2012届高考生物第一轮必修一细胞呼吸知识点复习

编辑: 逍遥路 关键词: 高三 来源: 高中学习网

自主梳理
1.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CO2或其他产物,释放能量并生成ATP的 过程。
2.分类:根据是否有氧参与,细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
3.探究酵母菌细胞呼吸的方式
①酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧型菌。
②检测酵母菌在细胞呼吸中是否产生CO2可使用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝,其中后者颜色变化过程为由蓝变绿再变黄。
③检测是否产生酒精可使用橙色的重铬酸钾溶液,其在酸性条件下与酒精发生反应,变为灰绿色。
[互动探究] 现在地球上绝大多数生物的呼吸方式以哪种为主?为什么?
[提示] 有氧呼吸。因为细胞呼吸的目的是为细胞生命活动提供能量,有氧呼吸比无氧呼吸放能效率高得多,所以有氧呼吸得到较大发展,成为主要方式。
要点归纳



感悟拓展
实验中的关键步骤
(1)将装置(甲)连通橡皮球,让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶,既保证O2的充分供应,又使进入A瓶的空气先经过NaOH的锥形瓶,洗除空气中的CO2,保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
(2)B瓶应封口放置一段时间,待酵母菌将B瓶中的氧消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水。
典例导悟
1在检验酵母菌细胞呼吸产物时,常用到一些特殊的颜色反应,下列描述不正确的是(  )
A.二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊
B.二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
C.乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色
D.乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
答案 C
在一个普通的锥形瓶中,加入含有酵母菌的葡萄糖溶液,如图所示,则下列有关坐标中,正确的是(  )

A.①②④ B.①③④ C.②③④ D.①②④
答案 B
一、有氧呼吸
1.反应式:C6H12O6+6O2+6H2O酶(??→)6CO2+12H2O+能量。
2.过程
第一阶段第二阶段第三阶段
场所细胞质基质 线 粒体基质线粒体内膜
反应物葡萄糖丙酮酸、H2O[H]、O2
生成物丙酮酸、[H]、ATP CO2、[H]、ATP H2O ATP
能量少量少量大量
二、无氧呼吸
1.反应式
①分解成酒精的反应式为:C6H12O6酶(??→)2C2 H5OH+2CO2+少量能量。
②转化成乳酸的反应式为:C6H12O6酶(??→)2C3H6O3+少量能量。
2.过程:第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全 相同。第二阶段的产物是酒精和CO2或乳酸。其全过程都在细胞质基质中进行。
[互动探究] 1.参与有氧呼吸的酶分布场所有哪些?
2.有氧呼吸第一、二阶段的相同点有哪些?
3.呼吸作用分阶段进行有什么意义?
[提示] 1.细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。
2 .都产生[H]和释放少量能量,都不需要氧的参与。
3.可使能量逐步释放,对保持生物体的体温稳定有重要意义。
要点归纳
1.有氧呼吸和无氧呼吸的 过程图解

2.有氧呼吸和无氧呼吸的比较
类型有氧呼吸无氧呼吸
必需条件氧和酶不需氧,但必须有酶催化
场所细胞质基质(①阶段)线粒体(②和③阶段)细胞质基质(①和②两阶段)
物质变化

能量释放产生大量能量[来源:]产生少量能量
特点有机物彻底分解,能量完全释放有机物没彻底分解,能量没完全释放
联系①第一阶段完 全相同 ②实质相同:分解有机物,释放能量
3.过程分析
(1)无氧呼吸的第二阶段是第一阶段产生的[H]将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸的过程。
(2)有氧呼吸H2O即是反应物,又是生成物,且H2O中的氧全部来自于O2。
(3)有氧呼吸的三个阶段共同的产物是ATP,无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。
感悟拓展
1.不同生物无氧呼吸的产物不同,其原因在于催化反应的酶不同。
2.原核生物无线粒体,有些原核生物(如硝化细菌、蓝藻)仍可进行有氧呼吸。
3.只能进行无氧呼吸的真核生物(如蛔虫),其细胞内无线粒体。
典例导悟
2下列有关呼吸作用的叙述中,错误的是(  )
A.蛔虫进行无氧呼吸
B.哺乳动 物的红细胞只能进行无氧呼吸
C.长跑时,人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物
D.发酵和无氧呼吸并不是同一概念
解析 各种生物在长 期的进化过程中,其呼吸 作用方式也与生存环境产生了适应。蛔虫由于生活在人的消化道内,消化道内缺氧,故只能进行无氧呼吸;哺乳动物成熟的红细胞由于无细胞器,也只能进行无氧呼吸;高等动物的无氧呼吸产物是乳酸,不产生酒精无CO2生成;无氧呼吸对于微生物习惯上叫发酵,对于高等动物叫糖酵解,对于植物就叫无氧呼吸,但在工业发酵中,发酵的概念得到扩充,也可指代有氧发酵。
答案 C
让一只白鼠吸入有放射性的18O2, 该白鼠体内最先出现含18O的化合物是(  )
A .二氧化碳     B.水 C.丙酮酸 D.乳酸
答案 B
解析 白鼠从外界吸入氧(18O2)是用来参与体内能源物质(如C6H12O6)的氧化分解过程(即有氧呼吸),根据有氧呼吸第三阶段的变化可知,氧气中的氧元素(18O)全部与[H]结合生成了水(H18O)。

