一轮复习---细胞呼吸

专题五ATP的主要来源——细胞呼吸一.考纲说明1.细胞呼吸Ⅱ2.实验：探究酵母菌的呼吸方式二.考点复习考点1：有氧呼吸和无氧呼吸考点2：探究酵母菌细胞呼吸的方式考点3：呼吸作用方式的判定方法考点4：影响细胞呼吸的因素一、细胞呼吸的概念细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成ATP的过程。二、细胞呼吸的方式有氧呼吸无氧呼吸考点1：有氧呼吸和无氧呼吸复习提纲：阅读课本93—95页，回答下列问题1.有氧呼吸过程分为几个阶段？写出每个阶段发生的物质变化及反应场所.2.写出有氧呼吸的总反应式，并注明各元素的去向.3.若用14C标记葡萄糖的C，写出有氧呼吸过程中14C的去向途径.C6H12O64.有氧呼吸3个阶段中：产生[H]的阶段是，产生水的阶段是，水参与的阶段是；O2参与的阶段是；生成CO2的阶段是；产生CO2场所是；产生水的场所是；产生大量能量的场所是；三个阶段的共同点；5.无氧呼吸分哪两个阶段？场所是？能量在哪个阶段产生？6.写出无氧呼吸的两个总反应式，并说明分别适用哪些生物.7.同样是无氧呼吸，为什么产物不同？8.有氧呼吸和无氧呼吸的相同点是什么？9.为什么有氧呼吸释放能量多，无氧呼吸释放能量少？10.有氧呼吸和无氧呼吸过程中产生的共同的中间产物是什么？11.呼吸作用的实质是什么?12.细胞质基质中有分解葡糖糖的酶而线粒体中没有，对吗？葡糖糖能直接进入线粒体中被分解吗？C6H12O6能量（少量）2丙酮酸（2C3H4O3）4[H]酶C6H12O6酶2C3H4O3＋4【H】＋能量(少量)问题1、2有氧呼吸的过程(三个阶段）第一阶段：细胞质基质C6H12O6能量（少量）2丙酮酸（2C3H4O3）4[H]酶2C3H4O3+6H2O6CO2＋20【H】＋能量（少量）酶能量（少量）20[H]6CO26H2O酶第二阶段线粒体基质第一阶段C6H12O6能量（少量）2丙酮酸（2C3H4O3）4[H]酶24【H】+6O212H2O+能量（大量）酶6H2O能量（少量）20[H]酶6CO212H2O+能量（大量）酶6O2线粒体内膜第一阶段第二阶段第三阶段有氧呼吸的过程第一阶段：C6H12O6（丙酮酸）第二阶段：2CH3COCOOH+6H2O酶第三阶段：24[H]+6O2C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶总反应式：2CH3COCOOH+4[H]+能量6CO2+20[H]+能量酶12H2O+能量酶（大量）有氧呼吸的概念细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。计算：1mol葡萄糖通过有氧呼吸可释放2870kJ的能量，其中有1161kJ的能量被转移贮存到ATP中。那么，1mol葡萄糖通过有氧呼吸可形成____mol的ATP，其能量转换效率是______。3840.5%问题3.若用含14C标记葡萄糖的C，写出有氧呼吸过程中14C的去向途径.C6H12O6丙酮酸CO2问题4.有氧呼吸3个阶段中：产生[H]的阶段是，产生水的阶段是，水参与的阶段是；O2参与的阶段是；生成CO2的阶段是；产生CO2场所是；产生水的场所是；产生大量能量的场所是；三个阶段的共同点；第一、二阶段第三阶段第二阶段第三阶段第二阶段线粒体基质都产生能量；都有酶的催化线粒体内膜线粒体内膜问题探讨1.细胞呼吸与物质的燃烧有什么共同点？2.细胞呼吸与物质在体外燃烧有什么区别吗？物质分解的过程、产物都相同，并且都能释放等量的能量有。①细胞呼吸是在温和的条件下进行的；②能量的释放是在一系列的反应过程中逐步释放的；③释放的能量部分以热能的形式散失，部分转移贮存到ATP中。呼吸：机体与环境之间O2和CO2交换的过程。细胞呼吸也称呼吸作用是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。呼吸和呼吸作用的区别CO2O2O2O2CO2CO2空气→鼻肺泡细胞空气中的氧气参与组织细胞的需氧呼吸至少穿过几层膜？毛细血管O2呼吸：机体与环境之间O2和CO2交换的过程。11层1.有氧呼吸全过程的三个阶段中，相同的产物是()A.ATPB.H2O和CO2C.H2O和丙酮酸D.乳酸和ATP【解析】选A。有氧呼吸的第一阶段产生［H］、丙酮酸和能量，第二阶段产生［H］、CO2和能量，第三阶段产生H2O和能量，三个阶段产生的能量均有一部分供给ADP和Pi用以合成ATP，因此有氧呼吸全过程的三个阶段中相同的产物是ATP。