細胞呼吸相關(guān)知識總結(jié)

第四次周末培優(yōu)：細胞呼吸1.細胞呼吸總過程:（以葡萄糖為底物）注意：(1)有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的［H]用于第三階段與O2結(jié)合生成水；無氧呼吸第一階段產(chǎn)生的［H]用于第二階段將丙酮酸還原為C2H5OH和CO2或乳酸。(2)有氧呼吸中H2O既是反應(yīng)物，又是生成物，且生成的H2O中的氧全部來自O(shè)2。(3)不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，是由于參與催化反應(yīng)的酶不同.(4）有氧呼吸中氧元素的來源和去路（5）葡萄糖能直接進入線粒體,必須氧化成丙酮酸才可進入線粒體，所以線粒體不能利用葡萄糖。寫出無氧呼吸兩個反應(yīng)式2。有氧呼吸三個階段的比較比較項目第一階段第二階段第三階段反應(yīng)場所細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜反應(yīng)條件酶酶酶和氧氣反應(yīng)底物葡萄糖丙酮酸和H2O[H]+O2生出物質(zhì)丙酮酸+［H］CO2+［H］H2O與氧的關(guān)系無關(guān)無關(guān)必需氧產(chǎn)生的能量少量少量大量產(chǎn)生ATP的量2mol2mol34mol3.有氧呼吸與無氧呼吸的比較項目有氧呼吸無氧呼吸不同點場所細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)條件需O2、需酶不需O2、需酶產(chǎn)物CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量大量少量特點有機物徹底分解,能量完全釋放有機物沒有徹底分解,能量沒有完全釋放相同點聯(lián)系葡萄糖分解為丙酮酸階段完全相同實質(zhì)分解有機物,釋放能量，合成ATP意義為生物體的各項生命活動提供能量注意：(1）有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸發(fā)酵。(2）無氧呼吸只釋放少量能量，其余的能量儲存在分解不徹底的氧化產(chǎn)物——酒精或乳酸中。(3)水稻等植物長期水淹后爛根的原因：無氧呼吸的產(chǎn)物酒精對細胞有毒害作用。玉米種子爛胚的原因：無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對細胞有毒害作用。（4)原核生物無線粒體，仍可進行有氧呼吸,如藍藻、好氧細菌等。4。不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同生物無氧呼吸產(chǎn)物植物大多數(shù)植物細胞，如根細胞酒精和CO2馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等乳酸動物所有動物細胞乳酸微生物乳酸菌乳酸酵母菌酒精和CO25。影響細胞呼吸的因素及在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用①．內(nèi)部因素——遺傳因素（決定酶的種類和數(shù)量）(1)不同種類的植物細胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物.(2）同一植物在不同的生長發(fā)育時期細胞呼吸速率不同，如幼苗期、開花期細胞呼吸速率較高，成熟期細胞呼吸速率較低.（3)同一植物的不同器官細胞呼吸速率不同，如生殖器官大于營養(yǎng)器官。②．外部因素因素影響機理曲線模型實踐應(yīng)用溫度影響呼吸酶的活性：最適溫度時，細胞呼吸最強；超過最適溫度呼吸酶活性降低，甚至變性失活,呼吸受抑制;低于最適溫度酶活性下降，呼吸受抑制①低溫下貯存蔬菜、水果；②在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當(dāng)降溫，以降低細胞呼吸,減少有機物的消耗，提高產(chǎn)量氧氣氧氣作為有氧呼吸的原料而影響細胞呼吸的速率和性質(zhì)（在O2濃度為零時只進行無氧呼吸；濃度為大于零小于10％時，既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸；濃度為10％以上時，只進行有氧呼吸.）適當(dāng)降低氧氣濃度能夠抑制細胞呼吸，減少有機物消耗，以延長蔬菜、水果的保鮮時間CO2濃度增加CO2的濃度對細胞呼吸有明顯的抑制效應(yīng).這可以從化學(xué)平衡的角度得到解釋在蔬菜和水果的保鮮中，增加CO2的濃度，可提高保鮮效果H2O在一定范圍內(nèi)，細胞呼吸強度隨含水量的增加而加強，隨含水量的減少而減弱將種子風(fēng)干,以減弱細胞呼吸,從而減少有機物的消耗，延長作物種子儲藏時間該曲線重要知識點分析：1、若只產(chǎn)生CO2，不消耗O2，則只進行無氧呼吸（圖中A點).2、若產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量比吸收O2的物質(zhì)的量多，則兩種呼吸同時存在（圖中AC段）。