课件47张PPT。乳酸酒精厌氧呼吸需氧呼吸需氧呼吸低氧促进零上低温湿度干燥有机物的消耗
第二单元 细胞的代谢
第3讲细胞呼吸
[知考纲·明考情]
知识内容
必考要求
备考指南
1.需氧呼吸
与厌氧呼
吸的概念
和过程
2.细胞呼吸
在实践中
的应用
b
b
命题特点
均以选择题形式出现。
考情分析
需氧呼吸、厌氧呼吸的概念和过程，细胞呼吸在生产实践中的应用等两大方面是学考考查的重点。对乙醇发酵的演示实验，也开始从其过程、操作步骤及结果方面命题。
备考策略
①准确记忆并能分析需氧呼吸和厌氧呼吸各阶段的反应物、反应条件、产物等。
②能将需氧呼吸与厌氧呼吸与一定的生产实践相关联，如农耕时深耕松土，水果蔬菜、种子的储藏，伤口的包扎(透气创可贴防止厌氧菌)等。
③针对教材演示实验，明晰实验的原理、过程，能对出现的实验现象和结果进行分析和解释。
1．(2018·浙江6月学考)真核细胞需氧呼吸中含碳物质的变化是：葡萄糖丙酮酸CO2，其中①、②表示两个阶段。下列叙述错误的是( )
A．①和②中产生[H]较多的是②
B．①和②产生的[H]都用于生成H2O
C．①和②是需氧呼吸中释放大量能量的阶段
D．①和②发生的场所分别是细胞溶胶和线粒体
解析：选C ①表示需氧呼吸第一阶段，葡萄糖形成丙酮酸，产生少量[H](NADH)，放出少量能量，场所为细胞溶胶；②表示需氧呼吸的第二阶段，丙酮酸与水反应生成CO2和大量[H](NADH)，放出少量能量，反应场所为线粒体基质；第三阶段[H]与O2反应生成H2O，放出大量的能量，场所为线粒体内膜。
2．(2018·浙江4月学考)以酵母菌和葡萄糖为材料进行酒精发酵实验，装置如图所示。下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是( )
A．将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖溶液的甲试管后需振荡混匀
B．在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境
C．乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2
D．拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味
解析：选B 干酵母需要用温水化开以保持酵母菌活性；酵母菌悬液加入葡萄糖溶液后要充分振荡，使葡萄糖与酵母菌混匀充分接触，利于发生反应，A正确。在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造无氧环境，利于酒精发酵，B错误。澄清石灰水可以检验CO2气体，若乙试管中的澄清石灰水变浑浊，说明酵母菌细胞呼吸产生了CO2，C正确。甲试管中的酵母菌进行厌氧呼吸产生酒精，酒精具有挥发性，所以拔掉甲试管塞子后可闻到酒精的气味，D正确。
3．(2017·浙江11月学考)下列关于细胞呼吸在生产生活中应用的叙述，错误的是( )
A．面团发起是酵母菌产生CO2所致
B．干燥和无氧的环境有利于蔬菜的长期保鲜
C．利用乳酸菌制作酸奶的过程需密闭隔绝空气
D．黑暗条件下绿豆萌发成豆芽的过程中有机物总量不断减少
解析：选B 酵母菌厌氧呼吸产生CO2使面团发起，A正确；低温、低氧的环境有利于蔬菜的长期保鲜，B错误；制作酸奶利用了乳酸菌厌氧呼吸产生乳酸的原理，C正确；黑暗条件下，绿豆萌发成豆芽的过程中只进行细胞呼吸，有机物总量不断减少，D正确。
4．(2017·浙江4月学考)下列关于真核细胞厌氧呼吸的叙述，正确的是( )
A．厌氧呼吸产生的能量大多数用于合成ATP
B．厌氧呼吸第一阶段是糖酵解产生丙酮酸和CO2
