驗(yàn)原理 (1)酵母菌是兼性厭氧菌，在有氧和無(wú)氧條件下均能生存，有氧呼吸產(chǎn)生H2O和CO2，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2。 (2)呼吸產(chǎn)物——CO2和酒精的檢測(cè) ①澄清石灰水變混濁，且混濁程度與CO2產(chǎn)量有關(guān)； ②藍(lán)色的溴麝香草酚藍(lán)水溶液變綠再變黃，且變黃時(shí)間長(zhǎng)短與CO2產(chǎn)量有關(guān)； ③橙色重鉻酸鉀溶液變灰綠色。 2．探究過(guò)程 提出問(wèn)題：酵母菌使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精是在有氧還是無(wú)氧條件下；

6、酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物是什么？ 作出假設(shè)：針對(duì)上述問(wèn)題，根據(jù)已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)(如酵母菌可用于釀酒、發(fā)面等)作出合理的假設(shè) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 3．實(shí)驗(yàn)分析及拓展 (1)實(shí)驗(yàn)分析 ①通入甲中A瓶的空氣需先通過(guò)NaOH溶液的目的是保證進(jìn)入A瓶的氣體中不含有CO2，保證使第三個(gè)錐形瓶中的澄清石灰水變混濁的CO2完全是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的。 ②乙中B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間，待酵母菌將B瓶中的氧氣消耗完后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保通入澄清石灰水中的CO2完全是由酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的。 (2)不同材料呼吸實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì) ①若探究種子呼吸狀況則不必遮光，但需“死種子”

7、作對(duì)照。 ②若探究“植株或幼苗”呼吸狀況，應(yīng)進(jìn)行遮光處理，以防止光合作用的干擾，同時(shí)可設(shè)置同種狀況但殺死的植株或幼苗作對(duì)照。 知識(shí)貼士 酵母菌是兼性厭氧生物，是因?yàn)樗饶苓M(jìn)行有氧呼吸也能進(jìn)行無(wú)氧呼吸，而人體中的某些細(xì)胞既能進(jìn)行有氧呼吸也能短暫的進(jìn)行無(wú)氧呼吸，但人只能是需氧型生物，所以生物異化作用類(lèi)型的區(qū)分，不是以能否進(jìn)行有氧、無(wú)氧呼吸為依據(jù)的，而是以在有氧或無(wú)氧的條件下能否正常生存為依據(jù)的。 D　 典例1　如圖是探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)裝置。以下說(shuō)法中正確的是(　C　) A．兩個(gè)裝置均需要在黑暗條件下進(jìn)行 B．裝置乙在Ⅲ處可檢測(cè)到有酒精生成 C．裝置乙中應(yīng)讓Ⅱ先放置一會(huì)

8、再與Ⅲ連接 D．裝置甲中NaOH溶液的作用是吸收Ⅰ處的CO2 [解析]　黑暗或光照對(duì)酵母菌的細(xì)胞呼吸沒(méi)有明顯的影響，A錯(cuò)誤；裝置乙中酵母菌產(chǎn)生的CO2可通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入Ⅲ中，但酵母菌產(chǎn)生的酒精保留在Ⅱ中，B錯(cuò)誤；裝置甲中NaOH溶液的作用是使進(jìn)入B瓶的空氣先經(jīng)過(guò)NaOH溶液的作用，排除空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，D錯(cuò)誤。 〔變式訓(xùn)練1〕　有關(guān)“探究酵母菌的呼吸方式”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是(　D　) A．實(shí)驗(yàn)中將葡萄糖溶液煮沸的目的是滅菌和去除溶液中的O2 B．在探究有氧呼吸的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，泵入的空氣應(yīng)去除CO2 C．實(shí)驗(yàn)中需控制的無(wú)關(guān)變量有溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等 D．可通過(guò)觀察澄清石