3、若產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量與吸收O2的物質(zhì)的量相等，則只進行有氧呼吸（圖中C點以后）。4、B點表示無氧呼吸與有氧呼吸速率相等（用CO2釋放量表示），此時CO2的總釋放量最低.D點表示O2濃度超過一定值（10%）以上時，無氧呼吸消失，細胞只進行有氧呼吸。5、從圖中可以看出,在氧氣濃度為3％—5％時,總呼吸速率最低.因為在低氧環(huán)境下，無氧呼吸被強烈抑制，而有氧呼吸還很弱，所以有機物消耗速率最慢.注意：（1)O2濃度為零時，細胞呼吸強度并不為零,因為細胞可進行無氧呼吸.（2）隨著O2濃度的增加，無氧呼吸受到抑制,有氧呼吸也因氧氣濃度較低而較弱，細胞呼吸的總強度較低；但后來隨著氧氣濃度的升高，有氧呼吸逐漸增強，細胞呼吸總強度又增大。6.探究酵母菌細胞的呼吸方式①．實驗原理(1)酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。酵母菌進行有氧呼吸能產(chǎn)生大量的CO2，在進行無氧呼吸時能產(chǎn)生酒精和少量CO2。（2）CO2可使澄清石灰水變渾濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。根據(jù)石灰水渾濁程度或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的時間長短，可以檢測酵母菌培養(yǎng)液中CO2的產(chǎn)生情況。（3)橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下可與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色.③．注意事項(1)通入A瓶的空氣中不能含有CO2，以保證使第三個錐形瓶中的澄清石灰水變渾濁是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致.所以NaOH的作用就是排除空氣中的二氧化碳對實驗結(jié)果的干擾。（2）B瓶應(yīng)封口放置一段時間，待酵母菌將B瓶中的氧氣消耗完,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保通入澄清石灰水中的CO2是由無氧呼吸產(chǎn)生的。7.植物組織細胞呼吸速率的測定與探究（1）測定原理:細胞呼吸速率常用CO2釋放量或O2吸收量來表示，一般利用U形管液面變化來判定或通過玻璃管液滴的移動進行測定，裝置如下所示.由于細胞呼吸時既產(chǎn)生CO2又消耗O2，前者可引起裝置內(nèi)氣壓升高，而后者則引起裝置內(nèi)氣壓下降,為便于測定真實呼吸情況，應(yīng)只測其中一種氣體變化情況。為此，測定過程中，往往用NaOH或KOH吸收掉細胞呼吸所產(chǎn)生的CO2,所以單位時間內(nèi)著色液向左移動的距離即O2的吸收速率，可用來表示呼吸速率.對照組將NaOH或KOH替換為蒸餾水即可.注意:種子發(fā)芽所消耗的有機物種類不同,著色液的移動情況不同：糖類：CO2釋放量=O2吸收量脂肪:CO2釋放量＜O2吸收量蛋白質(zhì)：CO2釋放量＜O2吸收量（2）物理誤差的校正①如果實驗材料是綠色植物，整個裝置應(yīng)遮光處理,否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。②如果實驗材料是種子,為防止微生物呼吸對實驗結(jié)果的干擾，應(yīng)對裝置及所測種子進行消毒處理。③為防止氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對照實驗,將所測的生物材料滅活（如將種子煮熟）,其他條件均不變。10。根據(jù)CO2釋放量與O2消耗量判斷細胞呼吸類型(以細胞呼吸底物為葡萄糖為例)①不消耗O2，無CO2釋放,細胞只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸,本類呼吸在密閉空間內(nèi)不引起氣壓的變化.②CO2釋放量＝O2消耗量，細胞只進行有氧呼吸或同時進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸和有氧呼吸,由C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o（――→，\s\up7(酶）)12H2O＋6CO2＋能量及C6H12O6eq\o（――→，\s\up7(酶）)2C3H6O3＋能量,可以看出,反應(yīng)過程中O2消耗量與CO2釋放量相等，此時如在密閉的空間內(nèi)，細胞呼吸也不引起氣壓變化.③CO2釋放量〉O2消耗量細胞同時進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸及有氧呼吸兩種呼吸方式。C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o（――→,\s\up7（酶