1、第21课时细胞呼吸的原理及应用目标导航1.说出线粒体的结构和功能。2.说明有氧呼吸与无氧呼吸的异同。3.说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。一、有氧呼吸1主要场所_，其_上和_中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。2反应式_。3过程(1)第一阶段反应场所：_；过程：在酶的催化下，1分子葡萄糖分解为_、少量_，并释放出少量的能量。(2)第二阶段反应场所：_；过程：在酶的催化下，丙酮酸和水彻底分解成_，并释放少量能量。(3)第三阶段反应场所：_；过程：在酶的催化下，前两阶段产生的H和氧结合，形成_，并释放大量能量。4概念细胞在_的参与下，通过_的催化作用，把_等有机物彻底氧化分解，产生_，
2、释放_，生成许多_的过程。5能量去向1 mol的葡萄糖彻底氧化分解后可使1 161 kJ左右的能量储存在_中，其余的能量以_的形式散失。二、无氧呼吸1条件：_。2场所：_。3过程(1)第一阶段：与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。(2)第二阶段4化学反应式(1)C6H12O6_少量能量(2)C6H12O6_少量能量知识点一有氧呼吸1如图表示有氧呼吸过程，下列有关说法正确的是 ()A中数值最大的是B代表的物质名称是氧气C线粒体能完成图示全过程D原核生物能完成图示全过程2有氧呼吸全过程的物质变化可分为三个阶段：C6H12O6丙酮酸H；丙酮酸H2OCO2H；HO2H2O。下列与此相关的叙述中正确的是 (
3、)A第阶段反应极易进行，无需酶的催化B第阶段无ATP生成，第阶段生成较多的ATPC第阶段能为其他化合物的合成提供原料D第阶段与无氧呼吸的第阶段不同知识点二无氧呼吸3在a、b、c、d条件下，测得某小麦种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如表，若底物是葡萄糖，则下列叙述中错误的是 ()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Bb条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少Cc条件下，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的3倍Dd条件下，产生的CO2全部来自线粒体4下列关于呼吸作用的叙述，正确的是 ()A无氧呼吸的终产物是丙酮酸B有氧呼吸产生的H在线粒
4、体基质中与氧结合生成水C无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累D质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多知识点三细胞呼吸原理的应用5贮藏苹果时既要保持其口感又要减少水分的消耗，下列最适宜的贮藏条件是()A高CO2浓度、低氧浓度和零下低温B低CO2浓度、高氧浓度和零下低温C低氧浓度、高CO2浓度和零上低温D完全无氧、高CO2浓度和零上低温6下列各项利用了细胞呼吸原理的是 ()真空包装的水果可延长保存期粮食晒干后储存 利用葡萄、粮食和酵母菌制酒温室大棚适当增加CO2浓度、肥料以提高光合作用效率ABCD基础落实1水稻根尖细胞呼吸过程中，若单位时间内CO2的释放量与O2的吸收量的比值大于1，
5、其原因是 ()A分解了脂肪B有氧呼吸强度大于无氧呼吸C只进行无氧呼吸D出现了无氧呼吸2下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是 ()A细胞呼吸必须在酶的催化下进行B人体硬骨组织细胞也进行呼吸C酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸D叶肉细胞在光照下进行光合作用，不进行呼吸作用3有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是 ()都在线粒体中进行都需要酶都需要氧都产生ATP都经过生成丙酮酸的反应ABCD4人体剧烈运动时，肌细胞进行细胞呼吸的产物是 ()ACO2、酒精、H2O、ATPBCO2、乳酸、ATPCCO2、H2O、乳酸DH2O、CO2、乳酸、ATP5水果放在密封地窖中，可以保存较长时间，地窖中影响水果代谢的原因是 ()A
6、温度恒定，水果抗病虫害能力强B温度适宜，水果容易保存C黑暗无光，不易引起早熟DCO2浓度增加，抑制水果的呼吸作用6下列关于在活细胞中1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸的反应的叙述，错误的是()A既可以在原核细胞中进行，也可以在真核细胞中进行B既可以在线粒体中进行，也可以在细胞质基质中进行C既可以在有氧条件下进行，也可以在无氧条件下进行D既可以在有光条件下进行，也可以在无光条件下进行7有关植物有氧呼吸和无氧呼吸的比较，正确的是 ()A葡萄糖是有氧呼吸的主要能源，不是无氧呼吸的主要能源B二氧化碳是有氧呼吸的产物，不是无氧呼吸的产物C有氧呼吸逐步释放能量，无氧呼吸瞬间释放能量D有氧呼吸产生还原氢，无氧呼