9、灰水是否變渾濁來(lái)判斷酵母菌的呼吸方式 [解析]　酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸產(chǎn)物中都有CO2，都能使澄清石灰水變渾濁，因此不能通過(guò)此指標(biāo)判斷酵母菌的呼吸方式。 知識(shí)點(diǎn)2　有氧呼吸和無(wú)氧呼吸過(guò)程的比較 Z　 1．有氧呼吸和無(wú)氧呼吸過(guò)程圖解 2．有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的比較 項(xiàng)目 有氧呼吸 無(wú)氧呼吸 不同點(diǎn) 條件 需氧 不需氧 場(chǎng)所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(第一階段)線粒體(第二、三階段) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 分解程度 葡萄糖被徹底分解 葡萄糖分解不徹底 產(chǎn)物 CO2、H2O 乳酸或酒精和CO2 能量釋放 大量能量 少量能量 相同點(diǎn) 反應(yīng)條件 需酶和適宜溫度 本

10、質(zhì) 氧化分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATP 過(guò)程 第一階段從葡萄糖到丙酮酸完全相同 Y　 有關(guān)細(xì)胞呼吸過(guò)程的五點(diǎn)提醒 (1)產(chǎn)生CO2的不只是有氧呼吸，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精的過(guò)程中也有CO2的產(chǎn)生。 (2)有氧呼吸過(guò)程中生成的水和反應(yīng)物中的水其來(lái)源和去向不同，所以不是同一分子。 (3)無(wú)氧呼吸只有第一階段釋放少量能量，第二階段不釋放能量。 (4)呼吸作用釋放的能量不全轉(zhuǎn)化成ATP中的能量，大部分以熱能的形式散失。 (5)不是所有植物的無(wú)氧呼吸產(chǎn)物都是酒精和二氧化碳，玉米胚、甜菜根等植物組織的無(wú)氧呼吸產(chǎn)物為乳酸。 3．與無(wú)氧呼吸有關(guān)的幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) (1)不同生物無(wú)氧呼吸產(chǎn)物不

11、同是由于催化反應(yīng)的酶的種類(lèi)不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。 (2)大多數(shù)植物、酵母菌無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物為酒精和CO2；有些高等植物的某些器官如玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等進(jìn)行無(wú)氧呼吸時(shí)產(chǎn)生乳酸；高等動(dòng)物、人及乳酸菌的無(wú)氧呼吸只產(chǎn)生乳酸。 (3)無(wú)氧呼吸第一階段產(chǎn)生的[H]用于還原丙酮酸。 (4)無(wú)氧呼吸只在第一階段釋放能量。 4．與細(xì)胞呼吸有關(guān)的計(jì)算 C6H12O6＋6H2O＋6O212H2O＋6CO2＋能量 C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 (1)消耗等量葡萄糖時(shí)，無(wú)氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比為13。 (2)產(chǎn)生等量的CO2時(shí)，

12、無(wú)氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量之比為31。 (3)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的酒精和CO2的物質(zhì)的量相等；有氧呼吸消耗O2和產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量相等。 D　 典例2　(2018·黃岡高一檢測(cè))在植物體的細(xì)胞中，葡萄糖分解為丙酮酸的反應(yīng)(　B　) A．既可以在線粒體中進(jìn)行，也可以在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行 B．既可以在葉肉細(xì)胞中進(jìn)行，也可以在根細(xì)胞中進(jìn)行 C．只能在有氧條件下進(jìn)行，不能在無(wú)氧條件下進(jìn)行 D．只能在有光條件下進(jìn)行，不能在無(wú)光條件下進(jìn)行 [解析]　葡萄糖分解為丙酮酸的反應(yīng)只能在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，A錯(cuò)誤；不論是葉肉細(xì)胞還是根細(xì)胞，都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，都有葡萄糖分解為丙酮酸的過(guò)程，B