C．成熟苹果的果肉细胞缺氧时主要进行乳酸发酵
D．人体骨骼肌细胞产生的乳酸可运至肝细胞再生成葡萄糖
解析：选D 厌氧呼吸是有机物的不彻底氧化分解，大部分能量留在乳酸或乙醇中，A错误；厌氧呼吸第一阶段是糖酵解产生丙酮酸、[H]和释放少量能量的过程，B错误；成熟苹果的果肉细胞缺氧时主要进行乙醇发酵，C错误；人体骨骼肌细胞厌氧呼吸产生的乳酸会运送至肝脏再生成葡萄糖，用于呼吸消耗，D正确。
5．(2016·浙江4月学考)细胞呼吸中葡萄糖分解为丙酮酸。下列有关叙述正确的是( )
A．在线粒体内膜上进行
B．不产生CO2
C．必须在有O2条件下进行
D．形成大量 ATP
解析：选B 细胞呼吸中，葡萄糖通过糖酵解被分解，发生的场所是细胞溶胶，此过程不需要消耗O2，产生少量ATP，不产生CO2。
6．(2015·浙江10月学考)下列关于人体需氧呼吸的叙述，正确的是( )
A．电子传递链产生的ATP最多
B．柠檬酸循环中O2与[H]结合生成水
C．与糖酵解有关的酶分布在线粒体的嵴上
D．丙酮酸在细胞溶胶中分解产生二氧化碳
解析：选A 人体需氧呼吸第三阶段(电子传递链)产生的ATP最多(约为26个)，A正确；电子传递链中O2与[H]结合生成水，B错误；与糖酵解有关的酶分布于细胞溶胶中，C错误；丙酮酸进入线粒体分解产生二氧化碳，D错误。
一、细胞呼吸
二、需氧呼吸与厌氧呼吸
1．需氧呼吸的概念、过程
(1)概念：细胞在有氧条件下，把糖分子氧化成CO2和H2O，并释放大量能量的过程。
(2)反应式：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量。
(3)具体过程
2．厌氧呼吸的概念和过程
(1)概念：细胞在无氧条件下，将糖分子分解成乳酸或乙醇和CO2，并释放少量能量的过程。
(2)反应式
①分解成乙醇的反应式：C6H12O6＋2ADP＋2Pi2C2H5OH＋2CO2＋2ATP。
②转化成乳酸的反应式：C6H12O6＋2ADP＋2Pi 2CH3CHOHCOOH＋2ATP。
(3)过程：第一阶段与需氧呼吸第一阶段完全相同；其全过程都在细胞溶胶中进行。
注：不同生物厌氧呼吸的产物不同
生物
厌氧呼吸产物
植物
大多数的植物细胞
乙醇和CO2
马铃薯块茎、甜菜块根
乳酸
微生物
乳酸菌等
乳酸
酵母菌等
乙醇和CO2
辨析需氧呼吸和厌氧呼吸的易误点
(1)需氧呼吸
①原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行需氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等，原因是细胞中具有与需氧呼吸有关的酶，场所是质膜。
②需氧呼吸一定需要O2的参与。虽然需氧呼吸第二阶段(柠檬酸循环)并没有O2的直接参与，但没有O2的环境，丙酮酸无法进入线粒体，因此线粒体中进行的需氧呼吸第二和第三阶段都和O2有着间接或直接的关联。
(2)厌氧呼吸
①厌氧呼吸为不彻底的氧化分解，因此只释放少量的能量，其余能量储存在酒精或乳酸中。
②真核生物并非都能进行需氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物成熟红细胞只能进行厌氧呼吸。
(3)需氧呼吸和厌氧呼吸
①需氧呼吸三个阶段都能产生能量(大量能量在第三阶段产生)，但绝大部分以热能形式散失掉，仅有一小部分能量转移到ATP中；厌氧呼吸仅在第一阶段释放能量，第二阶段无能量释放。
②无论是需氧呼吸还是厌氧呼吸均没有[H]的积累。
③厌氧呼吸是需氧呼吸生物在氧气不足的情况下的一种应急方式，也是只进行厌氧呼吸生物的唯一的呼吸方式。
三、细胞呼吸在生产实践中的应用
