第五章 第3节 ATP的主要来源 - 细胞呼吸

第3节ATP的主要来源——细胞呼吸

知识点1、探究酵母菌细胞呼吸的方式 一、细胞呼吸 1．概念

有机物在细胞内经过一系列的 ，生成 ，释放出能量并生成 的过程。

2．分类： 和 。对绝大多数生物来说， 是细胞呼吸的 。

二、“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验 1．实验原理

(1)酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于 菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。

(2)CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由 变 再变 。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。

(3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应，变成 色。 2、实验步骤

（1）配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶

（2）组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35 ℃、环境下培养8-9小时。 （3）检测CO2的产生 （4）检测酒精的产生 ①取2支试管编号

②各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升注入试管

③分别滴加0.5毫升重酪酸钾--浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀.

【思考】

1、新配制的质量分数为5%的葡萄糖溶液先加热煮沸（原因： ），等冷却（原因： ）后再将酵母菌加入。 2、如何做到CO2的产生是因为有氧呼吸所致？ 3、如何做到CO2的产生是因为无氧呼吸所致？

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知识点2、有氧呼吸 1．概念

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 ，产生二氧化碳和 ，释放能量，生成许多ATP的过程。 2．过程 (1)第一阶段

酶

1分子葡萄糖 ＋ ＋少量能量(场所： ) (2)第二阶段

酶 和 CO2＋ ＋ ＋少量能量(场所： ) (3)第三阶段

酶

＋ 水＋大量能量(场所： )

3.反应式： 。（元素跟踪） 4．1moL萄糖彻底氧化分解共释放能量 kJ，有 kJ左右的能量 储存在ATP中，其余能量以 的形式散失掉了。

知识点3、无氧呼吸

1．概念：在无氧的环境中，细胞通过酶的作用，把葡萄糖等有机物不彻底的氧化分解，产生 、 或 ，并释放能量的过程。 2．过程 (1)第一阶段

与有氧呼吸的第一阶段完全相同。 (2)第二阶段

酶 丙酮酸 和 ，或者转化为 。

3．类型

(1)酒精发酵反应式： 。

(2)乳酸发酵反应式： 。

【考点剖析】

有氧呼吸和无氧呼吸的区别与联系 1．有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解

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2.有氧呼吸与无氧呼吸的比较

不 同 点 有氧呼吸 无氧呼吸 不需要 ，需要 和 全过程都在 、 、 、 有机物没有彻底分解，能量没完全释放 反应 条件 需要 、 和 呼吸 第一阶段在 ， 场所 第二、三阶段在 。 分解 产物 、 、 释放 能量 特点 有机物彻底分解，能量完全释放 相 同 点 1、反应条件：都需要酶和适宜的温度 2、本质：都是氧化分解释放能量，生成ATP供生命活动所需。 3、过程：第一阶段相同，都是从葡萄糖分解成丙酮酸。 4、意义：都能为生物体的各项生命活动提供能量。 知识点4、影响细胞呼吸的环境因素及其在实践中的应用

影响细胞呼吸速率的因素有：温度、水分、O2深度、CO2深度。

知识点5、呼吸作用计算问题

（有氧呼吸） （无氧呼吸） （无氧呼吸） 1、无O2吸收，无CO2释放，进行产生乳酸的无氧呼吸 2、无O2吸收，有CO2释放，进行产生酒精的无氧呼吸 3、有O2吸收= CO2释放，进行有氧呼吸

4、 CO2释放量> O2吸收量，进行有氧和无氧呼吸

当有氧呼吸速率与无氧呼吸速率相等时， CO2和 O2的比例关系， CO2/ O2=4/3

【例题精讲】 例1、为了探究酵母菌细胞呼吸的方式,某同学将实验材料和用具按如图所示安装好.以下关于该实验的说法,不正确的是（ ）

A．甲、乙组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式 B．加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2

C．将橙色的重铬酸钾溶液滴入B瓶中变成灰绿色证明有酒精产生

D．乙组B瓶先封口放置一段时间的目的是消耗B瓶中的O2以形成无氧的环境

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变式、下列有关“探究酵母菌的呼吸方式”实验的叙述，错误的是（ ） A．煮沸葡萄糖溶液是为了灭菌和去除溶液中的O2 B．实验过程中，泵入的空气应去除CO2