13、正確；葡萄糖分解為丙酮酸是有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的共同點(diǎn)，有氧、無(wú)氧都可以發(fā)生，C錯(cuò)誤；不論有光還是無(wú)光，都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，都有葡萄糖分解為丙酮酸的過(guò)程，D錯(cuò)誤。 特別提醒：(1)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸總反應(yīng)式中的能量不能寫(xiě)成ATP，因?yàn)榇蟛糠帜芰恳詿崮苄问缴⑹А? (2)1 mol葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出2870 kJ的能量，其中1161 kJ的能量?jī)?chǔ)存在ATP中，其余的以熱能形式散失。 (3)1 mol葡萄糖生成酒精釋放的能量為225.94 kJ，生成乳酸釋放的能量為196.65 kJ，其中都有61.08 kJ的能量轉(zhuǎn)移到ATP(生成2 mol ATP)中，其余部分以熱能的形式散失。 (

14、4)無(wú)氧呼吸只有第一階段釋放能量，第二階段沒(méi)有能量釋放。而有氧呼吸三個(gè)階段均釋放能量。 〔變式訓(xùn)練2〕　 (2018·江蘇常州高三模擬)如圖所示為不同距離的跑步過(guò)程中，有氧呼吸和無(wú)氧呼吸供能的百分比。下列說(shuō)法正確的是(　D　) A．跑步距離越長(zhǎng)，無(wú)氧呼吸供能所占比例越大 B．1 500 m跑時(shí)，有氧呼吸與無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖的量相當(dāng) C．100 m跑時(shí)，所需ATP主要由有氧呼吸提供 D．馬拉松跑時(shí)，肌肉細(xì)胞呼吸釋放的CO2量與吸收的O2量之比為11 [解析]　分析題圖可知，跑步距離越長(zhǎng)，無(wú)氧呼吸供能所占比例越小，A項(xiàng)錯(cuò)誤。1500 m跑時(shí)，有氧呼吸與無(wú)氧呼吸供能的百分比相同

15、，在供能相同的情況下，無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖量要多于有氧呼吸，B項(xiàng)錯(cuò)誤。100 m跑時(shí)，所需ATP主要由無(wú)氧呼吸提供，C項(xiàng)錯(cuò)誤。馬拉松跑時(shí)，主要進(jìn)行有氧呼吸，但仍有部分細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸。人體肌肉細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸時(shí)不消耗O2，也不產(chǎn)生CO2，故肌肉細(xì)胞呼吸釋放的CO2與吸收的O2之比為11，D項(xiàng)正確。 知識(shí)點(diǎn)3　影響細(xì)胞呼吸的因素及其應(yīng)用 Z　 一、影響細(xì)胞呼吸速率的內(nèi)因 項(xiàng)目 體現(xiàn) 實(shí)例 遺傳特性 不同種類(lèi)生物的呼吸速率不同 陰生植物小于陽(yáng)生植物 生長(zhǎng)發(fā)育的不同時(shí)期 同一生物的不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同 嬰幼兒大于老年人；幼苗期大于成熟期 不同器官或組織 同一生物

16、的不同器官或組織的呼吸速率不同 心肌細(xì)胞大于皮膚細(xì)胞；植物生殖器官大于營(yíng)養(yǎng)器官 二、影響細(xì)胞呼吸的外因 1．溫度：通過(guò)影響呼吸酶的活性來(lái)影響呼吸強(qiáng)度。與溫度影響酶催化效率的曲線特征一致。 生產(chǎn)上常利用這一原理在低溫下儲(chǔ)存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培過(guò)程中夜間適當(dāng)降溫，來(lái)降低細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。 2．氧氣濃度 (1)對(duì)于無(wú)氧呼吸：隨氧氣濃度增加而受抑制，氧氣濃度越高，抑制作用越強(qiáng)，氧氣濃度達(dá)到一定值時(shí)，被完全抑制。如圖乙所示。 (2)對(duì)于有氧呼吸：氧氣是有氧呼吸的原料之一，在一定范圍內(nèi)，隨著氧氣濃度的增加，有氧呼吸速率增強(qiáng)，但當(dāng)氧氣濃度增加到一定值時(shí)，有氧呼

