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1、第8讲细胞呼吸的原理和应用课标内容(1)说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量;(2)探究酵母菌的呼吸方式(活动)。考点一需(有)氧呼吸与厌(无)氧呼吸是指在细胞内进行的将糖类等有机物分医处解成无机物或者小分子有机物,并I1释放出能量的过程,国园糖等有机物的氧化分解,住科需(有)氧呼吸、厌(无)氧呼吸国研是细胞代谢的核心;为生物体各项国夕生命活动供能2.需(有)氧呼吸将有机物(如葡萄糖)中的碳氧化为二氧化碳,将氢氧化为水场所:细胞溶胶第阶段过程:1分子葡萄糖一2分糖醉解卜子丙酮酸+少量的H+少/量能量H,场所:线粒体基质才第二阶生过程:丙酮酸+%。一阻+H+少
2、量能量iU场所:线粒体内膜|第二阶)/段位子过程:前两阶段产生的回传递链卜与氧结合成H?O并释放出11大量能量ChH12O6+6O2+6H2O-6CO2+12H2OI应套厂+能基3 .厌(无)氧呼吸阿瓦卜细胞溶胶与甯号像吟见箪一曲段相同,出行林耕前国的许多微生物:如酵母菌、绝大多生卑数植物细胞和某些细菌等1醇受酵T乳酸发醉一类型I.MS1第二CH2。,24H1O3+4HJ+量神F能量回k2C,H,O3+4H2H阶段2C(*与的a不同,产物不同CHO“12C2HQH+2CO2+A量能量对象卜第一同阶段国京阶段,乳酸菌、几乎所有动物细胞、马铃磐块茎、玉米胚、甜菜块根等C6H12oM2CH,O3+4
3、H+少量能量=2C3HiO3+4H-2C3H6OC6H12O6M2C3H6O3+少量能量的矶没有氧气参与;前萄糖等有机物分解不彻底;释放能量少提醒肌肉细胞进行厌(无)氧呼吸是一种克服暂时缺氧的应急措施;生物的呼吸方式由厌(无)氧呼吸到需(有)氧呼吸,是进化中的一个飞跃。.细胞呼吸是细胞代谢的核心【考点速览诊断】下图表示细胞需(有)氧呼吸和厌(无)氧呼吸的过程,下列是有关细胞呼吸原理及其应用的叙述,请判断正误。*C2H5OH+CO2C,H12。,应丙酮酸工CO2+H2O士CJ1O式乳酸)(1)阶段在线粒体内膜上进行,必须在有02条件下进行(2016浙江4月选考,17BC)()提示为糖酵解,在细胞
4、溶胶中进行,需氧呼吸和厌氧呼吸均会发生。阶段为电子传递链,有关酶存在于线粒体内膜(2016浙江10月选考,19D)()提示为丙酮酸被彻底氧化分解和电子传递链,对于真核生物来说,分别发生在线粒体基质和内膜,相关酶也分布在线粒体基质和内膜。(3)发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行和(2023浙江1月选考,12C)()(4)发生时,Co2释放量大于02吸收量,阶段为阶段提供H和ATP(2023浙江1月选考,12D)(2016浙江10月选考,19C)()提示发生时,Co2释放量等于02吸收量,阶段为阶段提供H,但不提供ATPo(5)将果蔬储藏于充满氮气的黑暗密闭容器中,产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩
5、尔数的比值低于1(2019浙江4月选考,27A改编)(X)提示果蔬中利用的能源物质为糖类,储藏于充满氮气的密闭容器中,产生CO2的摩尔数与消耗02的摩尔数的比值应当大于Io疑难二精准突破【情境推理探究】1 .不同体育运动中的能量供应有所不同。百米赛跑的前数秒、200m400m赛跑和马拉松中,需要的ATP主要来源分别是、和提示磷酸肌酸厌(无)氧呼吸需(有)氧呼吸2 .粮食储藏过程中出现粮堆湿度增大现象的原因(从生物学角度分析)是提示种子在需(有)氧呼吸过程中产生了水3 .(来源去路类)人体在剧烈运动时(假设细胞呼吸仅以葡萄糖为唯一底物),骨骼肌细胞吸收02的量(填“大于”“等于”或“小于)释放C
