1、第6讲 细胞呼吸和新陈代谢的基本类型 高频考点突破 实验专题探究 命题视角剖析 第6讲 细胞呼吸和新陈代谢的基本类型基础自主梳理 即时达标训练 基础自主梳理 一、有氧呼吸 1概念：指细胞在_的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物_，产生CO2、H2O，同时释放_的过程。氧彻底氧化分解大量能量2过程综上所述：(1)有氧呼吸的主要场所为_。(2)有氧呼吸的总反应式为：_31 mol葡萄糖彻底氧化分解可释放2870 kJ的能量，其中有1161 kJ左右的能量储存于ATP中，其余能量以_形式散失。线粒体C6H12O66H2O6O2酶6CO212H2O能量。热能二、无氧呼吸1概念：指细胞在无氧的条件
2、下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物分解为_的氧化产物，同时释放_的过程。2场所：_。3过程 不彻底少量能量细胞质基质4条件外界条件：没有氧气参与内部条件：细胞内存在与无氧呼吸有关的酶5反应式(1)多数高等植物和酵母菌：_C6H12O6酶2C2H5OH2CO2能量。(2)高等动物、人、马铃薯块茎、甜菜块根等：C6H12O6酶2C3H6O3能量。三、细胞呼吸的意义1为生物体的生命活动提供_。2为体内其他化合物的合成提供_，如丙酮酸是三大营养物质相互转化的枢纽物质。四、新陈代谢1概念：是生物体内_的总称，包括同化作用与异化作用两个方面。能量原料全部有序的化学反应2基本类型(1)同化作用类型_：能将
3、无机物合成有机物异养型：只能利用外界环境中现成的_(2)异化作用类型需氧型：分解有机物时需要氧气参与_：分解有机物时不需要氧气参与自养型厌氧型有机物1有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解高频考点突破 有氧呼吸与无氧呼吸的过程分析及呼吸类型的判断 2三种类型细胞呼吸比较 3.细胞呼吸类型的判断(1)不消耗O2无CO2产生：细胞只进行产乳酸的无氧呼吸有CO2产生：细胞只进行产酒精的无氧呼吸(2)消耗O2，产生CO2O2消耗量CO2产生量：细胞只进行有氧 呼吸O2消耗量CO2产生量：细胞进行有氧呼吸 分解的底物不是糖类，可能是脂肪O2消耗量CO2产生量：细胞同时进行有氧 呼吸和无氧呼吸(3)若有H2O产生，
4、一定是有氧呼吸。【名师点拨】有线粒体的细胞不一定进行有氧呼吸，氧气是进行有氧呼吸必需的外界条件。没有线粒体的细胞不一定不进行有氧呼吸，如好氧细菌等某些原核生物。决定无氧呼吸类型(产酒精还是产乳酸)的直接原因是呼吸酶的种类，根本原因在于遗传物质(基因)的特异性或基因的选择性表达。同一植物不同部位细胞无氧呼吸产物不同则是基因选择性表达的结果。有氧存在时，无氧呼吸受抑制，是因为O2和第一阶段产生的H结合生成H2O，使无氧呼吸的第二阶段无法进行。亦即O2和无氧呼吸争夺H中占优势，从而抑制无氧呼吸。即时应用(随学随练，轻松夺冠)1如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
5、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，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍C氧浓度为c时，无氧呼吸最弱D氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等解析：选B。本题以柱状图的形式考查不同氧浓度下植物器官进行有氧呼吸和无氧呼吸的情况。解题关键是分析清楚不同氧浓度下，无氧呼吸与有氧呼吸的状况。以CO2释放量的相对值计，a浓度：氧吸收量为0，只有无氧呼吸；b浓度：有氧呼吸为3，无氧呼吸为5；c浓度：有氧呼吸为4，无氧呼吸为2；d浓度：有氧呼吸为7，无氧呼吸为0。由此判断，c浓度最适于贮藏；b浓度无氧呼吸消耗葡萄糖为2.5，为有氧呼吸(0.5)的5倍