1.厌氧呼吸和需氧呼吸的应用
厌氧呼吸的应用实例
①制作酸奶、泡菜(乳酸菌厌氧呼吸产生乳酸)；
②酿酒(酵母菌厌氧呼吸产生酒精)；
③透气纱布包扎(抑制破伤风杆菌厌氧呼吸)
需氧呼吸的应用实例
①提倡慢跑等有氧运动使细胞进行需氧呼吸，避免肌细胞产生大量乳酸；
②酿醋(醋化醋杆菌需氧呼吸将乙醇氧化为乙醛进而氧化为醋酸)；
③稻田定期排水有利于根系需氧呼吸，防止幼根受酒精(乙醇)毒害；
④低温、低氧贮藏果蔬、种子，抑制呼吸强度，减少有机物消耗；
⑤松土：使土壤疏松，促进植物根细胞的需氧呼吸
2．蔬菜、水果与种子贮藏条件的区别
蔬菜和水果应放置在零上低温、湿度适中、低氧的条件下，而种子应贮藏在零上低温、干燥、低氧条件下，其目的都是降低呼吸作用，减少有机物的消耗，但由于水果和蔬菜本身的特点需要一定的湿度才能保持新鲜度，故造成它们在贮藏条件上的差异。
[知识拓展]
影响细胞呼吸的环境因素及曲线解读
影响
因素
影响
原理
坐标曲线
曲线解读
温度
影响酶
的活性，
从而影
响呼吸
速率
在最适温度时，呼吸速率最大；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；低于最适温度，酶活性下降，呼吸速率下降
O2
浓度
O2是需
氧呼吸
所必需
的，对厌
氧呼吸
有抑制
作用
O2浓度＝0时，只进行厌氧呼吸；0CO2
浓度
CO2/
O2越
低，需
氧呼吸
越弱
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
演示——乙醇发酵实验
1．实验原理
酵母菌在无氧条件下进行厌氧呼吸产生CO2，CO2会使澄清石灰水变浑浊。
2．实验流程
3．实验现象
(1)澄清石灰水变浑浊；
(2)拔掉广口瓶的塞子会闻到酒味。
1．(2018·台州中学统练)下列关于厌氧呼吸的叙述错误的是( )
A．一定需要酶的催化
B．一定在细胞溶胶中进行
C．一定是有机物的不彻底氧化分解
D．一定是克服暂时缺氧的应急措施
解析：选D 厌氧呼吸不仅是需氧呼吸的生物在氧气不足的情况下克服暂时缺氧的应急措施，还是只进行厌氧呼吸生物的唯一方式，如乳酸菌是只能进行厌氧呼吸的生物，D错误。
2．(2018·宁波鄞州期中)下列有关需氧呼吸第二阶段柠檬酸循环的叙述，正确的是( )
A．将CO2还原成三碳糖
B．释放的能量大部分转变成了热能
C．为第三阶段电子传递链提供大量还原氢和ATP
D．其产物CO2中的氧原子全部来自丙酮酸
解析：选B 需氧呼吸过程中，能产生CO2，而不能将CO2还原成三碳糖，A错误；需氧呼吸第二阶段柠檬酸循环释放的能量大部分转变成了热能，只有少部分储存到ATP中，B正确；第二阶段柠檬酸循环能为第三阶段电子传递链提供大量还原氢，但不需要提供ATP，C错误；需氧呼吸第二阶段柠檬酸循环过程中，其产物CO2中的氧原子来自丙酮酸和水，D错误。
3．(2018·金丽衢十二校高三联考)某染料(氧化型为无色，还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定，某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组，并进行染色实验来了解种子的生活力，结果如表所示。下列叙述正确的是( )
分组
甲组
乙组
处理
种子与染料混合保温
种子煮沸后与染枓混合保温
结果
种子中的胚呈红色
种子中的胚未呈红色
A.该实验的目的是验证活细胞吸收物质具有选择性
B．乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞
C．种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果
