（浙江選考）2020版高考生物新導(dǎo)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第7講 細(xì)胞呼吸（含解析）講義.docx
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第7講 細(xì)胞呼吸 [考綱要求] 1.需氧呼吸與厭氧呼吸的概念和過(guò)程(b)。2.需氧呼吸與厭氧呼吸的異同(b)。3.細(xì)胞呼吸在實(shí)踐中的應(yīng)用(b)。 考點(diǎn)一 需氧呼吸與厭氧呼吸 1.細(xì)胞呼吸 2.需氧呼吸 (1)反應(yīng)式：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量。 (2)過(guò)程 (3)需氧呼吸的實(shí)質(zhì)和能量利用 ①實(shí)質(zhì)：葡萄糖的氧化分解過(guò)程就是氫的得失過(guò)程，是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，其中的碳被氧化為二氧化碳，其中的氫被氧化為水，并將葡萄糖分子化學(xué)鍵中貯存的能量通過(guò)氧化還原作用釋放出來(lái)的過(guò)程。 ②能量的利用：細(xì)胞中每徹底分解1個(gè)葡萄糖分子，可以合成約30個(gè)ATP分子，其中26個(gè)ATP分子是在線粒體內(nèi)膜上產(chǎn)生的。細(xì)胞中葡萄糖的能量利用效率大約為30%，與現(xiàn)有機(jī)械相比，細(xì)胞的能量利用效率較高。 提醒 藍(lán)細(xì)菌需氧呼吸的場(chǎng)所 真核細(xì)胞需氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞溶膠和線粒體；藍(lán)細(xì)菌屬于原核生物，只有核糖體一種細(xì)胞器，沒(méi)有線粒體等具有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器。藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞膜的內(nèi)表面含有與需氧呼吸有關(guān)的酶，其需氧呼吸的場(chǎng)所是質(zhì)膜。 3.厭氧呼吸 (1)反應(yīng)式 ①分解成乙醇的反應(yīng)式：C6H12O6＋2ADP＋2Pi2C2H5OH＋2CO2＋2ATP。 ②轉(zhuǎn)化成乳酸的反應(yīng)式：C6H12O6＋2ADP＋2Pi2CH3CHOHCOOH＋2ATP。 (2)過(guò)程：第一階段與需氧呼吸第一階段完全相同；其全過(guò)程都在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行。 (3)乳酸發(fā)酵和乙醇發(fā)酵 類(lèi)型 場(chǎng)所 條件 第一階段產(chǎn)物 第二階段產(chǎn)物 代表生物 乳酸發(fā)酵 細(xì)胞溶膠 酶、無(wú)氧 丙酮酸和NADH 乳酸 乳酸細(xì)菌 乙醇發(fā)酵 丙酮酸和NADH 乙醇和CO2 酵母菌 (4)有些生物直接將丙酮酸還原成乳酸，如人和動(dòng)物的骨骼肌細(xì)胞、玉米胚、馬鈴薯塊莖、乳酸細(xì)菌等；也有些生物先將丙酮酸脫去二氧化碳形成乙醛，再將其還原為乙醇，如絕大多數(shù)植物細(xì)胞(蘋(píng)果果實(shí))、酵母菌等。 (1)與需氧呼吸有關(guān)的酶存在于細(xì)胞溶膠、線粒體內(nèi)膜、線粒體基質(zhì)中( √ ) (2)細(xì)胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸和NADH的反應(yīng)，只發(fā)生在細(xì)胞需氧呼吸時(shí)( ) (3)厭氧呼吸不需O2參與，該過(guò)程最終有[H]的積累( ) (4)人劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的CO2是需氧呼吸和厭氧呼吸共同的產(chǎn)物( ) (5)酵母菌在乙醇發(fā)酵中產(chǎn)生的丙酮酸直接被NADH還原為乙醇( ) (6)細(xì)胞呼吸過(guò)程中不是每個(gè)階段都有ATP的合成( √ ) 如圖表示真核生物細(xì)胞呼吸過(guò)程圖，請(qǐng)思考： (1)圖中②、③、④過(guò)程的場(chǎng)所分別是什么？ 