17、吸速率不再增加。如圖丙所示。 (3)絕大多數(shù)植物的非綠色器官或酵母菌的呼吸速率受氧氣濃度的影響。如圖丁所示。 除了溫度、氧氣外，二氧化碳對(duì)有氧呼吸有抑制作用。生物含水量的多少影響呼吸作用，在一定范圍內(nèi)，呼吸作用強(qiáng)度隨含水量的增加而增大。 (4)應(yīng)用 ①作物栽培中，采取中耕松土，防止土壤板結(jié)等措施，都是盡量使O2濃度位于E點(diǎn)之上，保證根細(xì)胞的正常呼吸，有利于肥料的吸收。 ②生產(chǎn)中利用低氧(A點(diǎn)的濃度)抑制細(xì)胞呼吸、減少對(duì)有機(jī)物的消耗來(lái)延長(zhǎng)蔬菜、水果、糧食的保存時(shí)間。 3．CO2：增加CO2濃度對(duì)細(xì)胞呼吸有明顯的抑制作用 。 4．水：水既是細(xì)胞呼吸的原料，也是產(chǎn)物，細(xì)胞呼吸過(guò)程必須在

18、有水的環(huán)境中才能完成。一定范圍內(nèi)隨水含量的增加細(xì)胞呼吸加強(qiáng)。 應(yīng)用：糧油種子在貯藏時(shí)，必須降低含水量，使種子呈風(fēng)干狀態(tài)，降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，減少有機(jī)物消耗；同時(shí)防止微生物大量繁殖而使種子變質(zhì)。 D　 典例3　 科研人員探究溫度對(duì)密閉罐中水蜜桃果肉細(xì)胞呼吸速率的影響，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是(　B　) A．20 h內(nèi)，果肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體 B．50 h后，30 ℃條件下果肉細(xì)胞沒(méi)有消耗O2，密閉罐中CO2濃度會(huì)增加 C．50 h后，30 ℃時(shí)有氧呼吸速率比2 ℃和15 ℃時(shí)慢，是因?yàn)闇囟雀呤姑富钚越档? D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明溫度越高，果肉細(xì)胞有氧

19、呼吸速率越大 [解析]　果肉細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，其產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體，A項(xiàng)錯(cuò)誤，50 h后，30 ℃條件下果肉細(xì)胞沒(méi)有消耗O2，是由于此溫度條件下酶的活性較高，有氧呼吸已將O2消耗完，之后僅進(jìn)行無(wú)氧呼吸，故密閉罐中CO2濃度會(huì)增加，B項(xiàng)正確、C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于酶具有最適溫度，若超過(guò)最適溫度，有氧呼吸速率會(huì)降低，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 易錯(cuò)提醒：有關(guān)影響呼吸作用因素的兩點(diǎn)提醒 (1)有氧氣存在不一定只進(jìn)行有氧呼吸。 ①當(dāng)氧氣濃度較低時(shí)，既進(jìn)行有氧呼吸，也進(jìn)行無(wú)氧呼吸，且無(wú)氧呼吸占優(yōu)勢(shì)。 ②當(dāng)氧氣濃度較高時(shí)，無(wú)氧呼吸逐漸減弱，有氧呼吸逐漸增強(qiáng)，當(dāng)氧氣濃度增加到一定值時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸

20、。 (2)低溫、低氧儲(chǔ)存水果蔬菜，不代表氧氣濃度和溫度越低越好，應(yīng)該是低氧和零上低溫，既要抑制細(xì)胞呼吸，又要保持水果蔬菜的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味。 〔變式訓(xùn)練3〕　 以下甲、乙兩圖都表示某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述不正確的是(　B　) A．甲圖中氧含量為a時(shí)的情況對(duì)應(yīng)的是乙圖中的A點(diǎn) B．甲圖中氧含量為b時(shí)的情況對(duì)應(yīng)的是乙圖中的CD段 C．甲圖的a、b、c、d四個(gè)濃度中，c是最適合貯藏植物器官的 D．甲圖中氧含量為d時(shí)沒(méi)有酒精產(chǎn)生 [解析]　甲圖中氧含量為a時(shí)，細(xì)胞只釋放CO2不吸收氧氣，說(shuō)明細(xì)胞只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，對(duì)應(yīng)乙圖中的A點(diǎn)。甲圖中氧含量為b時(shí)，C

