梳理05細胞呼吸的原理和應(yīng)用（答案版）

第5章細胞呼吸的原理和應(yīng)用

一、細胞呼吸的原理

I、概念：細胞呼吸是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,

釋放能■并生成ATP的過程。

II、類型：有氧呼吸和無氧呼吸。

（一）有氧呼吸：

1、概念：細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)

生二氧化碳和水,釋放能量，生成大量皿的過程。

2、過程與場所:

（1）第一階段：

①場所：發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中:

②物質(zhì)變化：一分子葡萄糖（C6Hl2。6）分解成兩分子丙酮酸,并且產(chǎn)生4個皿；

③能量變化：釋放出少量的能量；

④反應(yīng)式：0印2。6。2丙酮酸+4［H］；

（2）第二階段：

①場所：發(fā)生在線粒體基質(zhì)中:

②物質(zhì)變化：兩分子丙酮酸和水徹底分解成6分子二氧化碳和20個［H］；

③能量變化：釋放出少量的能量；

④反應(yīng)式：2丙酮酸+6H2O^->6CO2+2OIHI；

（3）第三階段：

①場所：發(fā)生在線粒體內(nèi)膜中:

②物質(zhì)變化：前兩個階段產(chǎn)生的24個IH1，經(jīng)過一系列的反應(yīng)，與6分子02結(jié)合形成12分子

HiO：

③能量變化：釋放出大量的能量；

④反應(yīng)式：241旦1+602上■>12旦迫+大量:能量；

3、有氧呼吸總反應(yīng)式：C6Hl2O6+6H2O+6O2f6co2+12H2O+能量,

（二）無氧呼吸：

1、概念：在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機物經(jīng)過不完全分解,釋放少量能量的過程。

2、場所：細胞質(zhì)基質(zhì);

3、過程：

（1）第一階段（與有氧呼吸的第一階段完全相同）

葡萄糖'2丙酮藪+4［用+少?能量;

（2）第二階段：

第一階段反應(yīng)生成的丙酮酸和［H］在相應(yīng)酶的催化下,轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳或C3H6。3（乳酸）;

4、無氧呼吸的總反應(yīng)式：

（1）無氧呼吸的乳酸途徑：

①反應(yīng)式：CHQA皂~~>2C,H。（乳酸）+少?能■:

②實例：馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚、動物和人劇烈運動時骨骼肌的肌細胞、哺乳動物

成熟紅細胞、乳酸菌等。；

（2）無氧呼吸的酒精途徑：

①反應(yīng)式：CHQ衛(wèi)_>2CM0H（酒精）+200,+少+能■:

②實例：水稻根、蘋果果實等植物器官的細胞、酵母菌;

（三）無氧呼吸與有氧呼吸的比較：

1、具有共同的第一階段：c6Hl2。6^>2丙酮酸+4［田+少段能■:

2、不同點：

有氧呼吸無氧呼吸

場所第_階段：細胞質(zhì)基質(zhì):在細胞質(zhì)基質(zhì)中

第二、三階段：線粒體;

條件氧氣、多種酶無氧氣參與、需要多種酶

分解產(chǎn)物葡萄糖徹底分解為CO2和ILO葡萄糖的分解不徹底，形成乳酸或酒精和CO2

能量釋放大量能量釋放少量能量

ATP產(chǎn)生階段三個階段均產(chǎn)生ATP僅在第一階段產(chǎn)生

二、細胞呼吸的影響因素和應(yīng)用

I、呼吸作用強度：

（1）概念：植物在單位時間內(nèi)通過呼吸作用消耗有機物的量;

(2)意義：評價呼吸相對強度

(3)指標：單位時間、單位質(zhì)量的細胞，原料消耗的數(shù)量或產(chǎn)物生成的數(shù)量，一般以CO2生

成量、02消耗量或有機物消耗量為指標。

(一)氧氣濃度：

1、原理：02是有氧呼吸所必需的原料，。2濃度增大促進有氧呼吸的進行，同時。2對無氧呼

吸過程有抑制作用。

2、曲線分析：

七

體

M文

的

相

對

值

①Q(mào)點：當02濃度為0時，細胞只進行無氧呼吸,0點對應(yīng)的縱坐標大小表示無氧呼吸的強

度；此時的細胞呼吸場所：細胞質(zhì)基質(zhì)。

②R點：C02總量曲線上的最低，細胞總呼吸強度最弱，有機物消耗量相對最少,在對應(yīng)的該

02濃度下保存瓜果、蔬菜效果較好。

③B點：有氧呼吸和無氧呼吸釋放的C02量相等，有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖的量之比