提示?、?、④過(guò)程及②過(guò)程的第一階段均在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行，②過(guò)程的第二、三階段在線粒體中進(jìn)行。 (2)人和動(dòng)物細(xì)胞呼吸過(guò)程中CO2的產(chǎn)生場(chǎng)所與酵母菌有何不同？ 提示 人和動(dòng)物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體；酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體和細(xì)胞溶膠。 (3)與平靜狀態(tài)相比較，人體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)CO2/O2比值有何不同？ 提示 人體厭氧呼吸產(chǎn)生乳酸，無(wú)CO2產(chǎn)生，即CO2只能通過(guò)需氧呼吸在線粒體中產(chǎn)生，故人體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，CO2/O2＝1。 (4)不同生物厭氧呼吸的產(chǎn)物不同，其原因是什么？ 提示 原因在于催化反應(yīng)的酶不同。 (5)厭氧呼吸的兩個(gè)階段都產(chǎn)生ATP嗎？ 提示 不是。厭氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP。 (6)厭氧呼吸第一階段產(chǎn)生的NADH與需氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的NADH的用途相同嗎？ 提示 不同。需氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的NADH用于第三階段與O2結(jié)合生成水；厭氧呼吸第一階段產(chǎn)生的NADH用于第二階段將丙酮酸還原為C2H5OH和CO2或乳酸。 命題點(diǎn)一 需氧呼吸的過(guò)程 1.(2018稽陽(yáng)聯(lián)誼學(xué)校3月選考模擬)下列有關(guān)需氧呼吸第二階段檸檬酸循環(huán)的敘述，正確的是( ) A.將CO2還原成C3酸 B.釋放的能量大部分轉(zhuǎn)變成了熱能 C.為第三階段電子傳遞鏈提供大量NADH和ATP D.其產(chǎn)物CO2中的氧原子全部來(lái)自丙酮酸 答案 B 解析 需氧呼吸第二階段將C3酸轉(zhuǎn)化為二氧化碳，A錯(cuò)誤；需氧呼吸第二階段釋放的能量大部分轉(zhuǎn)變成了熱能，B正確；需氧呼吸第二階段為第三階段提供NADH，但不提供ATP，其產(chǎn)物CO2中的氧原子來(lái)自丙酮酸和水，C、D錯(cuò)誤。 2.(2018溫州第二次模考)如圖所示為某綠色植物細(xì)胞內(nèi)部分物質(zhì)的代謝過(guò)程，下列相關(guān)敘述中正確的是( ) A.圖解中的①②兩物質(zhì)依次是H2O和O2 B.圖解中(一)(二)兩階段產(chǎn)生NADH的場(chǎng)所都是線粒體 C.圖解中(三)階段產(chǎn)生的H2O中的氫最終都來(lái)自葡萄糖 D.1分子丙酮酸經(jīng)過(guò)(二)(三)兩階段產(chǎn)生的能量一樣多 答案 A 解析 圖解中，階段(二)有物質(zhì)① H2O參與，階段(三)有物質(zhì)② O2參與，A正確；階段(一)產(chǎn)生NADH的場(chǎng)所是細(xì)胞溶膠，B錯(cuò)誤；階段(三)產(chǎn)生的H2O中的氫最終來(lái)自葡萄糖和水，C錯(cuò)誤；1分子丙酮酸經(jīng)過(guò)階段(二)產(chǎn)生少量能量，經(jīng)過(guò)階段(三)產(chǎn)生大量能量，D錯(cuò)誤。 