【生物】2020届一轮复习浙科版细胞呼吸学案 15页

‎ 2020届 一轮复习 浙科版 细胞呼吸 学案 ‎[考纲要求]　1.需氧呼吸与厌氧呼吸的概念和过程(b)。2.需氧呼吸与厌氧呼吸的异同(b)。3.细胞呼吸在实践中的应用(b)。‎ 考点一　需氧呼吸与厌氧呼吸 ‎1.细胞呼吸 ‎2.需氧呼吸 ‎(1)反应式：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量。‎ ‎(2)过程 ‎(3)需氧呼吸的实质和能量利用 ‎①实质：葡萄糖的氧化分解过程就是氢的得失过程，是一个氧化还原反应，其中的碳被氧化为二氧化碳，其中的氢 被氧化为水，并将葡萄糖分子化学键中贮存的能量通过氧化还原作用释放出来的过程。‎ ‎②能量的利用：细胞中每彻底分解1个葡萄糖分子，可以合成约30个ATP分子，其中26个ATP分子是在线粒体内膜上产生的。细胞中葡萄糖的能量利用效率大约为30%，与现有机械相比，细胞的能量利用效率较高。‎ 提醒　蓝细菌需氧呼吸的场所 真核细胞需氧呼吸的场所是细胞溶胶和线粒体；蓝细菌属于原核生物，只有核糖体一种细胞器，没有线粒体等具有膜结构的细胞器。蓝细菌细胞膜的内表面含有与需氧呼吸有关的酶，其需氧呼吸的场所是质膜。‎ ‎3.厌氧呼吸 ‎(1)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＋2Pi2CH3CHOHCOOH＋2ATP。‎ ‎(2)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。‎ ‎(3)乳酸发酵和乙醇发酵 类型 场所 条件 第一阶段产物 第二阶段产物 代表生物 乳酸发酵 细胞溶胶 酶、无氧 丙酮酸和NADH 乳酸 乳酸细菌 乙醇发酵 丙酮酸和NADH 乙醇和CO2‎ 酵母菌 ‎(4)有些生物直接将丙酮酸还原成乳酸，如人和动物的骨骼肌细胞、玉米胚、马铃薯块茎、乳酸细菌等；也有些生物先将丙酮酸脱去二氧化碳形成乙醛，再将其还原为乙醇，如绝大多数植物细胞(苹果果实)、酵母菌等。‎ ‎(1)与需氧呼吸有关的酶存在于细胞溶胶、线粒体内膜、线粒体基质中(　√　)‎ ‎(2)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和NADH的反应，只发生在细胞需氧呼吸时(　×　)‎ ‎(3)厌氧呼吸不需O2参与，该过程最终有[H]的积累(　×　)‎ ‎(4)人剧烈运动时产生的CO2是需氧呼吸和厌氧呼吸共同的产物(　×　)‎ ‎(5)酵母菌在乙醇发酵中产生的丙酮酸直接被NADH还原为乙醇(　×　)‎ ‎(6)细胞呼吸过程中不是每个阶段都有ATP的合成(　√　)‎ 如图表示真核生物细胞呼吸过程图，请思考：‎ ‎(1)图中②、③、④过程的场所分别是什么？‎ 提示　③、④过程及②过程的第一阶段均在细胞溶胶中进行，②过程的第二、三阶段在线粒体中进行。‎ ‎(2)人和动物细胞呼吸过程中CO2的产生场所与酵母菌有何不同？‎ 提示　人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体；酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞溶胶。‎ ‎(3)与平静状态相比较，人体剧烈运动时CO2/O2比值有何不同？‎ 提示　人体厌氧呼吸产生乳酸，无CO2产生，即CO2只能通过需氧呼吸在线粒体中产生，故人体剧烈运动时，CO2/O2＝1。‎ ‎(4)不同生物厌氧呼吸的产物不同，其原因是什么？‎ 提示　原因在于催化反应的酶不同。‎ ‎(5)厌氧呼吸的两个阶段都产生ATP吗？‎ 提示　不是。厌氧呼吸只在第一阶段产生ATP。‎ ‎(6)厌氧呼吸第一阶段产生的NADH与需氧呼吸第一、二阶段产生的NADH的用途相同吗？‎ 提示　不同。需氧呼吸第一、二阶段产生的NADH用于第三阶段与O2结合生成水；厌氧呼吸第一阶段产生的NADH用于第二阶段将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸。‎ 命题点一　需氧呼吸的过程 ‎1.(2018·稽阳联谊学校3月选考模拟)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C3酸 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NADH和ATP D.其产物CO2中的氧原子全部来自丙酮酸 答案　B 解析　需氧呼吸第二阶段将C3酸转化为二氧化碳，A错误；需氧呼吸第二阶段释放的能量大部分转变成了热能，B正确；需氧呼吸第二阶段为第三阶段提供NADH，但不提供ATP，其产物CO2中的氧原子来自丙酮酸和水，C、D错误。‎ ‎2.(2018·温州第二次模考)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①②两物质依次是H2O和O2‎ B.图解中(一)(二)两阶段产生NADH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分子丙酮酸经过(二)(三)两阶段产生的能量一样多 答案　A 解析　图解中，阶段(二)有物质① H2O参与，阶段(三)有物质② O2参与，A正确；阶段(一)产生NADH的场所是细胞溶胶，B错误；阶段(三)产生的H2O中的氢最终来自葡萄糖和水，C错误；1分子丙酮酸经过阶段(二)产生少量能量，经过阶段(三)产生大量能量，D错误。‎ 线粒体与需氧呼吸过程的解读 ‎(1)图一中①表示线粒体外膜和内膜的间隙，②表示线粒体基质，③表示线粒体内膜，④表示细胞溶胶。与需氧呼吸有关的酶分布在②③④中；需氧呼吸的三个阶段都能产生ATP，其中电子传递链阶段产生ATP最多。‎ ‎(2)图二中①表示ATP，②表示H2O，③表示ATP，④表示ATP，⑤表示O2，⑥表示H2O。还原氢的产生部位是细胞溶胶(对应图一中的④)和线粒体基质(对应图一中的②)、嵴；还原氢的消耗部位是线粒体内膜(对应图一中的③)。‎ 命题点二　厌氧呼吸的过程 ‎3.(2018·台州中学第一次通练)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.—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 答案　D 解析　厌氧呼吸不一定是克服暂时缺氧的应急措施，如乳酸菌就是只能进行厌氧呼吸的生物。‎ ‎4.下列关于人体肌肉细胞厌氧呼吸的叙述中，正确的是(　　)‎ A.会有特殊分子携带氢和电子传递给氧生成水 B.葡萄糖分解产生乙醇和二氧化碳 C.产物在肌肉细胞中再生成葡萄糖 D.全过程都在细胞溶胶中进行 答案　D 解析　厌氧呼吸过程中NADH不与氧结合生成水，A错误；动物和人的厌氧呼吸生成乳酸，B错误；乳酸生成后运输到肝脏中再生成葡萄糖，C错误。‎ 命题点三　需氧呼吸与厌氧呼吸的异同 ‎5.(2018·浙江五校第一次联考)下列反应在细胞溶胶和线粒体内均能完成的是(　　)‎ A.葡萄糖→丙酮酸 B.丙酮酸→乙醇＋CO2‎ C.ADP＋Pi＋能量→ATP D.H2O→NADPH＋O2‎ 答案　C 解析　在细胞溶胶中，葡萄糖在酶的作用下分解成丙酮酸，同时释放能量并合成ATP。在线粒体内，丙酮酸彻底氧化分解释放出能量并合成ATP。‎ ‎6.细胞呼吸的过程如图所示，其中①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列叙述中错误的是(　　)‎ A.①是细胞溶胶，③是线粒体 B.甲进入③的前提是有O2存在 C.若乙是乳酸，则①②③中都能够产生ATP D.本图所示的生理过程如果发生在酵母菌体内，那么乙一定是乙醇和CO2‎ 答案　C 解析　①表示细胞呼吸第一阶段的发生场所，即细胞溶胶，③表示需氧呼吸第二和第三阶段的发生场所，即线粒体，A正确；甲是丙酮酸，只有在有O2存在的条件下才能进入③线粒体进行需氧呼吸的第二和第三阶段，B正确；若乙是乳酸，则表示厌氧呼吸，②中不能产生ATP，C错误；酵母菌厌氧呼吸的产物是乙醇和CO2，D正确。