6、；d点无氧呼吸最弱，为0。1血糖含量异常导致的疾病细胞呼吸的影响因素及实践应用【名师点拨】降低温度抑制呼吸时，降温幅度须以不损伤细胞为界限，一般为零上低温。储存种子或粮食时为抑制呼吸，减少有机物消耗，储存条件应为干燥、低温、低氧，而储存蔬菜、水果时，在抑制呼吸的同时，也应注意“保鲜”，故储存条件除低温、低氧外还应注意保持一定湿度。即时应用(随学随练，轻松夺冠)2下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2的释放量与O2的吸收量的变化，请根据图回答以下问题：(1)O2浓度为0时，该器官的呼吸作用类型是_。(2)在O2浓度为b%以下时(不包括0点)，该器官的呼吸类型是_，因为_。(3)该器官C
7、O2释放与O2吸收两条曲线在Q点重合，其呼吸类型为_，因为_。(4)由该曲线提示的原理，我们在进行果实和种子贮藏时，应取约a/2氧气浓度值，理由是_。(5)图中阴影部分的面积代表_。解析：CO2的释放量大于O2的吸收量，细胞进行无氧呼吸和有氧呼吸。CO2的释放量等于O2的吸收量，细胞只进行有氧呼吸。只释放CO2，不吸收O2，细胞只进行无氧呼吸。由曲线分析可知，CO2的释放量为总呼吸强度a/2氧气浓度值时呼吸强度最低，消耗有机物最少。答案：(1)无氧呼吸(2)无氧呼吸和有氧呼吸 CO2的释放量大于O2的吸收量(3)有氧呼吸 CO2的释放量等于O2的吸收量(4)呼吸作用最弱，有机物消耗最少(5)无
8、氧呼吸中CO2的释放量1氧气的吸收与释放(1)强光照下：光合作用产生的O2量释放到外界的O2量细胞呼吸消耗的O2量。(2)弱光照下：细胞呼吸消耗的O2量光合作用产生的O2量从外界吸收的O2量。细胞呼吸与光合作用的联系 2二氧化碳的吸收与释放(1)弱光照下：细胞呼吸产生的CO2量光合作用消耗的CO2量释放到外界的CO2量。(2)强光照下：光合作用消耗的CO2量细胞呼吸产生的CO2量从外界吸收的CO2量。综上所述，在光合速率大于呼吸速率时，细胞发生了CO2的吸收和O2的释放，当光合速率小于呼吸速率时，细胞发生了O2的吸收与CO2的释放，反之亦然。3有机物的消耗与积累光合作用制造的有机物，一部分用于
9、呼吸消耗，一部分用于生长发育，若植物长期处于光合作用强度细胞呼吸强度状态下，植物不能正常生长，三者之间的关系可表示为：总光合量(实际光合强度)净光合量(表观光合量)呼吸消耗量。在农业生产上要采取措施提高光合作用强度，降低细胞呼吸强度，以增加净光合量。【名师点拨】细胞呼吸相对强度表示方法：CO2释放量(或实验容器内CO2增加量)；O2吸收量(或实验容器内O2减少量)；植物重量(有机物)的减少量。4水的产生和利用光合作用和细胞呼吸都必须有水才能进行。水是光合作用的原料和产物，也是细胞呼吸的原料和产物。细胞呼吸产生的水可用于光合作用，光合作用中水分解产生的氧气也可用于细胞呼吸，从而产生H2O。5光合
10、作用与细胞呼吸中ATP和H来源和去路总结光合作用 细胞呼吸(有氧呼吸)H 来源 水的光解 葡萄糖在细胞质基质内的分解丙酮酸和H2O在线粒体内的反应 去路 用于暗反应还原C3 还原O2生成H2O 光合作用 细胞呼吸(有氧呼吸)ATP 来源 光能电能ATP中活跃化学能 葡萄糖氧化分解第一、二、三阶段 去路 ATP中活跃化学能葡萄糖中稳定化学能 用于各项生命活动【名师点拨】光合作用和呼吸作用过程中都能产生H，但接受氢的受体物质是不同的，前者是NADP后者是NAD。在绿色的植物细胞中H2O、CO2、O2在两大生理过程中互为原料产物，当两生理作用强度不等时，细胞从外界获取不足的原料物质，释放多余产物。即