自主梳理
1.ATP产生速率与O2供给量之间的关系
[来源:]
(1)A点表示在无氧条件下,细胞可进行无氧呼吸分解有机物,产生少量ATP。
(2)AB段表示随O2供应量增多,有氧呼吸明显加强,通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多,ATP的产生速率随之增加。
(3)BC段表示O2供应量超过一定范围后,ATP的产生速率不再加快,此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
2.酵母菌细胞呼吸类型的判断
(1)若只产生CO2,不消耗O2,则只进行无氧呼吸(图中A点)。

(2) 若产生CO2的物质的量比吸收O2的物质的量多,则两种呼吸同时存在(图中AC段)。[来源:]
(3)若产生CO2的物质的量与吸收O2的物质的量相等,则只进行有氧呼吸(图中C点以后)。
(4)B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等(用CO2释放量表示),此时CO2的总释放量最低。D点表示O2浓度超过一定值(10%)以上时,无氧呼吸消失,细胞只进行有氧呼吸。
3.影响细胞呼吸的环境因素及其在实践中的应用
(1)呼吸速率与温度的关系(如图)
①最适温度时,细胞呼吸最强,超过最适温度呼吸酶活性降低,甚至变性失活,细胞呼吸受抑制;低于最适温度酶活性下降,细胞呼吸受抑制。
②生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果,在大棚蔬菜的栽培过程中,夜间适当降低温度,降低细胞呼吸,减少有机物的消耗,提高产量。
(2)呼吸速率与O2浓度的关系(如图)
①O2浓度低时,无氧呼吸占优势;随O2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强;但当O2浓度达到一定值后,随O2浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的限制)。
②生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗的原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间,中耕松土增加根的有氧呼吸;在医疗上选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口,可抑制厌氧病原菌的繁殖。
(3)呼吸速率与含水量的关系(如图)
①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。
②在作物种子储藏时,将种子风干,以减弱细胞呼吸,减少有机物的消耗。
感悟拓展
1.种子、蔬菜和水果在储藏时都应在低温、低氧条件下,不同的是种子还应保持干燥,而蔬菜和水果应保持一定湿度。低温以不破坏植物组织为标准,一般为零上低温。
2.不同种类的植物呼吸速率不同;同一植物不同器官呼吸速率不同;同一植物不同的生长发育时期呼吸速率不同。
3.高等动物和人无氧呼吸的产物是C3H6O3(乳酸),不产生CO2。
典例导悟
3制作啤酒的工艺流程实际上是应用酵母菌的细胞呼吸,将小麦和酵母菌放入发酵罐,之后进行怎样处理方能制造出大量的啤酒(  )
A.马上密闭,保持30~40℃的温度B.一直通风,不密闭,保持30~40℃
C.先通风后密闭,保持60℃以上D.选通风后密闭,保持30~40℃
解析 将酵母菌放入发酵罐以后,先通风,此时酵母菌进行有氧呼吸,代谢旺盛,酵母菌进行出 芽生殖而大量繁殖,待酵母菌数量相当多时再密闭,利用酵母菌发酵原理,用小麦发酵产生酒精。30~40℃温度范围内,酵母菌酶的活性最高。
答案 D
将酵母菌由供氧条件转变为厌氧条件培养,下列过程中加快的一组是(  )
A.葡萄糖的利用 B.二氧化碳的放出C.ATP的形成 D.丙酮酸的氧化
答案 A

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