6、O2的量,其原因是提示等于人在需(有)氧呼吸分解葡萄糖时,消耗02的量等于释放C02的量,在厌(无)氧呼吸时既不消耗02又不释放CO2【易错归纳】1 .需(有)氧呼吸与厌(无)氧呼吸的比较亘返k,标黑鳌需叵亘y吸基而上近化令来细胞溶胶与线(发生场所)细胞(质基质)粒体溶胶e笨程均不需要电子传递链阶段需要氧气,其他阶段不需要uu”*1氧化不彻底,产鱼化为无;:G(氧化是否彻底卜K有小分子有机物I乳酸、二氧化碳二氧化碳和水”氧化产物)和酒精或其他小分子有机物释放大量能量6释放能量)-释放较少能量多,产生ATP数量)少需要一是否需酶)一需要彻底氧化分解有机物,释放能量I本质.氧化分解有机物,一锋放能
7、量2 .不同生物的厌(无)氧呼吸产物产物为乳酸扎酸菌一几乎所有动物细胞一植物中的马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根器根本遢胤Wg)或基一二接性表达”)原因,均不同生1宿同科生汐酵母商物立向不同XE或既)-多数植物细胞不同时期I-某些细菌提醒需(有)氧呼吸与厌(无)氧呼吸最大区别是需(有)氧呼吸有氧气参与而厌(无)氧呼吸无氧气参与。线粒体是进行需(有)氧呼吸的主要场所,但部分原核生物无线粒体,也能进行需(有)氧呼吸。无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行厌(无)氧呼吸,如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。脂肪进行需(有)氧呼吸时消耗02的量W产生CO2的量。脂肪与葡萄糖相比,含H量高,含0量低,因此需(有)
8、氧呼吸消耗02的量大于产生C02的量。3 .细胞呼吸方式或类型的判定定存在需(有)氧呼吸产生H0据反应物定存在需(有)氧呼吸甘T诵一定存在厌(无)氧呼吸无co,释放一定为产乳酸的厌(无)氧呼吸COQ只进行需(有)氧呼吸(或同时伴G=一随产生乳酸的厌(无)氧呼吸)据物质的%o?两类呼吸并存,差值为厌(无)氧马童的关系呼吸量二02可能存在脂质类氧化分解依1据场所只在细胞溶胶中厌(无)氧呼吸三)有线粒体参与需(有)氧呼吸(或两类7呼吸并存)4.需(有)氧呼吸和产生酒精的厌(无)氧呼吸各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物)(1)需(有)氧呼吸中葡萄糖:O2:CO2=I:6:6o(2)产生酒精的厌(无)
9、氧呼吸中葡萄糖:CO2:酒精=1:2:2o(3)消耗等量的葡萄糖时,产生酒精的厌(无)氧呼吸与需(有)氧呼吸产生的Co2摩尔数之比为1:3o(4)消耗等量的葡萄糖时,需(有)氧呼吸消耗的。2摩尔数与需(有)氧呼吸和产生酒精的厌(无)氧呼吸产生C02摩尔数之和的比为3:4o噢例精心深研考向1结合需(有)氧呼吸和厌(无)氧呼吸的过程,考查生命观念1.(2023竦州适应性)下列有关人体细胞需(有)氧呼吸的叙述,正确的是()A.1分子葡萄糖比2分子丙酮酸彻底氧化后释放的能量多B.通过糖酵解,有机物中的大部分化学能被转化为热能C.通过第二阶段,氧与葡萄糖中的碳结合生成CO2D.通过第三阶段,前两个阶段产
10、生的H与氧结合生成水,不释放能量答案A解析1分子葡萄糖彻底氧化分解,要先经过糖酵解生成2分子丙酮酸,并释放出少量能量,A正确;糖酵解只能让有机物中的少部分化学能转变成热能,B错误;02仅参与需(有)氧呼吸第三阶段,C错误;第三阶段,前两个阶段产生的H与氧结合生成水,释放出大量能量,D错误。2.(2023北斗星盟联考)下列关于人体骨骼肌细胞厌(无)氧呼吸的叙述,正确的是()A.厌(无)氧呼吸产生的乳酸在肝脏中转变为葡萄糖并释放能量B.厌(无)氧呼吸产生的Co2通过呼吸道排出体外C.糖酵解产生的丙酮酸,可在乳酸脱氢酶的催化下被还原氢还原D.厌(无)氧呼吸释放少量能量,转化为热能和ATP答案C解析乳