2.人体的代谢终产物水和二氧化碳，产生场所是()A.组织内B.线粒体内C.核糖体内D.细胞质基质内【解析】选B。人的骨骼肌在暂时缺氧时虽然能进行无氧呼吸，但其产物只有乳酸，人体内的代谢终产物二氧化碳和水只能是有氧呼吸的产物。根据有氧呼吸的过程可以知道二氧化碳在第二阶段产生，水在第三阶段产生。这两个阶段都是在线粒体内完成的。指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底氧化产物，同时释放出少量能量，生成少量ATP的过程。二、无氧呼吸1、概念无氧呼吸的过程葡萄糖丙酮酸[H]少量能量乙醇脱氢酶乳酸脱氢酶酒精+CO2乳酸酶C6H12O64[H]2C2H5OH+2CO2酶酶2C3H6O32丙酮酸酶少量能量第一阶段(细胞质基质)第二阶段(细胞质基质)2、无氧呼吸的过程（问题5、6）乳酸酒精大多数植物、酵母菌高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚1、酒精发酵：C6H12O6酶2、乳酸发酵：C6H12O6无氧呼吸总反应式2CH3CH2OH（酒精）+2CO2+能量2C3H6O3（乳酸）+能量酶酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型问题7：同样是无氧呼吸，为什么产物不同？问题9：同样是分解葡萄糖，为什么有氧呼吸释放能量多，而无氧呼吸只能释放少量能量？有氧呼吸中葡萄糖彻底氧化分解，无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中催化丙酮酸的酶的种类不同问题8、10、11：有氧呼吸与无氧呼吸的相同点、中间产物、实质共同点实质：过程：葡萄糖丙酮酸有氧无氧CO2+H2O+能量（大量）C2H5OH+CO2+能量（少量）C3H6O3+能量（少量）氧化分解有机物，释放能量第一阶段完全相同，都有丙酮酸（中间产物）的生成有氧呼吸和无氧呼吸的区别比较项目有氧呼吸无氧呼吸呼吸场所是否需氧物质代谢能量代谢主要在线粒体内细胞质基质必需有氧的参与氧能抑制无氧呼吸将有机物彻底分解成CO2和H2O有机物分解不彻底,形成中间产物(酒精或乳酸）1mol2870(kj)1161ATP热能(38mol)葡萄糖1mol葡萄糖196.65（kj）61.08ATP(2mol)热能【典例训练1】(2011·海南高考)细胞内糖分解代谢过程如图，下列叙述错误的是()A.植物细胞能进行过程①和③或者过程①和④B.真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②C.动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多D.乳酸菌细胞内，过程①产生［H］，过程③消耗［H］【解析】选B。植物细胞可以进行无氧呼吸产生酒精和CO2，某些植物器官(如马铃薯块茎、甜菜块根)可以产生乳酸；真核细胞的细胞质基质中能进行有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸，因此能进行过程①③④，不能进行过程②；乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，第一阶段产生［H］，第二阶段消耗［H］。5.如图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于()A.线粒体、线粒体和细胞质基质B.线粒体、细胞质基质和线粒体C.细胞质基质、线粒体和细胞质基质D.细胞质基质、细胞质基质和线粒体【解析】选C。由图分析可知酶1、酶2和酶3依次分别存在于细胞质基质、线粒体和细胞质基质。2.无氧呼吸与有氧呼吸相比，下列叙述肯定不正确的是()A.需酶参与B.能释放CO2C.是一个逐步释放能量的过程D.能生成大量的ATP【解析】选D。无氧呼吸与有氧呼吸在细胞内均是一个逐步释放能量的过程，但有氧呼吸比无氧呼吸产生的能量多。3.现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发酵,若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出CO2和吸收的O2之比是()A.3:1B.1:2C.4:3D.2:3C4.