2016届高考生物大一轮总复习(文科) 第三单元 细胞的能量供应和利用 第9讲 细胞呼吸

1第9讲细胞呼吸[考纲要求]1.细胞呼吸(Ⅱ)。2.实验：探究酵母菌的呼吸方式。考点一细胞呼吸的原理1．细胞呼吸的过程2．写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路。答案如图所示3．写出无氧呼吸的反应式(1)分解成酒精的反应式：C6H12O6酶,2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。(2)转化成乳酸的反应式：C6H12O6酶,2C3H6O3(乳酸)＋少量能量。[思维诊断](1)有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质中(√)(2)呼吸作用产生的能量均以热能释放(2013·海南，9C)(×)(3)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反应，只发生在细胞有氧时(2012·上海，25A改编)(×)(4)有氧呼吸第二、第三阶段都能产生大量ATP(2012·江苏，23C改编)(×)(5)乳酸菌细胞内，细胞呼吸第一阶段产生[H]，第二阶段消耗[H](2011·海南，4D)(√)(6)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水(2010·课标全国，2B)(×)(7)细胞中不能合成ATP的部位是线粒体的内膜(2012·北京，1A)(×)(8)有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸(√)2题组一有氧呼吸与无氧呼吸的过程分析1．如图所示为某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程，下列相关叙述中正确的是()A．图解中的①②两种物质依次是H2O和O2B．图解中(一)、(二)两阶段产生[H]的场所都是线粒体C．图解中(三)阶段产生的H2O中的氢最终都来自葡萄糖D．1分子丙酮酸在(二)、(三)阶段产生的能量一样多答案A解析从题图所示的过程及参与的物质分析可知，该过程表示的是细胞的有氧呼吸过程。(一)表示有氧呼吸的第一阶段，在细胞质基质中完成，在酶的作用下，葡萄糖分解成丙酮酸和少量[H]，释放少量能量。(二)表示有氧呼吸的第二阶段，在线粒体基质中丙酮酸和H2O(即图中①)彻底分解成CO2和[H]，释放少量能量。(三)表示有氧呼吸的第三阶段，前两个阶段产生的[H]与O2(即图中②)结合生成H2O，释放大量能量。2．细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是()A．植物细胞能进行过程①和③或过程①和④B．真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②C．动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多D．乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H]答案B解析植物细胞能进行过程①和②、①和③或①和④，A项正确；真核细胞的细胞质基质中能进行无氧呼吸的全过程，即①和③或①和④，②在线粒体中进行，B项错误；动物细胞中过程②(有氧呼吸第二、三阶段)比过程①(有氧呼吸第一阶段)释放的能量多，C项正确；包括乳酸菌在内的细胞在进行无氧呼吸过程中，第一阶段(①)产生的[H]，在第二阶段(③或④)消耗，D项正确。易错警示有关细胞呼吸的7个易错点(1)有H2O生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的可能是有氧呼吸，也可能是无氧呼吸，但一定不是乳酸发酵。(2)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3成的基因不同。(3)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。(4)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。(5)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。(6)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。(7)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。题组二细胞呼吸类型的判断与计算3．在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如表所示。底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是()条件CO2释放量O2吸收量a100b83c64d77A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸B．b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多C．c条件下，无氧呼吸最弱D．d条件下，产生的CO2全部来自线粒体答案D解析a条件下，不吸收O2，但产生CO2，故只进行无氧呼吸，呼吸产物除CO2外还有酒精；b条件下，既有有氧呼吸又有无氧呼吸，有氧呼吸消耗体积为3的O2，产生体积为3的CO2，消耗葡萄糖的相对量为0.5，无氧呼吸产生体积为5的CO2，消耗葡萄糖的相对量为2.5；c条件下，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；d条件下，只进行有氧呼吸，无氧呼吸为0，产生的CO2全部来自线粒体。4．如图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下，O2的吸收量和CO2的释放量的变化情况，根据所提供的信息，以下判断正确的是()A．N点时，该器官O2的吸收量和CO2的释放量相等，说明其只进行有氧呼吸B．M点是贮藏该器官的最适O2浓度，此时无氧呼吸的强度最低4C．该器官呼吸作用过程中有非糖物质氧化分解D．L点时，该器官产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质答案C解析N点之后，O2的吸收量与CO2的释放量不等，说明该植物非绿色器官呼吸作用过程中还有非糖物质的氧化分解，C正确；由于有非糖物质参与氧化分解，故O2的吸收量与CO2的释放量相等不能说明该器官只进行有氧呼吸，A错误；M点细胞的总呼吸强度最低，但无氧呼吸强度并不是最低的，B错误；L点时，细胞只进行无氧呼吸，产生CO2的场所是细胞质基质，D错误。技法提炼细胞呼吸方式的判断(1)呼吸作用中各物质之间的比例关系(以葡萄糖为底物的细胞呼吸)①有氧呼吸：葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6。②无氧呼吸：葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸＝1∶2。③消耗等量的葡萄糖时，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无氧呼吸产生的CO2摩尔数之和的比为3∶4。(2)细胞呼吸方式的判定方法①不消耗O2a．无CO2产生：细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。b．有CO2产生：细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。