7、吸过程中也能产生还原氢能力提升8.如图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于 ()A线粒体、线粒体和细胞质基质B线粒体、细胞质基质和线粒体C细胞质基质、线粒体和细胞质基质D细胞质基质、细胞质基质和线粒体9提取鼠肝细胞的线粒体作为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量较小，同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。下列叙述中与实验结果不符合的是 ()A有氧呼吸中，线粒体内进行的是第二、三阶段B在线粒体内能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖C葡萄糖只能在细胞质基质内被分解成丙酮酸D水是在细胞质基质中生成的10.右图
8、是线粒体内膜的结构示意图，其中F0和F1两部分构成ATP合成酶。F0镶嵌在膜中，则F1位于 ()A线粒体内外膜之间B细胞质基质中C线粒体基质中D线粒体外膜中11下表是植物不同器官的呼吸速率单位鲜重在单位时间内耗氧量/L(gh)1。据表分析下列说法，错误的是 ()A同一植物的不同器官或组织，呼吸速率有明显差异B种子内胚的呼吸速率比胚乳高，表明胚的能量代谢较旺盛C测定大麦种子呼吸速率前先浸泡，是为了提高种子内自由水含量D不同植物的同类器官呼吸速率不同，这与其结构有关而与功能无关12下图表示某陆生植物的非绿色器官呼吸过程的O2吸收量和CO2释放量之间的关系，其中线段XY、YZ的长度相等，则在O2浓度
9、为时 ()A有机物大多被用于有氧呼吸B有氧呼吸与无氧呼吸产生的ATP之比约是61C有氧呼吸与无氧呼吸释放的CO2之比是31D有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量相等13贮藏水果和粮食时，充加CO2或抽掉空气，能延长贮藏时间，主要是由于()A抑制有氧呼吸B促进有氧呼吸C抑制无氧呼吸D促进无氧呼吸题号12345678910111213答案综合拓展14.如图表示大气中氧的浓度对植物非绿色器官、组织内二氧化碳产生量的影响。试据图回答：(1)A点表示植物组织释放的二氧化碳较多，这些二氧化碳主要是_的产物。(2)由A到B，二氧化碳的释放量急剧减少，其原因是_。(3)由B到C，二氧化碳的释放量又不断增加，其主要原因
10、是_。(4)为了有利于贮藏蔬菜或水果，贮藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度？_，采取这一措施的理由是_。答案 知识清单一、1.线粒体内膜基质2.C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量3.(1)细胞质基质2分子丙酮酸H(2)线粒体基质二氧化碳和H (3)线粒体内膜水4.氧多种酶葡萄糖 二氧化碳和水能量ATP5.ATP热能二、1.无氧2.细胞质基质3.(2)酒精CO2乳酸 4(1)2C3H6O3(2)2C2H5OH2CO2对点训练1D图中分别是有氧呼吸第一、二、三阶段产生的ATP，其中第三阶段产生的ATP最多；第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和H，因此是H2O；第一、二
11、、三阶段的场所分别是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜；原核生物也可以进行有氧呼吸。思路导引分析时应从以下几方面入手：(1)知道有氧呼吸过程中物质和能量的变化。(2)明确有氧呼吸发生的条件及场所。(3)知道哪些生物会发生有氧呼吸，及决定其发生的内部结构。2C有氧呼吸的中间产物丙酮酸等能为其他化合物的合成提供原料。思路导引由题目获取的主要信息有：有氧呼吸全过程的物质变化。解决此问题要求掌握有氧呼吸的每个阶段所需要的条件、产物及与无氧呼吸过程的联系。3C本题考查了有氧呼吸和无氧呼吸的判断方法，解析如下：(1)a条件下无O2吸收只进行无氧呼吸，产生酒精和CO2。(2)b条件下O2吸收为3 mol，C
12、O2释放为8 mol有氧呼吸消耗葡萄糖 mol；无氧呼吸释放CO2为8 mol3 mol5 mol，无氧呼吸消耗葡萄糖 mol，则无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸多。(3)c条件下O2吸收为4 mol，CO2释放为6 mol无氧呼吸释放CO2为6 mol4 mol2 mol，则相对来说有氧呼吸消耗 mol葡萄糖而无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖。(4)d条件下，O2吸收量CO2释放量只进行有氧呼吸。方法点拨根据细胞呼吸物质变化的数量关系来判断细胞呼吸方式(1)依据O2吸收量和CO2释放量判断不消耗O2，释放CO2只进行无氧呼吸；O2吸收量CO2释放量只进行有氧呼吸；O2吸收量CO2释放量两种呼吸方式