21、O2的釋放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氧氣的吸收量，說(shuō)明細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸，且無(wú)氧呼吸強(qiáng)度大，應(yīng)對(duì)應(yīng)乙圖中的AC段。貯藏植物器官應(yīng)選擇CO2產(chǎn)生量最少即細(xì)胞呼吸最弱時(shí)，即甲圖中的c點(diǎn)。氧含量為d時(shí)，CO2釋放量與氧氣的吸收量相等，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，因此沒(méi)有酒精產(chǎn)生。所以B項(xiàng)錯(cuò)誤。 細(xì)胞呼吸方式的判斷 判定指標(biāo) CO2釋放量、O2消耗量以及酒精產(chǎn)生量。 判定原理 呼吸底物是葡萄糖時(shí)，若只進(jìn)行有氧呼吸，則O2消耗量CO2產(chǎn)生量＝11；若只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸(酒精發(fā)酵)，則O2消耗量CO2產(chǎn)生量酒精產(chǎn)生量＝011，若只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸(乳酸發(fā)酵)，則無(wú)O2的消耗和C

22、O2的產(chǎn)生。 判定方法(底物為葡萄糖) 物質(zhì)變化特點(diǎn) 細(xì)胞呼吸方式 ① CO2釋放量＝O2吸收量 只進(jìn)行有氧呼吸 ② 不消耗氧氣，釋放CO2 只進(jìn)行酒精發(fā)酵 ③ CO2釋放量>O2消耗量 進(jìn)行有氧呼吸和酒精發(fā)酵，多余的CO2來(lái)自于酒精發(fā)酵 ④ 酒精產(chǎn)生量＝CO2釋放量 只進(jìn)行酒精發(fā)酵 ⑤ 酒精產(chǎn)生量O2消耗量時(shí)，比較有氧呼吸和無(wú)氧呼吸速率的方法： ①若＝，有氧呼吸和無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。 ②若>，

23、無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸。 ③若<，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于無(wú)氧呼吸。 (2)如果出現(xiàn)CO2釋放量

24、O2吸收量?jī)蓷l曲線在C點(diǎn)相交后重合為一條曲線，這表明此時(shí)該器官的細(xì)胞呼吸方式是 有氧呼吸 ，你作出這種判斷的理由是 此時(shí)CO2釋放量與O2吸收量相等 。 (3)當(dāng)外界O2濃度為4%～5%時(shí)，該器官CO2釋放量的相對(duì)值為0.6，而O2吸收量的相對(duì)值為0.4。此時(shí)，無(wú)氧呼吸的CO2釋放量的相對(duì)值相當(dāng)于有氧呼吸的 1/2 ；無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的量的相對(duì)值相當(dāng)于有氧呼吸的 1.5倍 。 [解析]　(1)從有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的反應(yīng)式可以看出，有氧呼吸時(shí)O2吸收量與CO2釋放量相等，而在O2濃度為10%以下時(shí)，CO2釋放量比O2吸收量大，多出的C

25、O2來(lái)自無(wú)氧呼吸，因此，此時(shí)該植物器官既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸。(2)根據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)式，有氧呼吸時(shí)CO2釋放量等于O2吸收量，再根據(jù)無(wú)氧呼吸的反應(yīng)式，無(wú)氧呼吸不吸收O2，只釋放CO2，得出當(dāng)CO2釋放量等于O2吸收量時(shí)，該植物器官只進(jìn)行有氧呼吸。(3)由有氧呼吸和產(chǎn)生CO2的無(wú)氧呼吸的反應(yīng)式可知：有氧呼吸吸收1分子的O2必然釋放1分子的CO2，無(wú)氧呼吸只釋放CO2不吸收O2。O2吸收量的相對(duì)值為0.4，則有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量為0.4，而CO2的釋放總量是0.6，所以無(wú)氧呼吸的CO2釋放量為0.6－0.4＝0.2，因此無(wú)氧呼吸的CO2釋放量為有氧呼吸的1/2。又由反應(yīng)式可知，有氧呼吸的