11、时应用(随学随练，轻松夺冠)3通过实验测定一片叶子在不同光照条件下CO2吸收和释放的情况，得到如图甲所示曲线。图乙中所示细胞发生的情况与曲线中AB段(不包括A、B两点)相符的一项是()解析：选A。图中AB段呼吸作用大于光合作用，因此线粒体中产生的CO2一部分进入叶绿体进行光合作用，一部分释放出去。1同化作用的两种类型比较新陈代谢基本类型比较 2.异化作用的两种类型比较3.常见生物类群的新陈代谢类型(1)蓝藻：光能自养需氧型。(2)酵母菌：异养兼性厌氧型。(3)细菌化能自养需氧型：硝化细菌、硫细菌、铁细菌。兼性异养需氧型：红螺菌。异养需氧型：谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌。异养厌氧型：破伤风杆菌、产
12、甲烷杆菌。(4)植物自养需氧型：绿色植物。异养需氧型：菟丝子。(5)动物异养需氧型：一般动物。异养厌氧型：蛔虫。即时应用(随学随练，轻松夺冠)4下列关于新陈代谢类型的叙述，正确的是()A细菌都是异养型生物B动物都是需氧型生物C寄生生物都是厌氧型生物D自养生物不一定具有叶绿体解析：选D。有些细菌属自养型如光合细菌、化能合成细菌等，有些动物属厌氧型如蛔虫，有些寄生生物属需氧型如寄生于人呼吸道中的寄生虫、寄生植物菟丝子等，自养生物未必有叶绿体如光合细菌、蓝藻等，故A、B、C所述不正确，D正确。实验专题探究 探究细胞呼吸类型 1测定装置 测定细胞呼吸作用或呼吸类型常采用U型管液面升降或玻璃管液滴移动观
13、察法，如图所示，通过生物呼吸过程中释放CO2或吸入O2引起的气压变化而推测或计算生物的呼吸状况。2对照实验的设计(1)物理误差的校正误差原因：温度等物理因素引起气体膨胀。校正方法：生物灭活其他条件保持一致。(2)呼吸类型的确认方法：设置两套呼吸装置，两套呼吸装置中的单一变量为NaOH与清水的作用不同，即用等量的清水取代实验组的NaOH，其他所有项目均应一致，如图所示：结果判定(3)注意事项校正物理误差时应将生物灭活，装置如图。但测呼吸类型时应均用活生物(如两组装置均用活种子)，只是将单一变量改为是否用NaOH吸收CO2。用植物进行呼吸测定时，应避免光合作用吸收CO2与释放O2对装置气压的干扰，
14、因而有必要对整个装置进行遮光处理，以防止发生光合作用。若乳酸菌进行呼吸，则既不消耗O2，也不产生CO2。若用含脂肪高的种子如油菜种子做测定实验，则液滴移动更明显(因其耗O2量更大)。为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置及所测种子进行消毒处理。实战演练(专项提能，小试牛刀)如图是一种可测定呼吸速率的密闭系统装置。(1)关闭活塞，在适宜温度下，30分钟后，读取有色液滴向_(填“左”或“右”)移动的距离。(2)为了使测得的有色液滴移动数值更准确，必须进行校正。校正装置的容器和小瓶中应分别放入_、_。(3)生活中发现，受到机械损伤后的樱桃易烂。有人推测易烂与机械损伤引起樱桃的呼吸速率升高有关。请
15、结合测定呼吸速率的实验装置，设计实验探究机械损伤能否引起樱桃的呼吸速率升高。实验变量：_。实验假设：_。实验步骤：第一步：按装置图中所示进行操作，30分钟后，记录有色液滴移动距离为a。第二步：_。第三步：_。预期结果及结论：_。答案：(1)左(2)与实验组等量消毒的无活力(如加热后冷却)的鲜樱桃 与实验组等量的20%NaOH(5 mL)(3)机械损伤 机械损伤能引起樱桃的呼吸速率升高(或机械损伤不能引起樱桃的呼吸速率升高)第二步：向容器内加入与实验组等量消毒的受到机械损伤后的樱桃(或将第一步实验所用樱桃取出进行机械损伤后再放入容器内)，其他处理及装置与实验组完全相同 第三步：记录相同时间内有色
