高考生物一轮复习讲义 第3单元 第8讲　细胞呼吸

第第 8 讲讲细细胞胞呼呼吸吸 [考纲要求]1.细胞呼吸(Ⅱ)。2.实验：探究酵母菌的呼吸方式。 1．细胞呼吸 概念：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，释放出能量 并生成 ATP 的过程。 2．有氧呼吸 (1)概念： 是指细胞在氧的参与下， 通过多种酶的催化作用， 把葡萄糖等有机物彻底氧化分解， 产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量 ATP 的过程。 (2)过程 (3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向) 。 3．无氧呼吸 (1)场所：全过程都是在细胞质基质中进行的。 (2)过程 第一阶段 葡萄糖――→ 酶 丙酮酸＋[H]＋少量能量 第二阶段 酒精发酵 丙酮酸――→ 酶 酒精＋CO2 乳酸发酵 丙酮酸――→ 酶 乳酸 教材拾遗(1)呼吸作用和有机物的燃烧都是分解有机物释放能量的过程，不同的是：有氧 呼吸是在温和的条件下进行的； 有机物中的能量是逐步释放的； 有一部分能量储存在 ATP 中。 (P91问题探讨) (2)细胞呼吸的放能：1 mol 葡萄糖经有氧呼吸释放的能量中有 1 161 kJ 左右的能量储存在 ATP 中， 其余能量则以热能形式散失。 1 mol 葡萄糖生成乳酸释放 196.65 kJ 的能量， 其中有 61.08 kJ 的能量储存在 ATP 中。(P94相关信息) (3)细胞呼吸过程中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ的简化表示方法。(P94相关信息) 1．判断关于有氧呼吸说法的正误 (1)有氧呼吸时，生成物 H2O 中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解(×) (2)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量 ATP(×) (3)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水(×) (4)有氧呼吸产生的能量全部储存在 ATP 中(×) 2．判断关于无氧呼吸说法的正误 (1)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反应，不能发生在细胞无氧时(×) (2)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供(×) (3)人的成熟红细胞中没有线粒体，只能进行无氧呼吸(√) (4)无氧呼吸不需要 O2的参与，该过程最终有[H]的积累(×) 易错警示关于细胞呼吸的 5 点说明 (1)有氧呼吸的场所并非只是线粒体：真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；原核 细胞无线粒体，有氧呼吸在细胞质中和细胞膜上进行。 (2)葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才能进入线粒 体被分解。 (3)无氧呼吸只在第一阶段产生 ATP，第二阶段不产生 ATP，还要消耗第一阶段产生的[H]。 (4)人体内产生的 CO2只能是有氧呼吸的产物， 因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸， 无 CO2。 (5)无氧呼吸有机物氧化分解不彻底，还有大量能量储存在乳酸或者酒精中。 考向一细胞呼吸过程的综合分析 1．有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解 2．细胞呼吸中[H]和 ATP 的来源与去向 项目来源去向 [H] 有氧呼吸：C6H12O6和 H2O； 无氧呼吸：C6H12O6 有氧呼吸：与 O2结合生成水； 无氧呼吸：还原丙酮酸 ATP 有氧呼吸：三个阶段都产生； 无氧呼吸：只在第一阶段产生 用于各项生命活动(除光合作用的暗反应) 3．细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所总结 (1)水： 生成于有氧呼吸的第三阶段， 场所为线粒体内膜； 以反应物参与有氧呼吸的第二阶段， 场所为线粒体基质。无氧呼吸中不存在水的生成与消耗。 (2)二氧化碳：生成于有氧呼吸的第二阶段，场所为线粒体基质，或生成于无氧呼吸的第二阶 段，场所为细胞质基质。动物与植物体内均可产生二氧化碳。 (3)酒精或乳酸：生成于无氧呼吸的第二阶段，场所为细胞质基质。 (4)葡萄糖：只以反应物的形式参与有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，场所为细胞质基质。 (5)丙酮酸：作为中间产物，生成于有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，场所为细胞质基质；以 反应物形式参与有氧呼吸和无氧呼吸的第二阶段，前者场所为线粒体基质，后者场所为细胞 质基质。 (6)氧气：只以反应物的形式参与有氧呼吸的第三阶段，场所为线粒体内膜。 4．判断细胞呼吸方式的三大依据 1．(2019·甘肃张掖质检)细胞呼吸是细胞内分解有机物、释放能量、产生 ATP 等一系列代谢 活动的总称。下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是() A．细胞外的葡萄糖分子进入线粒体参与有氧呼吸过程，至少要穿过 3 层生物膜 B．用 14C－葡萄糖研究肝细胞的糖代谢，可在线粒体等结构中检测到放射性 C．进行无氧呼吸的细胞一定不含线粒体 D．人体细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸，因此人属于兼性厌氧型生物 答案B 解析葡萄糖参与有氧呼吸的第一阶段，该过程发生在细胞质基质，A 错误；用 14C－葡萄 糖研究肝细胞的糖代谢，葡萄糖在细胞质基质中分解产生丙酮酸，然后丙酮酸进入线粒体继 续参与有氧呼吸的第二阶段，因此在线粒体等结构中可以检测到放射性，B 正确；酵母菌细 胞含有线粒体，但是在无氧条件下也可以进行无氧呼吸，C 错误；人体细胞能进行有氧呼吸 和无氧呼吸，但是人只能在有氧条件下存活，因此人不属于兼性厌氧型生物，D 错误。 2． (2019·吉林“五地六校”联考)如图是某动物体的细胞呼吸过程。 下列有关叙述不正确的是 () A．4、6 分别是水和氧气 B．3 产生于线粒体基质 C．产生的 8 主要用于合成 ATP D．植物细胞也能进行该过程 答案C 解析4 为水、6 为氧气，A 正确；3(二氧化碳)在有氧呼吸第二阶段产生，场所是线粒体基 质，B 正确；8(能量)大部分以热能形式散失，少部分用于合成 ATP，C 错误；该图表示有氧 呼吸过程，植物细胞也可以进行，D 正确。 3．(2019·湖南株洲质检)细胞呼吸过程中，线粒体内膜上的质子泵能将 NADH(即[H])分解产 生的 H ＋转运到膜间隙，使膜间隙中 H＋浓度增大，大部分 H＋通过结构①回流至线粒体基质， 同时驱动 ATP 的合成，主要过程如下图所示。下列有关叙述不正确的是() A．乳酸菌不可能发生上述过程 B．该过程发生于有氧呼吸第二阶段 C．图中①是具有 ATP 合成酶活性的通道蛋白 D．H ＋由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输属于协助扩散 答案B 解析乳酸菌为原核细胞，没有线粒体，A 项正确；有氧呼吸第二阶段发生于线粒体基质，该 过程发生于线粒体内膜，B 项错误；图中①是具有 ATP 合成酶活性的 H ＋通道蛋白，C 项正确； H ＋由膜间隙向线粒体基质顺浓度运输，且需要通道蛋白协助，属于协助扩散，D 项正确。 考向二细胞呼吸类型的判断和有关计算 细胞呼吸反应式中各物质量的比例关系 (1)反应式 ①有氧呼吸：C6H12O6＋6O2＋6H2O――→ 酶 6CO2＋12H2O＋能量。 ②无氧呼吸：C6H12O6――→ 酶 2C2H5OH＋2CO2＋能量； C6H12O6――→ 酶 2C3H6O3＋能量。 (2)相关物质间量的比例关系 ①有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6。 ②无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝1∶2∶2 或 C6H12O6∶C3H6O3＝1∶2。 ③有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖时需要的 O2和产生的 CO2的物质的量：有氧呼