26、CO2釋放量為0.4時(shí)，需要消耗葡萄糖的量為1/6×0.4，而無(wú)氧呼吸的CO2釋放量為0.2時(shí)，需要消耗葡萄糖的量為1/2×0.2，故無(wú)氧呼吸與有氧呼吸消耗葡萄糖的量的比值為(1/2×0.2)/(1/6×0.4)＝1.5。 　　典例5　(2018·濟(jì)南高一檢測(cè))如圖為某同學(xué)構(gòu)建的在晴朗白天植物的有氧呼吸過(guò)程圖，下列說(shuō)法正確的是(　C　) A．催化2→3的酶存在于線粒體內(nèi)膜上 B．3全部釋放到大氣中 C．6部分可來(lái)自葉綠體 D．產(chǎn)生的8主要用于合成ATP [解析]　從圖中判斷1～8依次是葡萄糖、丙酮酸、CO2、H2O、[H]、O2、H2O和能量，2→3過(guò)程是有氧呼吸的第二階段，該

27、過(guò)程的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)；3表示二氧化碳，生成的二氧化碳可被葉綠體中光合作用利用；6表示氧氣，分別來(lái)自葉綠體和外界環(huán)境；8是有氧呼吸釋放的能量，這些能量大部分轉(zhuǎn)化成熱能，只有少部分轉(zhuǎn)移到ATP中。 典例6　(2018·西安高一檢測(cè))將200 mL含酵母菌的培養(yǎng)液放入500 mL的密閉容器內(nèi)，該容器內(nèi)酵母菌不同呼吸方式的CO2釋放速率隨時(shí)間變化情況如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)圖中a曲線表示的呼吸方式為 有氧呼吸 ，判斷依據(jù)是 開(kāi)始時(shí)酵母菌可利用密閉容器內(nèi)的氧氣進(jìn)行有氧呼吸，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，氧氣量逐漸減少，存氧呼吸減弱直至為零 。 (2)密閉容器內(nèi)開(kāi)始產(chǎn)生

28、酒精的時(shí)間是 6 h前 (填“6 h前”或“6 h時(shí)”或“6 h后”)。 (3)8 h時(shí)細(xì)胞內(nèi)ATP的合成場(chǎng)所是 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) ，此時(shí)合成ATP所需能量 不能 (填“能”或“不能”)來(lái)自丙酮酸的分解。 (4)密閉容器內(nèi)CO2的總釋放量在6 h時(shí) 小于 (填“小于”“等于”或“大于”)8 h時(shí)。 [解析]　(1)剛開(kāi)始時(shí)容器內(nèi)有氧氣，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，隨著氧氣的逐漸消耗，有氧呼吸逐漸減弱，開(kāi)始出現(xiàn)無(wú)氧呼吸，因此曲線a表示有氧呼吸，曲線b表示無(wú)氧呼吸。(2)從圖形分析，密閉容器內(nèi)酵母菌在6 h前開(kāi)始進(jìn)行無(wú)氧呼吸，即6 h前就開(kāi)始產(chǎn)生酒精

29、。(3)8 h時(shí)酵母菌只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，細(xì)胞內(nèi)合成ATP的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，此時(shí)產(chǎn)生的ATP來(lái)自無(wú)氧呼吸第一階段，即葡萄糖分解為丙酮酸和[H]的過(guò)程。(4)根據(jù)圖形分析，酵母菌的細(xì)胞呼吸速率一直為正值，酵母菌一直在釋放CO2，故隨時(shí)間的變化，CO2的總釋放量一直在增加。 1．細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過(guò)程。 2．有氧呼吸。 (1)反應(yīng)式：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋大量能量。 (2)場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。 3．無(wú)氧呼吸 (1)產(chǎn)生酒精：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。 (2)產(chǎn)生乳酸：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。 (3)反應(yīng)場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。 4．有氧呼吸的三個(gè)階段都釋放能量，無(wú)氧呼吸只有第一階段釋放能量。