16、液滴移动的距离为b 如果ab，则说明机械损伤能引起樱桃的呼吸速率降低视角1 紧扣教材重点 分析细胞呼吸的场所和条件(2011年四川成都高三一模)将酵母菌研磨、离心分离后，得到上清液(含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)，把等量的上清液、沉淀物和未离心处理的匀浆分别放入甲、乙、丙3支试管中，如图所示，分别进行以下实验(1)(3)答案从供选答案中选择：命题视角剖析 例1AH2OCO2 B酒精CO2C丙酮酸D无反应(1)实验一：向三支试管中分别滴加等量(1 mol)的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的终产物分别是：甲_，乙_，丙_。(2)实验二：向三支试管中分别滴加等量(2 mol)的丙酮酸，甲、乙、丙中的终
17、产物分别是：甲_、乙_，丙_。(3)实验三：在隔绝空气的条件下，重复实验一，甲、乙、丙中的终产物分别是：甲_，乙_，丙_。(4)实验四：向三支试管中分别滴加等量的荧光素(萤火虫尾部提取的可以发光的物质)。重复实验一和实验二，从理论上讲，发光最强的是实验_中的_试管。【尝试解答】(1)B D A(2)D A A(3)B D B(4)一 丙【解析】三支试管中所含成分不同，其功能也不同。甲只含细胞质基质，其中的酶可催化有氧呼吸的第一阶段及无氧呼吸第一、二阶段反应的进行，乙只含细胞器，其中线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所，丙含有酵母菌细胞的各部分，存在催化两种呼吸形式的酶。(1)实验一中，葡萄糖在甲
18、中产生丙酮酸和H，由于甲中无线粒体，因此产生的H不能被利用。甲中含有无氧呼吸的酶。此时又具备无氧呼吸的原料丙酮酸和H，因此甲中能继续进行无氧呼吸，产生酒精和CO2。在此易犯的错误是，一看有O2就认为会抑制无氧呼吸。但是O2抑制无氧呼吸是在有线粒体的情况下，将产生的H在线粒体中与之结合生成H2O，使无氧呼吸无法进行。乙中由于没有催化有氧呼吸第一阶段反应的酶，不能将葡萄糖分解，所以没有任何反应。丙中由于有两种呼吸作用的酶，且为有氧条件，所以可以将葡萄糖彻底氧化分解生成CO2和H2O。(2)实验二中，原料是丙酮酸，甲中有无氧呼吸的酶，有原料丙酮酸，但是无H，所以甲中不能进行反应。要注意，甲中无反应并
19、非O2直接抑制的结果。乙中可直接利用丙酮酸，在线粒体中氧化分解成CO2和H2O。丙中也可直接利用丙酮酸，彻底氧化分解成CO2和H2O。(3)实验三中隔绝空气加入葡萄糖，甲、丙中进行无氧呼吸产生酒精和CO2，乙不能直接利用葡萄糖，所以没有反应。(4)荧光素的发光是将ATP中的能量转化成光能，有机物放出的能量越多发光越强，而有氧呼吸释放的能量远多于无氧呼吸释放的能量，实验一中丙试管将1 mol葡萄糖有氧呼吸放出的能量最多。所以荧光素发光最强。互动探究(1)实验四中发光最强的原因是什么？(2)写出实验一甲试管、丙试管中发生反应的方程式。【提示】(1)实验一中丙试管进行有氧呼吸将葡萄糖彻底氧化分解释放
20、出的能量最多。(2)C6H12O6酶2C2H5OH2CO2能量；C6H12O66O26H2O酶6CO212H2O能量。视角2 洞察高考热点光合作用与细胞呼吸的分析与计算(2010年高考上海卷)分析有关植物光合作用的资料，回答问题。在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，据表中数据回答问题。例2(1)与B植物相比，A植物是在_光照条件下生长的植物，判断的依据是_。(2)当光照强度超过9千勒克司时，B植物光合速率_，造成这种现象的实质是_跟不上_反应。(3)当光照强度为9千勒克司时，B植物的总光合速率是_(mg CO2/100 cm2叶小时)