13、同时进行，且多余CO2来自无氧呼吸。(2)依据酒精和CO2生成量判断酒精量CO2量只进行无氧呼吸；酒精量CO2量两种呼吸方式同时进行，且多余CO2来自有氧呼吸。4D无氧呼吸的最终产物是乳酸或酒精和CO2，有氧呼吸前两个阶段产生的H在线粒体内膜上与氧结合生成水。无氧呼吸不需要O2的参与，该过程并没有H的积累，H只在细胞基质中参与反应，产生无氧呼吸的产物。质量相同的脂肪和糖原，脂肪储存的能量更多，因此有氧氧化释放的能量多。知识链接有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系5.C影响细胞呼吸的因素主要有水分、氧气和温度。题干中要求减少水分的消耗，所以只能从氧浓度和温度两方面考虑。酶活性在一定温度范围内，随温度的
14、升高而增强，故低温是贮藏行之有效的方法之一，但零下低温会引起冻伤而失去苹果的口感。氧气是有氧呼吸的原料，二氧化碳是细胞呼吸的产物，降低反应物浓度或增加产物浓度都会降低细胞呼吸的速率。完全无氧条件下，细胞可进行无氧呼吸，而氧气的存在可以起到抑制无氧呼吸的作用，因此氧气应调节到一个合适的浓度，在这个浓度下，氧气对无氧呼吸起抑制作用，而有氧呼吸又很弱，有机物的消耗达到最低。思路导引本题为实践应用题。解答此题应理解影响细胞呼吸的因素及原理，然后综合分析得出正确答案。方法点拨水果、蔬菜、粮食的储存条件粮食的贮藏条件为：低温、低氧、干燥，以降低细胞呼吸对有机物的消耗，还要定期通风，排热排湿；水果蔬菜的储存
15、要考虑保鲜，其储存条件为：低温、低氧、适宜的湿度。6B真空包装可降低袋内含氧量，抑制霉菌、好氧细菌的细胞呼吸，防止蔬菜水果变质，达到保鲜、保质的目的；粮食晒干过程中降低了细胞的含水量，降低了细胞呼吸强度；用粮食制酒利用的是酵母菌在无氧条件下发酵(无氧呼吸)产生酒精；温室大棚适当增加CO2浓度、肥料能提高光合作用效率，与细胞呼吸无关。知识链接影响呼吸作用的因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、水等。温度是通过影响酶的活性来影响呼吸作用的。生物呼吸作用的主要方式是有氧呼吸，在一定的范围内，有氧呼吸的强度随氧气浓度的升高而增强，在有氧的情况下，无氧呼吸受到抑制。二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用。生物含水量
16、的多少影响呼吸作用，在一定的范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而增强。课后作业1D水稻根尖细胞无氧呼吸的产物是酒精和CO2，因此若出现无氧呼吸，会导致O2的吸收量比CO2的释放量少。2D细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，同时释放出能量并生成ATP的过程。所有活细胞都必须在酶的催化下才能进行细胞呼吸。酵母菌为兼性厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸。叶肉细胞在光下既进行光合作用，也进行细胞呼吸。3D生物体在任何化学反应都需要酶的催化；有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段都是在细胞质基质中进行，且都产生丙酮酸；有氧呼吸、无氧呼吸的实质相同，
17、都是分解有机物、释放能量、产生ATP的过程。4D人体剧烈活动时，肌细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸的产物是乳酸，而不是酒精和CO2。5D细胞呼吸受到温度、pH、CO2浓度等多种因素的影响。密封地窖透气性差，空气不流通，内储水果通过呼吸作用使CO2逐渐增加，O2逐渐减少，致使呼吸作用受到抑制，代谢速率降低，保存时间变长。6B此过程是有氧呼吸和无氧呼吸中共有的过程，在细胞质基质中进行。7D细胞呼吸是指生物体内有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的过程。无论有氧呼吸还是无氧呼吸，糖类都是主要的能源物质。有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同，都能产生还
18、原氢和丙酮酸。植物无氧呼吸产生酒精的过程也产生二氧化碳。8C酶1催化的反应是细胞呼吸的第一阶段，在细胞质基质中进行；酶2催化的反应是有氧呼吸的第二、三阶段，在线粒体中进行；酶3催化的反应是无氧呼吸的第二阶段，在细胞质基质中进行。9D有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二、三阶段在线粒体中进行，第三阶段H与氧气结合才有水的生成，该过程在线粒体中进行。10C11D由表中数据可看出：同一植物的不同器官或组织，呼吸速率有明显差异。种子细胞呼吸是产生ATP的唯一途径，所以，由胚与胚乳的呼吸速率数值可知：胚的能量代谢较旺盛。细胞的代谢强度与其自由水含量有关，所以，测定大麦种子呼吸速率时先浸泡。生物的结构决定功能，不同植物的同类器官呼吸速率不同，这与其结构和功能有密切的关系。12B由题干及分析图象可知：XYYZ，即有氧呼吸与无氧呼吸释放的CO2量相等，两者消耗的有机物的量之比为13，故两者产生的能量之比为：有氧呼吸无氧呼吸38(32)61，有氧呼吸释放的能量大于无氧呼吸释放的能量。13A14(1)无氧呼吸(2)随氧浓度增加，无氧呼吸受抑制而有氧呼吸较微弱(3)随氧浓度增加，有氧呼吸不断加强(4)B此时呼吸作用最弱，有机物分解量最少解析本题主要考查以下内容：
