第9讲 细胞呼吸
【基础梳理】
一、细胞呼吸的类型及过程 1.有氧呼吸
(1)概念：是指细胞在氧的参与下，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，生成大量ATP的过程。 (2)过程
(3)有氧呼吸过程中的物质变化
可利用同位素示踪法研究细胞呼吸过程中元素的转移过程，如设两组，分别用18O标记氧气(1
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O2)和葡萄糖(C6H1812O6)，从而研究物质变化。(科学探究的基本方法)
? O2参与了第三阶段，[H]和O2结合生成水，所以细胞呼吸产生的水中的氧来自O2，场所
是线粒体内膜。
? CO2是在第二阶段产生的，是由丙酮酸和水反应生成的，场所是线粒体基质。
? 有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水在第二阶段参与反应，生成
物中的水是有氧呼吸第三阶段由[H]和O2结合生成的。
(4)放能：1 mol葡萄糖释放的能量中有1161 kJ左右的能量转移至ATP中，其余能量则以热能形式散失。
(5)与有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸是在温和的条件下进行的；有机物中的能量是逐
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步释放的；一部分能量储存在ATP中。 2.无氧呼吸 微生物的无氧呼吸也叫发酵。 (1)场所：全过程是在细胞质基质中进行的。 (2)总反应方程式
酶
生成乳酸：C6H12O6――→2C3H6O3(乳酸)＋少量能量 生成少量ATP
酶
生成酒精：C6H12O6――→2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 注 无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同，无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。 (3)放能：1 mol葡萄糖释放196.65 kJ(生成乳酸)或225.94 kJ(生成酒精)的能量，其中均有61.08 kJ左右转移至ATP中。 (4)不同生物的无氧呼吸产物
3.有氧呼吸与无氧呼吸的比较
项目 条件 场所 不 分解程度 同点 产物 能量释放 反应条件 相 同点 本质 过程 意义 CO2、H2O 大量能量 酶和适宜温度 氧化分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动所需 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同 为生物体的各项生命活动提供能量 乳酸或酒精和CO2 少量能量 葡萄糖被彻底分解 葡萄糖分解不彻底 有氧呼吸(真核生物) 需氧 细胞质基质(第一阶段)，线粒体(第二、三阶段) 无氧呼吸 不需氧 细胞质基质 4细胞呼吸中能量的释放与去向
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5.呼吸中[H]和ATP的来源与去向
项目 [H] 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； ATP 无氧呼吸：只在第一阶段产生 用于各项生命活动(除光合作用的暗反应) 去向 有氧呼吸：与O2结合生成水； 无氧呼吸：还原丙酮酸 6.有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物) (1)有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6。
(2)产生酒精的无氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2。
(3)消耗等量的葡萄糖时，产生酒精的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产生酒精的无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为3∶4。 7.“三看法”判断细胞呼吸的类型 (1) “一看”反应物和产物
(2) “二看”物质的量的关系
① 不消耗O2，释放CO2?只进行无氧呼吸产生酒精。 ② 无CO2释放?只进行无氧呼吸产生乳酸。
③ CO2释放量等于O2的吸收量?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。④ CO2释放量大于O2的吸收量?既进行有氧呼吸，又进行产生酒精的无氧呼吸；多余的CO2来自产生酒精的无氧呼吸。
⑤ 酒精产生量等于CO2释放量?只进行无氧呼吸产生酒精。
⑥ 酒精产生量小于CO2释放量?既进行有氧呼吸，又进行产生酒精的无氧呼吸；多余的CO2来自有氧呼吸。 (3) “三看”反应场所
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例1：细胞呼吸是细胞内分解有机物、释放能量、产生ATP等一系列代谢活动的总称。下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A．细胞外的葡萄糖分子进入线粒体参与有氧呼吸过程，至少要穿过3层生物膜 B．用14C－葡萄糖研究肝细胞的糖代谢，可在线粒体等结构中检测到放射性 C．进行无氧呼吸的细胞一定不含线粒体
D．人体细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸，因此人属于兼性厌氧型生物
例2：下图表示人体内主要能源物质氧化分解的部分途径示意图，其中X、Y、M、N代表物质。下列有关叙述正确的是( )
A.图中的糖原是肌糖原
B.X分解产生Y的场所是线粒体基质 C.M、N分别代表乳酸和酒精
D.图示能量中，转移到ATP的是少部分
例3：有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是( )
氧浓度/% 产生CO2的量 产生酒精的量 a 9 mol 9 mol b 12.5 mol 6.5 mol c 15 mol 6 mol d 30 mol 0 mol A.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率 B.b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率 C.c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵 D.d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸
例4：细胞呼吸过程中，线粒体内膜上的质子泵能将NADH(即[H])分解产生的H转运到膜间隙，使膜间隙中H浓度增大，大部分H通过结构①回流至线粒体基质，同时驱动ATP的合成，主要过程如下图所示。下列有关叙述不正确的是( )
＋
＋
＋
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A．乳酸菌不可能发生上述过程 B．该过程发生于有氧呼吸第二阶段
C．图中①是具有ATP合成酶活性的通道蛋白
D．H由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输属于协助扩散
＋
二、影响细胞呼吸的因素及应用 1.内部因素
2.外部因素 （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进而影响细胞呼吸速率。 ②曲线模型(如下图)
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第9讲 细胞呼吸-2021年高考生物一轮复习名师精讲练(新高考地区专用)
