假期复习：第五章：5.3细胞呼吸

暑假，对于即将步入高二和高三的孩子们来说，这是一个弯道超车的好时机。对于准高一的孩子们来说，这个暑假也是你比人家高起点的台阶。接下来，我们将按照章节或一章或一节地来串高中生物学的知识点。希望能让孩子开学后能有一个全新的自己。本文内容可能不会面面俱到，但后面相关阅读的超链接部分有更多内容，可以选择阅读。

关于练习方面，由于细胞代谢这模块，无论是哪套试卷，或选择题或大题，每年基本上都会考到。另外细胞呼吸一般都是和光合作用一起考查，所以选题时也是一起选的。

第五章：细胞的能量供应和利用

第三节：ATP的主要来源——细胞呼吸

一、细胞呼吸

细胞呼吸是指____________在细胞内经过一系列的_________分解，生成_____________或其他产物，释放出能量并生成_________的过程。

二、细胞呼吸的方式

1.实验——探究酵母菌细胞呼吸的方式

（1）自变量：有氧气、无氧气。

（2）因变量的观测指标：

①二氧化碳的检测：用澄清石灰水检测，或用______________________水溶液进行检测，二氧化碳可使该水溶液由_____色变为_____色再变为_____色。

②酒精的检测：用酸性________________（溶于浓硫酸中，呈橙色）检测，酸性条件下，其与酒精发生化学反应，变成_________色。

（3）无关变量：温度、营养物质的浓度和总量等。

（4）实验装置分析：

①接橡皮球的目的是：通入空气，保证O2的充分供应。

②图甲中空气先通过第一个锥形瓶溶液的目的是清除CO2，排除其对实验的干扰。

③图乙中B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛澄清石灰水的锥形瓶的目的是耗尽氧气，保证通入澄清石灰水中的二氧化碳都是由无氧呼吸产生的。

（5）细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。酵母菌是_______________菌，有氧、无氧条件下均能存活。

（6）对比试验：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。在本节课的探究活动中，需要设置有氧和无氧两种条件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。

2.有氧呼吸

（1）线粒体的结构：

（2）有氧呼吸的过程（以葡萄糖为底物）：

①第一阶段发生在___________________。1分子的葡萄糖分解成2分子的______________，产生少量的_______，并且释放出_________的能量。

②第二阶段发生在__________________。丙酮酸和______彻底分解成_________________________，并释放出_________的能量。

③第三阶段发生在_________________。上述两个阶段产生的________，经过一系列的化学反应，与_________结合形成水，同时释放出_________的能量。

④总反应方程式：C6H12O6 + 6O2+ 6H2O→6CO2 + 12H2O +能量（条件：酶）

说明：①细胞呼吸中产生的【H】主要是还原型辅酶Ⅰ(NADH)。②细胞呼吸有关计算时，如果不加说明，默认呼吸底物是葡萄糖，但是以脂肪等有机物作为呼吸底物时，与葡萄糖为底物实际上是有很大区别的。参见下面的相关阅读4。

（3）有氧呼吸的概念：

有氧呼吸是指细胞在有______的参与下，通过多种______的催化作用，把葡萄糖等有机物_________氧化分解，产生_______________________，释放能量，生成______________的过程。

（4）有氧呼吸和体外燃烧的比较：

①有氧呼吸是在___________条件下进行的。

②有机物中的能量是经过一系列的化学反应________释放的。

③有氧呼吸释放的能量一部分储存在_______中。

（5）有氧呼吸释放的能量大部分_____________________________________，只有一部分能量储存在ATP中。

3.无氧呼吸

（1）第一阶段发生在__________________。1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，并且释放出少量的能量。

（2）第二阶段发生在________________。丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成________________________，或者转化成______________________，该阶段____________（“生成“或”不生成“）ATP。葡萄糖分子中的能量大部分存留在____________________中。

（3）总反应方程式：（条件：酶）

①产酒精的无氧呼吸：C6H12O6→2C2H5OH（酒精）+ 2CO2+少量能量

②产乳酸的无氧呼吸：C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）+少量能量

4.影响细胞呼吸的因素

（1）温度主要影响呼吸作用相关______的活性。

（2）________能够促进有氧呼吸的进行。

（3）二氧化碳含量较高会抑制细胞呼吸（大气中二氧化碳含量较低，这种抑制细胞呼吸的情况一般很难发生）

（4）水可以通过多种途径影响细胞呼吸。植物淹水时其对呼吸的影响主要表现为影响了氧气的供应。

5.细胞呼吸原理的应用

（1）作物栽培中，采取中耕松土、水稻晒田等措施，可保证植物根系进行_________呼吸。栽培大棚蔬菜时，夜间适当_________温度可以降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量。

（2）包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料，以防止局部缺氧引起_______________（填细菌名称）大量繁殖导致破伤风。

（3）利用醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌（均为好氧菌）发酵生产食醋（果醋）、味精等。

说明：种子与果实、蔬菜储存的关键是降低呼吸作用，但是蔬菜储存时还需要注意保鲜，不能大量失水，不能无氧呼吸。部分模拟题只考虑果蔬储存时降低呼吸作用对有机物的消耗，而忽视了无氧呼吸对果蔬品质产生的影响，这在实际生产中是要不得的。

练习:

1.[2019年·全国卷II，2]马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是

A．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖

B．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来

C．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP

D．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生

2.[2018全国生物卷III，5]下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是

A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸

B.食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失

C.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸

D.植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP

3.[2018全国生物卷I，1]生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是

A.  叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶

B.  溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成膜结构的破坏

C.  细胞的核膜是双层膜结构，核孔是物质进出细胞核的通道

D.  线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶

4.[2018年·海南，30]葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的，酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。

回答下列问题：

（1）试管中的X 溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定，与乙装置相比，用甲装置酿制葡萄酒的优点是                          （答出两点即可） 。

（2）葡萄汁装入甲装置时，要留有约1/3 的空间，这种做法的目的是                （答出两点即可）。

（3）某同学若用乙装置进行发酵，并设置两个不同处理组（乙A和乙B），乙A装置中保留一定量的氧气， 乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下，测得一段时间内乙A和乙B中酒精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋势如曲线图所示。图中曲线①、②、③依次表示            、              、              含量的变化趋势。

（4）从细胞呼吸类型看，酵母菌属于           生物； 从同化作用的类型看，酵母菌属于             （填“自养” 或“异养”） 生物。

5.[2017全国卷II，29]下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。

据图回答下列问题：

（1）图中①、②、③、④代表的物质依次是________、________、________、________，[H]代表的物质主要是________。

（2）B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_________（填“B和C”“C和D”或“B和D”）。

（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是____________。

6.[2017全国生物卷I，30]植物的CO₂补偿点是指由于CO₂的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO₂浓度，已知甲种植物的CO₂补偿点大于乙种植物的，回答下列问题：

（1）将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养，培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是_________________，甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率_________________（填“大于0”“等于0”“小于0”）。

（2）若将甲种植物密闭在无O₂、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是_________________。

答案：

1.B

考查无氧呼吸的概念，较易。

2.C

3.D

4.（1）不需要开盖放气；避免了因开盖引起的杂菌污染 （2）为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气；防止发酵旺盛时汁液溢出 （3）乙A 中的氧气  乙B 中的酒精  乙A 中的酒精 （4） 兼性厌氧 异养

5.(1)O2、NADP+、ADP+Pi、C5、NADH(或答：还原型辅酶Ⅰ)

(2)C和D

(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸

6.(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低    大于0

(2)甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的 NADH 发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以O2增多时，有氧呼吸会增加

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