D．呼吸作用产生的NADPH使染料变成红色
解析：选C 根据题意和表中内容可知：该实验目的是证明能进行细胞呼吸的种子具有生活力，A错误。乙组种子煮沸后细胞膜失去活性，种子中的胚未呈红色说明细胞没有进行呼吸产生还原型物质，并不是因为胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞，B错误。种子中胚细胞代谢活动强时，产生的还原型物质多；胚细胞代谢活动弱时，产生的还原型物质少，所以会影响染色效果，C正确。种子细胞呼吸作用产生的NADH为还原型物质，能使染料变成红色，D错误。
4．(2018·台州3月学考模拟)细胞内糖分解代谢过程如图所示，下列叙述错误的是( )
A．酵母菌能进行过程①和②或过程①和③
B．所有活细胞的细胞溶胶都能进行过程①
C．ATP/ADP的比值增加会降低过程①的速率
D．乳酸菌进行过程①和过程④时均产生[H]
解析：选D 图中①和②表示需氧呼吸，①和③表示酒精发酵，①和④表示乳酸发酵。酵母菌既可以进行需氧呼吸，也可以进行酒精发酵，A正确；过程①表示细胞呼吸的第一步糖酵解，在细胞溶胶中进行，B正确；过程①产生ATP，若ATP/ADP的比值增加，会降低糖酵解的速率，C正确；乳酸菌进行过程①时产生[H]，进行过程④时消耗[H]，D错误。
5.(2018·浙江五校联考)有氧运动是指人体吸入的氧气与需求相等，达到生理上的平衡状态。如图表示人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗率的关系。下列说法正确的是( )
A．ab段为需氧呼吸，bc段为需氧呼吸和厌氧呼吸，cd段为厌氧呼吸
B．运动强度大于c后，产生大量乳酸，将导致血浆pH持续降低
C．乳酸在肝脏中再转变为葡萄糖的过程需要消耗能量
D．厌氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失，其余储存在ATP中
解析：选C 分析图中曲线可知，ab段，乳酸含量不变，氧气消耗率升高，说明此时为需氧呼吸；bc段，乳酸含量和氧气消耗率都升高，说明此时为需氧呼吸和厌氧呼吸；cd段，氧气消耗率维持在较高水平，乳酸含量继续升高，说明此时为需氧呼吸和厌氧呼吸，A错误。运动强度大于c后，产生大量乳酸，但由于血浆中缓冲物质的缓冲作用，血浆pH仍能保持相对稳定，B错误。厌氧呼吸产生的乳酸在肝脏中再转变为葡萄糖的过程需要消耗能量，C正确。厌氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失，其余储存在乳酸和ATP中，D错误。
6.(2018·温州中学期中)如图M2曲线表示番茄根细胞对K＋的吸收速率与氧分压的关系，M1曲线表示在b点改变某种实验条件后可能出现的变化趋势。据图分析，下列叙述正确的是( )
A．a、b两点催化根细胞呼吸的酶有所不同
B．M2曲线b点以后限制K＋吸收速率的主要因素是K＋的浓度
C．b点根细胞内参与该过程的细胞器有线粒体、核糖体和中心体
D．b点以后，采取中耕松土的措施可使曲线呈现M1的变化趋势
解析：选A 由图可知，a点进行厌氧呼吸，参与的酶是与厌氧呼吸有关的酶；b点进行需氧呼吸，参与的酶是与需氧呼吸有关的酶，A正确。细胞对K＋吸收的方式是主动转运，需要载体和消耗能量，参与该过程的细胞器有线粒体、核糖体，而中心体只与细胞的有丝分裂有关；b点以后，随着氧分压的增加，细胞对K＋吸收速率没有增加，因此限制K＋吸收速率的主要因素为载体的数量，B、C错误。b点以后，需氧呼吸速率已达到最大值，再增大氧分压(如中耕松土)也不会加快呼吸速率，K＋的吸收速率不再增加，D错误。