11、酸在肝脏中转变为葡萄糖需要消耗能量,A错误;人和动物厌(无)氧呼吸产生乳酸,不产生C2,B错误;ATP是物质,不是能量,只能说转化为热能和ATP中的化学能,D错误。考向2综合需(有)氧呼吸和厌(无)氧呼吸,考查科学思维3.(2023杭嘉湖金模拟)如图中表示真核细胞需氧呼吸过程中某些反应发生的场所,甲、乙代表有关物质。下列相关叙述错误的是()A.过程发生在线粒体基质B.甲、乙分别代表丙酮酸和HC.过程释放大量的能量,主要用于ATP的合成D.图示可以表示葡萄糖彻底氧化分解的过程答案C解析表示细胞需氧呼吸第二阶段,场所是线粒体基质,A正确;根据题图分析可知,甲、乙分别代表丙酮酸、还原性氢,B正确;中
12、进行的是细胞需氧呼吸第三阶段,释放的能量最多,但大部分以热能散失,少部分用于ATP的合成,C错误。4.(2023杭州质检)将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞(质基质)溶胶和线粒体,与酵母菌分别装入af号试管中,并加入不同的物质,进行了如下实验(注:“+”表示加入了适量的相关物质,“一”表示未加入相关物质)。下列分析正确的是()试管编号加入的物质细胞溶胶线粒体酵母菌abCdef10mmo1葡萄糖+20mmo1丙酮酸+适量氧气+A.试管a有CO2和H2O产生B.试管C不能发生糖酵解,ATP只在电子传递链中产生C.试管b没有线粒体,充分反应后的绝大部分化学能仍存在于丙酮酸中D.试管a、c、e中
13、氧气均不与葡萄糖或丙酮酸中的碳结合生成CO2答案D解析试管a中为细胞溶胶和丙酮酸、氧气,不会产生H2,H2O在线粒体内膜上产生,A错误;糖酵解在细胞(质基质)溶胶中进行,c为线粒体,不能发生糖解解,线粒体中可以进行需氧呼吸第二阶段和电子传递链,都可以产生ATP,B错误;试管b没有线粒体,没有氧气,细胞(质基质)溶胶中可以进行厌(无)氧呼吸,充分反应后的绝大部分化学能存在于酒精中,C错误;呼吸产生的CCh的来源有细胞(质基质)溶胶中的厌(无)氧呼吸产生的CO2和线粒体中需(有)氧呼吸产生的C02,试管a、c、e中氧气均不与葡萄糖或丙酮酸中的碳结合生成C2,氧气只与H结合产生H2O,D正确。跳出题
14、海细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所需氧呼吸的第二阶段,场所为线粒CZ)-消耗于体欣度在工需氧呼吸的第三阶段,场所为线粒亡生主体内膜需氧呼吸的第二阶段,场所为线粒一体基质溶胶庆氧呼吸的第二阶段,场所为细胞i5F产生于厌氧呼吸的第二阶段,场所为细胞奥邈/溶胶厂、消耗于需氧呼吸和厌氮呼吸的第一阶段,他萄吩t场所为细胞溶胶需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段,场所为细胞溶胶需氧呼吸第二阶段,场所为线粒体基质_厌氧呼吸第二阶段,场所为细胞溶胶消耗于需氧呼吸的第三阶段,场所为线粒体内膜考点二探究酵母菌的呼吸方式(活动)基础,精细梳理1.实验原理需(仃)铤呼吸厌(无)辄呼吸澄清石灰水澳鹿香卓酚蓝溶液酸性重修酸钾溶液变浑浊蓝一统一黄橙色一灰绿色2.实验装置I/旋域分数航母澄清/为10%的菌培的石:;NaOH溶液芥液灰水装置甲飞V3.实验现象光电曲A3正面”叱4”/-JF加入迂?检鸿津,沙泞培OO素液,瓜油殷母澄清时及,以例帝培的石土无条环境养液灰水厂装