下列5支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产生CO2的试管有（）①葡萄糖+已破裂的细胞②葡萄糖+线粒体③丙酮酸+线粒体④葡萄糖+细胞质基质（隔绝空气）⑤丙酮酸+细胞质基质（隔绝空气）A.①③④⑤B.①②④⑤C.①③④D.②③④C6.如甲图为不完整的呼吸作用示意图，乙图为线粒体结构模式图。请据图回答：(1)甲图中X代表的物质是______，E代表的物质可能是____。(2)甲图中有氧呼吸的途径是_______，其中产生能量最多的是_________阶段(填字母)。(3)甲图中C、D阶段发生的场所依次对应于乙图中的________(填序号)。(4)A阶段与E物质产生阶段的反应属于_________________，写出有关的反应式(5)叶绿体中产生的氧气进入到相邻细胞中被利用的过程中，氧气分子通过的生物膜共有_____层，通过这些膜的方式是____________________。丙酮酸酒精和二氧化碳A、C、DD②、①无氧呼吸C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。酶6自由扩散考点2:探究酵母菌细胞呼吸的方式实验原理1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生水和CO2，无氧呼吸产生酒精和CO2。2、CO2的检测方法（1）CO2使澄清石灰水变浑浊（2）CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄3、酒精的检测橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。基本原理检测原理酒精和CO2是酵母菌在什么条件下产生的提出问题作出假设进行实验设计实验验证假设、形成结论酒精有氧产生无氧CO2产生明确实验目的，科学设计实验根据实验需要，理清实验步骤1、配制培养液2、控制好有氧、无氧环境3、科学检测因变量4、限制好无关变量自变量、因变量、无关变量设置对比实验CO2：澄清石灰水酒精：重铬酸钾橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色．探究酵母菌细胞呼吸的方式步骤一：配制酵母菌培养液10g酵母菌+240mL5%葡萄糖溶液设计实验步骤A组B组步骤二：A实验组(有氧情况下)10%NaOH酵母菌培养液澄清石灰水步骤二：B实验组(无氧情况下)酵母菌培养液澄清石灰水步骤三：鉴定是否有酒精产生0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液A组B组橙色橙色实验分析自变量：含氧量的变化，一组有氧，一组无氧；因变量：酵母菌在有氧或无氧条件下的产物。无关变量：酵母菌培养液的量、温度、装置的气密性、石灰水的量等。A装置为探究酵母菌在什么条件下的呼吸方式？（有氧条件）B装置为探究酵母菌在什么条件下的呼吸方式？（无氧条件）A装置上接橡皮球或气泵的作用是什么？（让空气间歇性地依次通过3个锥型瓶）为什么将进入A瓶的空气先经过NaOH的锥型瓶？（除去空气中的CO2，保证第三个锥型瓶中澄清石灰水变浑浊是由于酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。）为什么B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥型瓶？（防止瓶中氧气的干扰，确保通人石灰水中的CO2来自酵母菌无氧呼吸)为保证实验的科学性，你认为该实验还需要哪些改进？不含酵母菌的培养液C条件澄清石灰水/出现的时间重铬酸钾--浓硫酸溶液有氧无氧变混浊／快无变化变混浊／慢出现灰绿色记录并比较实验结果：酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸，均能产生二氧化碳在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳。在无氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的二氧化碳。分析实验结果（2010•上海高考）如图是酵母菌发酵实验示意图。其中X、Y、Z分别代表（BTB是溴麝香草酚蓝的英文缩写）（）A.石蜡油、CO2、蓝色B.石蜡油、O2、黄色C.菜油、O2、蓝色D.菜油、CO2、黄色【解析】选D。酵母菌发酵实验过程中，可在发