線粒體與需氧呼吸過(guò)程的解讀 (1)圖一中①表示線粒體外膜和內(nèi)膜的間隙，②表示線粒體基質(zhì)，③表示線粒體內(nèi)膜，④表示細(xì)胞溶膠。與需氧呼吸有關(guān)的酶分布在②③④中；需氧呼吸的三個(gè)階段都能產(chǎn)生ATP，其中電子傳遞鏈階段產(chǎn)生ATP最多。 (2)圖二中①表示ATP，②表示H2O，③表示ATP，④表示ATP，⑤表示O2，⑥表示H2O。還原氫的產(chǎn)生部位是細(xì)胞溶膠(對(duì)應(yīng)圖一中的④)和線粒體基質(zhì)(對(duì)應(yīng)圖一中的②)、嵴；還原氫的消耗部位是線粒體內(nèi)膜(對(duì)應(yīng)圖一中的③)。 命題點(diǎn)二 厭氧呼吸的過(guò)程 3.(2018臺(tái)州中學(xué)第一次通練)下列關(guān)于厭氧呼吸的敘述，錯(cuò)誤的是( ) A.一定需要酶的催化 B.—定在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行 C.一定是有機(jī)物的不徹底氧化分解 D.一定是克服暫時(shí)缺氧的應(yīng)急措施 答案 D 解析 厭氧呼吸不一定是克服暫時(shí)缺氧的應(yīng)急措施，如乳酸菌就是只能進(jìn)行厭氧呼吸的生物。 4.下列關(guān)于人體肌肉細(xì)胞厭氧呼吸的敘述中，正確的是( ) A.會(huì)有特殊分子攜帶氫和電子傳遞給氧生成水 B.葡萄糖分解產(chǎn)生乙醇和二氧化碳 C.產(chǎn)物在肌肉細(xì)胞中再生成葡萄糖 D.全過(guò)程都在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行 答案 D 解析 厭氧呼吸過(guò)程中NADH不與氧結(jié)合生成水，A錯(cuò)誤；動(dòng)物和人的厭氧呼吸生成乳酸，B錯(cuò)誤；乳酸生成后運(yùn)輸?shù)礁闻K中再生成葡萄糖，C錯(cuò)誤。 命題點(diǎn)三 需氧呼吸與厭氧呼吸的異同 5.(2018浙江五校第一次聯(lián)考)下列反應(yīng)在細(xì)胞溶膠和線粒體內(nèi)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 在細(xì)胞溶膠中，葡萄糖在酶的作用下分解成丙酮酸，同時(shí)釋放能量并合成ATP。在線粒體內(nèi)，丙酮酸徹底氧化分解釋放出能量并合成ATP。 6.細(xì)胞呼吸的過(guò)程如圖所示，其中①～③代表有關(guān)生理過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所，甲、乙代表有關(guān)物質(zhì)。下列敘述中錯(cuò)誤的是( ) A.①是細(xì)胞溶膠，③是線粒體 B.甲進(jìn)入③的前提是有O2存在 C.若乙是乳酸，則①②③中都能夠產(chǎn)生ATP D.本圖所示的生理過(guò)程如果發(fā)生在酵母菌體內(nèi)，那么乙一定是乙醇和CO2 答案 C 解析?、俦硎炯?xì)胞呼吸第一階段的發(fā)生場(chǎng)所，即細(xì)胞溶膠，③表示需氧呼吸第二和第三階段的發(fā)生場(chǎng)所，即線粒體，A正確；甲是丙酮酸，只有在有O2存在的條件下才能進(jìn)入③線粒體進(jìn)行需氧呼吸的第二和第三階段，B正確；若乙是乳酸，則表示厭氧呼吸，②中不能產(chǎn)生ATP，C錯(cuò)誤；酵母菌厭氧呼吸的產(chǎn)物是乙醇和CO2，D正確。 命題點(diǎn)四 細(xì)胞呼吸類(lèi)型的判斷與相關(guān)計(jì)算 7.下圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時(shí)，CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.氧濃度為a時(shí)最適于貯藏該植物器官 B.氧濃度為b時(shí)，厭氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的5倍 C.氧濃度為c時(shí)，厭氧呼吸最弱 D.