為Li。

④P點：無氧呼吸消失，細胞只進行有氧呼吸。

?得分技巧一一細胞呼吸定性分析：

I、比例關(guān)系：

酶

(1)有氧呼吸：IC6Hl2。6：601------------->6CO2O

(2)無氧呼吸(酒精發(fā)酵)：1C6HI2O6無氧--------已一>2CO2：2酒精

(C2H5OH)O

(3)無氧呼吸(乳酸發(fā)酵)：IC6Hl2。6無氧皂乳酸。

II、氣體產(chǎn)生辨別：

(1)有CO2產(chǎn)生：

①未耗02：無氧呼吸一酒精發(fā)酵:

②耗O2：

A、O2=CO2：有氧呼吸:

B、O2<CO2：無氧呼吸（酒精發(fā)酵）+有氧呼吸。

（2）無CO2產(chǎn)生：無氧呼吸一乳酸發(fā)酵。

壓強變化（密閉容器）：

（1）酒精發(fā)酵：容器內(nèi)氣壓增大（增大/不變/減小）；

（2）有氧呼吸：容器內(nèi)氣壓不變（增大/不變/減?。?/p>

（3）有氧呼吸和無氧呼吸：容器內(nèi)氣壓增大（增大/不變/減?。?；

（4）無氧呼吸（乳酸發(fā)酵）：容器內(nèi)氣壓不變（增大/不變/減小）。

?知識拓展一1?。?/p>

A、呼吸作用過程中產(chǎn)生［H1的過程實際上是重化理鐲酶/（NAD，）轉(zhuǎn)化成還原性輔酶I（NADH）：

B、光合作用：光反應(yīng)中的1H1指的是母原型精醉〃（NADPH）,其儲存著一定的能量,可用于

暗反應(yīng).也做還原劑。

項區(qū)電者不卷旦二■邢物廈:題婁杖有考令蚱用中期確揖省考夙廖本生的為她明乩并基率名4

3、應(yīng)用：

（1）包扎傷口應(yīng)選用透氣的敷料,抑制破傷風(fēng)桿菌的無氧呼吸。

（2）提倡慢跑等有氧運動使細胞進行有氧呼吸，避免肌細胞產(chǎn)生大量乳酸，乳酸的大量積累

會使肌肉酸脹乏力，增加肝臟負擔(dān)，甚至導(dǎo)致酸中毒。

（3）中耕松土、適時排水，是通過改善氧氣供應(yīng)來促進作物根系的呼吸隹用，以利于作物的

生長,

（4）糧食及果蔬儲存時，采用低氧條件，從而降低細胞呼吸強度，減少有機物的消耗。

（二）溫度：

1、原理：溫度通過影響呼吸酶的活性來影響呼吸速率。

2、應(yīng)用：生產(chǎn)上常利用這一原理在低溫下儲藏糧食、蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培過程中

夜間適當隆低溫度，降低細胞呼吸，減少有機物的消耗。

（三）C02濃度：

1、原理：CO2是細胞呼吸的產(chǎn)物，隨著CO2濃度的增大，對細胞呼吸抑制作用增強。

2、應(yīng)用：儲藏糧食、果蔬時適當增大CO2濃度,可抑制細胞呼吸，減少有機物消耗。

（四）水：

1、原理：在一定范圍內(nèi)，細胞呼吸濾率隨細胞內(nèi)水的含量的增加而增大;當含水量超過一定

的范圍時，細胞呼吸會受到抑制，甚至造成植物的死亡。

2、應(yīng)用：植物栽培要合理灌溉；將種子曬干，以減弱呼吸作用，有利于儲存；果蔬儲存時，

應(yīng)保持一定的濕度。

?易錯考點：

A、不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，其直接原因在于催化反應(yīng)的酶不同,根本原因在于控制酶

合成的基因不同:

B、真核生物并非都能進行有氧呼吸，如蛔蟲細胞、哺乳動物成熟的紅細胞只能進行無氧呼吸;

C、原核生物無線粒體，但有些原核生物仍可進行有氧呼吸，如藍細菌、硝化細菌等，因為其

細胞中含有與有氧呼吸相關(guān)的酶;

D、人和動物細胞呼吸產(chǎn)生CO2的場所是線粒體；酵母菌細胞呼吸產(chǎn)生CO2的場所是線粒