②消耗O2，产生CO2a．VCO2/VO2＝1，细胞只进行有氧呼吸。b．VCO2/VO2＜1，细胞进行有氧呼吸分解的底物中可能有脂肪参与。c．VCO2/VO2＞1，细胞同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸。此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势的方法是：若VCO2/VO2＝4/3，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。若VCO2/VO2＞4/3，无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸，无氧呼吸占优势。若VCO2/VO2＜4/3，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸，有氧呼吸占优势。考点二影响细胞呼吸的外界因素及其应用1．温度对细胞呼吸的影响5(1)曲线分析：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，呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，呼吸受抑制。(2)应用：温室栽培中增大昼夜温差(降低夜间温度)，以减少夜间呼吸消耗有机物。贮存水果时，适当降低温度，从而延长保存时间。2．O2浓度对细胞呼吸的影响(1)分析呼吸方式①O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。②0＜O2浓度＜10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。(2)应用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3．含水量对细胞呼吸的影响(1)曲线分析：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。当含水过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。(2)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4．CO2浓度对细胞呼吸的影响(1)曲线分析：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)应用：在蔬菜、水果保鲜中，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。[思维诊断](1)苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和二氧化碳(×)6(2)贮藏水果时为减少有机物的消耗，应放在完全无氧的环境中(×)(3)消毒后有生活力的小麦种子一直浸没在无菌水中，会使种子死亡的原因是细胞呼吸的产物对其产生毒害作用(2013·海南，9D)(√)(4)破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中(2013·新课标Ⅱ，3C)(×)(5)及时排涝，以防止豌豆根细胞受酒精毒害(2012·福建，1B)(√)(6)种子风干脱水后呼吸强度增强(2011·海南，3A)(×)(7)无氧和零下低温环境有利于水果保鲜(2009·浙江，4A)(×)题组一氧气对细胞呼吸的影响分析1．甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。相关叙述不正确的是()A．甲图中氧浓度为a时的情况对应于乙图中的A点B．甲图中氧浓度为b时的情况对应于乙图中的CD段C．甲图的a、b、c、d中c对应的氧浓度最适合贮藏植物器官D．甲图中氧浓度为d时没有酒精产生答案B解析甲图中氧浓度为a时，细胞只释放CO2不吸收氧气，说明细胞只进行无氧呼吸，对应乙图中的A点；甲图中氧浓度为b时，CO2的释放量远远大于氧气的吸收量，说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度大，应对应乙图中的AC段；贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时，即甲图中的c时；氧含量为d时，CO2释放量与氧气的吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生。2.右图表示某种植物非绿色器官在不同氧气浓度下CO2的释放量与O2吸收量的变化。据图回答下列问题：(1)O2浓度为0时，该器官的呼吸类型是。(2)在O2浓度为b%以下时(不包括O点)，该器官的呼吸类型7是，因为。(3)该器官CO2释放与O2吸收两条曲线在Q点重合，其呼吸类型为，因为。(4)由该曲线提示的原理，我们在进行果实和种子储藏时，应取约a/2氧气浓度值，理由是。(5)图中阴影部分的面积代表。答案(1)无氧呼吸(2)无氧呼吸和有氧呼吸CO2的释放量大于O2的吸收量(3)有氧呼吸CO2释放量等于O2的吸收量(4)细胞呼吸最弱，有机物消耗少(5)无氧呼吸中CO2的释放量解析CO2的释放量大于O2的吸收量，细胞进行无氧呼吸和有氧呼吸；CO2的释放量等于O2的吸收量，细胞只进行有氧呼吸；只释放CO2，不吸收O2，细胞只进行无氧呼吸。由曲线分析可知，a/2氧气浓度值时细胞呼吸强度最低，消耗有机物最少。归纳提升O2浓度对有氧呼吸和无氧呼吸的曲线分析(1)氧气作为有氧呼吸的原料，可同时影响有氧呼吸和无氧呼吸的速率。①图甲中O2浓度为0时只进行无氧呼吸，随O2浓度升高，有氧呼吸逐渐增强，无氧呼吸逐渐减弱。当O2浓度为0～10%时，细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；O2浓度为10%以上时，只进行有氧呼吸。②图乙中三条曲线分别表示无氧呼吸CO2释放量、有氧呼吸O2吸收量(等于有氧呼吸CO2释放量)及两种呼吸CO2释放总量。(2)图中R点为两种呼吸CO2释放总量的最低点，一般认为此时细胞的呼吸消耗最少。AB段长度＝BC段长度，说明此时有氧呼吸与无氧呼吸释放CO2量相等，则此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量应为无氧呼吸消耗葡萄糖量的13。题组二其他因素对细胞呼吸的影响3．(2013·安徽，3)如图为每10粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。下列分析不正确的是()8A．种子干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛B．种子成熟后期自由水减少，呼吸速率下降C．种子成熟后期脱落酸含量较高，呼吸速率下降D．种子呼吸速率下降有利于干物质合成答案D解析分析曲线图可知水稻种子在植物开花后的10到30d(种子成熟前期)干物质快速积累，随后趋缓；而呼吸速率在10到30d则维持最强，随后快速减弱，即干物质积累速率与呼吸速率呈正相关，故A项正确、D项错误。种子成熟后期自由水减少、脱落酸含量升高，这两种成分的含量变化影响呼吸速率，使之下降B、C正确。4．(2011·安徽，3)某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量的变化如下图所示，t1、t2表示10～30℃之间的两个不同温度。下列分析正确的是()A．与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，不利于叶片贮藏B．与t2相比，t1时乙烯产生最高峰出