氧濃度為d時(shí)，需氧呼吸強(qiáng)度與厭氧呼吸強(qiáng)度相等 答案 B 解析 氧濃度為a時(shí)，植物只進(jìn)行厭氧呼吸，會(huì)產(chǎn)生大量乙醇，因此在a濃度下不適于貯藏該植物器官，故A錯(cuò)誤；氧濃度為b時(shí)，厭氧呼吸消耗葡萄糖的量為(8－3)2＝2.5，而需氧呼吸消耗葡萄糖的量為36＝0.5，可見(jiàn)該濃度下，厭氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的5倍，故B正確；氧濃度為d時(shí)，植物只進(jìn)行需氧呼吸，此時(shí)無(wú)厭氧呼吸，即厭氧呼吸最弱，故C、D錯(cuò)誤。 8.將等量且足量的蘋(píng)果肉分別放在不同O2濃度的密閉容器中，1h后，測(cè)定O2的吸收量和CO2的釋放量，結(jié)果如下表。下列有關(guān)敘述正確的是( ) O2濃度(%) 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釋放量(mol) 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 A.蘋(píng)果果肉細(xì)胞在O2濃度為0%～3%和5%～25%時(shí)，分別進(jìn)行厭氧呼吸和需氧呼吸 B.貯存蘋(píng)果時(shí)，應(yīng)選擇O2濃度為5%的適宜環(huán)境條件 C.O2濃度越高，蘋(píng)果果肉細(xì)胞需氧呼吸越旺盛，產(chǎn)生ATP越多 D.蘋(píng)果果肉細(xì)胞進(jìn)行厭氧呼吸時(shí)，產(chǎn)生乳酸和CO2 答案 B 解析 蘋(píng)果果肉細(xì)胞在O2濃度為0%～3%時(shí)既進(jìn)行需氧呼吸也進(jìn)行厭氧呼吸，在O2濃度為5%～25%時(shí)只進(jìn)行需氧呼吸，A錯(cuò)誤；分析表格中的幾個(gè)O2濃度可知，O2濃度為5%時(shí)CO2釋放量最少，此時(shí)只進(jìn)行需氧呼吸，消耗的有機(jī)物最少，是貯藏蘋(píng)果的最佳O2濃度，B正確；當(dāng)O2濃度大于20%以后，O2濃度增高，蘋(píng)果果肉細(xì)胞需氧呼吸不再增強(qiáng)，產(chǎn)生的ATP數(shù)量不再增多，C錯(cuò)誤；蘋(píng)果果肉細(xì)胞進(jìn)行厭氧呼吸時(shí)，產(chǎn)生酒精和CO2，不產(chǎn)生乳酸，D錯(cuò)誤。 1.判斷細(xì)胞呼吸方式的三大依據(jù) 2.需氧呼吸和厭氧呼吸(產(chǎn)生乙醇)的有關(guān)計(jì)算 (1)消耗等量的葡萄糖時(shí)產(chǎn)生的CO2摩爾數(shù)： 厭氧呼吸∶需氧呼吸＝1∶3。 (2)消耗等量的葡萄糖時(shí)需要的氧氣和產(chǎn)生的CO2摩爾數(shù)： 需氧呼吸需要的氧氣∶需氧呼吸和厭氧呼吸產(chǎn)生的CO2之和＝3∶4。 (3)產(chǎn)生等量的CO2時(shí)消耗的葡萄糖摩爾數(shù)： 厭氧呼吸∶需氧呼吸＝3∶1。 考點(diǎn)二 影響細(xì)胞呼吸的外界因素及在實(shí)踐中的應(yīng)用 1.溫度對(duì)細(xì)胞呼吸的影響 (1)原理：通過(guò)影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶的活性來(lái)影響呼吸速率。 (2)曲線分析 ①在最適溫度時(shí)，呼吸速率最大。 ②超過(guò)最適溫度，呼吸酶活性降低甚至變性失活，呼吸速率下降。 ③低于最適溫度，酶活性下降，呼吸速率下降。 (3)應(yīng)用 ①低溫下貯存蔬菜和水果。 ②蔬菜大棚夜間適當(dāng)降溫以降低呼吸消耗，提高產(chǎn)量。 2.氧氣濃度對(duì)細(xì)胞呼吸的影響 (1)原理：O2是需氧呼吸所必需的，且O2對(duì)厭氧呼吸過(guò)程有抑制作用。 (2)曲線分析(如下圖) ①O2濃度＝0時(shí)，只進(jìn)行厭氧呼吸。 ②0下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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