考点16 细胞呼吸
高考频度:★★★☆☆ 难易程度:★★★☆☆
1.有氧呼吸
(1)写出有氧呼吸的总反应式,并标出各种元素的来源和去路。
(2)填写下列有氧呼吸的过程和场所
2.无氧呼吸
(1)完善无氧呼吸的过程
阶段 第一阶段 具体过程 酶C6H12O6―→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(少量ATP) 酶2C3H4O3+4[H] ―→2C2H5OH(酒精)+2CO2 酶或者2C3H4O3+4[H] ―→2C3H6O3(乳酸) 细胞质基质 发生场所 第二阶段 (2)写出无氧呼吸的反应式 酶
①分解成酒精的反应式:C6H12O6―→2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量。 酶
②转化成乳酸的反应式:C6H12O6―→2C3H6O3(乳酸)+少量能量。
3.温度对细胞呼吸的影响
(1)原理:通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性来影响呼吸速率。 (2)曲线分析
①在最适温度时,呼吸强度最大。
②超过最适温度,呼吸酶活性降低甚至变性失活,呼吸速率下降。 ③低于最适温度,酶活性下降,呼吸速率下降。 (3)应用
①低温下储存蔬菜和水果。
②蔬菜大棚夜间适当降温以降低呼吸消耗,提高产量。
4.氧气浓度对细胞呼吸的影响
(1)原理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。 (2)曲线分析
①O2浓度=0时,只进行无氧呼吸。
②0 ①中耕松土促进植物根部有氧呼吸。 ②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境。 ③低氧仓储粮食、水果和蔬菜。 5.CO2浓度对细胞呼吸的影响 (1)原理:CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会抑制细胞呼吸的进行。 (2)曲线 (3)应用:在蔬菜和水果保鲜中,增加CO2浓度可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。 6.含水量对细胞呼吸的影响 (1)原理:水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。 (2)特点:在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而加快,随含水量的减少而减慢。 (3)应用 ①粮食在收仓前要进行晾晒处理。 ②干种子萌发前进行浸泡处理。 7.探究酵母菌的呼吸方式实验 (1)实验原理 (2)实验步骤 ①配制酵母菌培养液(酵母菌+葡萄糖溶液)。 ②检测CO2的产生,装置如图所示。 ③检测酒精的产生:自B、D中各取2 mL酵母菌培养液的滤液分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。 (3)实验现象 条件 甲组 乙组 (4)实验结论 澄清石灰水的变化 变混浊快 变混浊慢 1、2两试管的变化 无变化 出现灰绿色 ①酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 ②在有氧条件下产生CO2多而快,在无氧条件下产生酒精,还产生少量CO2。 考向一 有氧呼吸与无氧呼吸的过程 1. (2024·重庆模拟)某超市有一批过保质期的酸奶出现涨袋现象。酸奶中可能含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等。据此分析涨袋现象的原因合理的是 ( ) A.涨袋可能是由于乳酸菌进行有氧呼吸产生大量二氧化碳造成的 B.涨袋可能是由于乳酸菌进行无氧呼吸造成的 C.如果涨袋的酸奶中有酒味,说明可能是酵母菌的无氧呼吸造成的 D.只要酸奶包装盒密封完好,就不会出现涨袋的现象 【答案】 C 【解析】 乳酸菌是厌氧菌,进行无氧呼吸产生乳酸,不产生二氧化碳,A、B错误;无氧条件下,酵母菌发酵分解葡萄糖能产生酒精和二氧化碳,C正确;酸奶中含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等,酸奶包装盒密封完好,但无氧条件下,酵母菌发酵分解葡萄糖能产生酒精和二氧化碳,会出现涨袋的现象,D错误。 易错警示 有关细胞呼吸的6个易错点 (1)不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于控制酶合成的基因 不同。 (2)无氧呼吸只释放少量能量,其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。 (3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。 (4)有氧呼吸与无氧呼吸产物最大的区别是无氧呼吸没有水生成,并且无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。 (5)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。 (6)原核生物无线粒体,但有些原核生物仍可进行有氧呼吸,如蓝藻、硝化细菌等,因为其细胞中含有与 有氧呼吸有关的酶。 2.细胞内可能发生如图所示的生理过程,下列说法正确的是( ) A.③过程的三个阶段产生的[H]最终与氧气反应生成水 B.马铃薯块茎既能进行③过程,也能进行①过程 C.产生相同能量时,③过程消耗的葡糖糖的量高于①或②过程 D.③过程的第二阶段在线粒体内膜上完成 【答案】B 【解析】根据图示内容分析①表示产生乳酸的无氧呼吸,②表示产生酒精的无氧呼吸,③表示有氧呼吸;有氧呼吸只有第一二阶段产生[H],A错误;能够产生乳酸的几种特殊的生物如马铃薯块茎、玉米的胚、甜菜块根等,马铃薯块茎既能进行③过程,也能进行①过程,B正确;有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖可以产生38 mol ATP,而无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖可以产生2 mol ATP,C错误;③过程的第二阶段在线粒体基质完成,D错误。 考向二 细胞呼吸类型的判断与相关计算 3.如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是 A.氧浓度为a时,最适于储藏该植物器官,此时呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 B.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍 C.氧浓度为c时,只进行有氧呼吸 D.氧浓度为d时,有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等 【答案】B 【解析】据图可知,CO2的释放量在氧浓度为c时最少,因此氧浓度为c时细胞呼吸最弱,最适合储藏