21、，当光照强度为3千勒克司时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为_(mg CO2/100 cm2叶小时)。光合速率也受光合产物从叶中输出速率的影响。某植物正处于结果期，如图。(4)若只剩一张叶片，其他叶片全部摘除，如图，则留下叶片的光合速率_，原因是_。【尝试解答】(1)弱光 因为A植物在光饱和时的光照强度低于B植物(A植物在光合速率与呼吸速率相等时的光照强度低于B植物)(2)不再增加 暗反应 光(3)45 1.5(4)增加 枝条上仅剩一张叶片，总光合产物减少，但结果期的植物对营养的需求量大，因此叶中光合作用产物会迅速输出，故光合速率增加【解析】本题主要考查植物光合作用与细胞呼吸的相关知识。(
22、1)光合速率与呼吸速率相等时(光补偿点)，A植物所需的光照强度为1千勒克司，B植物所需的光照强度为3千勒克司，同时光饱和时，A植物的光照强度为3千勒克司，而B植物的光照强度为9千勒克司，因而可推断A植物在弱光照条件下生长。(2)光饱和时即使再增加光照强度，植物光合速率也不再增加，9千勒克司为B植物光饱和点，因而超过这一光照强度，B植物光合速率不再增加，其原因是光反应为暗反应提供的ATP和NADPH不能及时被消耗，也就是暗反应跟不上光反应。(3)光照强度为9千勒克司时，B植物的总光合速率应为净光合速率与呼吸速率之和，即301545(mg CO2/100 cm2叶小时)。A植物在3千勒克司的光照强
23、度下达到光饱和，固定的CO2量为115.516.5(mg CO2/100 cm2叶小时)，B植物在3千勒克司的光照强度下达到光补偿点，固定的CO2量与呼吸产生的CO2量相等，即为15(mg CO2/100 cm2叶小时)，两者相差16.5151.5(mg CO2/100 cm2叶小时)(4)光合速率也受光合产物从叶中输出速率的影响，该植物处于结果期，体内物质代谢较快，摘除其他叶片，只留一张叶片，该叶片合成的物质运输速率会增加，因而留下叶片的光合速率增加。视角3 突破易错疑点一组易混淆问题的正确界定 1厌氧型生物一定无线粒体。2可进行光合作用未必有叶绿体，如光合细菌、蓝藻。3可进行无氧呼吸未必为
24、厌氧型生物需氧型生物的某些细胞在暂时缺氧时也能进行无氧呼吸。4自养型生物在生态系统成分中一定为生产者，生产者一定为自养型生物。5生态系统中分解者未必为细菌、真菌(也可为腐生动物)，但腐生生物一定为分解者。6植物未必都为生产者，如菟丝子属植物，但因其同化方式为异养型，因而不能称为生产者，而是消费者。以下关于新陈代谢的叙述，正确的是()菌类和病毒都是异养生物 所有植物都是自养生物 所有动物都是需氧型生物 所有寄生生物都是厌氧型生物自养需氧型生物的细胞结构不一定具有叶绿体和线粒体A BCD只有例3【尝试解答】D【解析】考查不同生物的新陈代谢类型。病毒自身无法进行新陈代谢，只能在宿主细胞内才能利用细胞的相关结构和成分完成增殖的过程，所以无自养异养之说。菌类中的细菌，有的自养(如硝化细菌等)，有的异养(如大肠杆菌等)。有些寄生植物，如菟丝子不是自养，寄生在生物体表的动物一般为需氧型。硝化细菌是自养需氧型，但其属于原核生物，细胞内没有叶绿体和线粒体。即时达标训练 本部分内容讲解结束 点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用