‎ 命题点四　细胞呼吸类型的判断与相关计算 ‎7.下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时最适于贮藏该植物器官 B.氧浓度为b时，厌氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的5倍 C.氧浓度为c时，厌氧呼吸最弱 D.氧浓度为d时，需氧呼吸强度与厌氧呼吸强度相等 答案　B 解析　氧浓度为a时，植物只进行厌氧呼吸，会产生大量乙醇，因此在a浓度下不适于贮藏该植物器官，故A错误；氧浓度为b时，厌氧呼吸消耗葡萄糖的量为(8－3)÷2＝2.5，而需氧呼吸消耗葡萄糖的量为3÷6＝0.5，可见该浓度下，厌氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的5倍，故B正确；氧浓度为d时，植物只进行需氧呼吸，此时无厌氧呼吸，即厌氧呼吸最弱，故C、D错误。‎ ‎8.将等量且足量的苹果肉分别放在不同O2浓度的密闭容器中，1h后，测定O2的吸收量和CO2的释放量，结果如下表。下列有关叙述正确的是(　　)‎ O2浓度(%)‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎5‎ ‎7‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎25‎ O2吸收量(mol)‎ ‎0‎ ‎0.1‎ ‎0.2‎ ‎0.3‎ ‎0.4‎ ‎0.5‎ ‎0.6‎ ‎0.7‎ ‎0.8‎ ‎0.8‎ CO2释放量(mol)‎ ‎1‎ ‎0.8‎ ‎0.6‎ ‎0.5‎ ‎0.4‎ ‎0.5‎ ‎0.6‎ ‎0.7‎ ‎0.8‎ ‎0.8‎ A.苹果果肉细胞在O2浓度为0%～3%和5%～25%时，分别进行厌氧呼吸和需氧呼吸 B.贮存苹果时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件 C.O2浓度越高，苹果果肉细胞需氧呼吸越旺盛，产生ATP越多 D.苹果果肉细胞进行厌氧呼吸时，产生乳酸和CO2‎ 答案　B 解析　苹果果肉细胞在O2浓度为0%～3%时既进行需氧呼吸也进行厌氧呼吸，在O2浓度为5%～25%时只进行需氧呼吸，A错误；分析表格中的几个O2浓度可知，O2浓度为5%时CO2释放量最少，此时只进行需氧呼吸，消耗的有机物最少，是贮藏苹果的最佳O2浓度，B正确；当O2浓度大于20%以后，O2浓度增高，苹果果肉细胞需氧呼吸不再增强，产生的ATP数量不再增多，C错误；苹果果肉细胞进行厌氧呼吸时，产生酒精和CO2，不产生乳酸，D错误。‎ ‎1.判断细胞呼吸方式的三大依据 ‎2.需氧呼吸和厌氧呼吸(产生乙醇)的有关计算 ‎(1)消耗等量的葡萄糖时产生的CO2摩尔数：‎ 厌氧呼吸∶需氧呼吸＝1∶3。‎ ‎(2)消耗等量的葡萄糖时需要的氧气和产生的CO2摩尔数：‎ 需氧呼吸需要的氧气∶需氧呼吸和厌氧呼吸产生的CO2之和＝3∶4。‎ ‎(3)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖摩尔数：‎ 厌氧呼吸∶需氧呼吸＝3∶1。‎ 考点二　影响细胞呼吸的外界因素及在实践中的应用 ‎1.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，呼吸速率最大。‎ ‎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低温下贮存蔬菜和水果。‎ ‎②蔬菜大棚夜间适当降温以降低呼吸消耗，提高产量。‎ ‎2.氧气浓度对细胞呼吸的影响 ‎(1)原理：O2是需氧呼吸所必需的，且O2对厌氧呼吸过程有抑制作用。‎ ‎(2)曲线分析(如下图)‎ ‎①O2浓度＝0时，只进行厌氧呼吸。‎ ‎②0