C．实验中的无关变量有温度、pH、培养液浓度等

D．通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式

例2、如下图表示有氧呼吸过程，下列有关说法正确的是（ ） A. ①②④表示的是 ATP

B. ③ ⑥ 代表的物质名称是水 C. 产生①②的场所是线粒体

D. 所有原核生物都能完成图示全过程

变式、水既是有氧呼吸的原料,也是有氧呼吸的产物,在有氧呼吸过程中水的消耗和生成分别在（ ）

A.第一阶段、第三阶段 B.第三阶段、第三阶段 C.第一阶段、第二阶段 D.第二阶段、第三阶段

例3、某同学画了一个人体内的部分代谢过程示意图，请指出图中产生ATP的途径及一处错误的地方分别是（ ）

A．①④、人体内无③过程 B．①④、人体内无②过程 C．①②③④、人体内无③过程 D．①②③④、人体内无②过程

例4、下图表示生物体内的部分物质代谢过程，有关分析正确的是（ ）

A．①过程生成丙酮酸的同时产生少量的[H]和水 B．在人的细胞质基质中含有③、④过程所需的酶 C．在酵母菌体内，当②过程加强时，④过程会减弱

D．在具有细胞结构的生物体内，②过程的发生离不开线粒体

例5、细胞呼吸的原理广泛应用于生产实践中，下列分析错误的是（ ） A．种子贮存时应先晒干，降低其自由水的含量，从而降低细胞呼吸 B．应用乳酸菌制作酸奶，应先通气，后密封，有利于乳酸菌发酵 C．水果保鲜时可用低温法，降低酶的活性，降低细胞呼吸

D．栽种庄稼要多疏松土壤，提高根细胞的呼吸，有利于吸收矿质元素

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变式、下列有关细胞呼吸原理在生活、生产中的应用的叙述，正确的是（ ） A大棚栽培蔬菜，遇到阴雨天气时，可适当降低温度 B给含有酵母菌的发酵液连续通气，可提高产酒量

C降低温度和氧浓度并保持干燥，有利于果蔬的储藏保鲜 D给稻田定期排水、晒田的主要目的是抑制水稻的生长

例6、甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率，结果如图．下列说法正确的是（ ）

A．樱桃根细胞厌氧呼吸生成CO2的场所是线粒体

B．图中A、B、C三点，在单位时间内与氧结合的还原氢最多的是点C C．淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用

D．实验过程中可以改用CO2的产生量作为为检测有氧呼吸速率的指标

例7、如图为探究酵母菌进行的细胞呼吸类型的装置图，下列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸，同时又进行无氧呼吸的是（ ） A.装置一中液滴左移，装置二中液滴不移动 B.装置一中液滴不移动，装置二中液滴右移 C.装置一中液滴左移，装置二中液滴右移 D.装置一中液滴右移，装置二中液滴左移

变式、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

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【巩固提升】

1、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

2、现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发酵,若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出CO2和吸收的O2之比是 ( ) A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3

3．下列5支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产生CO2的试管有 （ ）

①葡萄糖+已破裂的细胞 ②葡萄糖+线粒体 ③丙酮酸+线粒体 ④葡萄糖+细胞质基质（隔 绝空气） ⑤丙酮酸+细胞质基质（隔绝空气）

A.①③④⑤ B.①②④⑤ C.①③④ D.②③④

4．人体红细胞产生ATP的部位以及所用ATP的来源主要是利用( ) A．线粒体；葡萄糖进行有氧呼吸 B．细胞质基质；葡萄糖进行无氧呼吸 C．线粒体；乳酸进行无氧呼吸 D．细胞质基质；乳酸进行无氧呼吸

5.下图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图。请据图分析回答：

(1)从甲图中可知，细胞呼吸最旺盛时的温度在 点。AB段说明：在一定温度范围内，随着温度升高，细胞呼吸 。温度的变化主要是影响 的活性。

(2)乙图中曲线Ⅰ表示 呼吸类型。如果曲线Ⅱ描述的是水稻根细胞的呼吸，那么在DE段根细胞内积累的物质是 。曲线Ⅱ表示的生理过程所利用的有机物主要是 。

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【巩固提升】

1、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

2、现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发酵,若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出CO2和吸收的O2之比是 ( ) A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3

3．下列5支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产生CO2的试管有 （ ）

①葡萄糖+已破裂的细胞 ②葡萄糖+线粒体 ③丙酮酸+线粒体 ④葡萄糖+细胞质基质（隔 绝空气） ⑤丙酮酸+细胞质基质（隔绝空气）

A.①③④⑤ B.①②④⑤ C.①③④ D.②③④

4．人体红细胞产生ATP的部位以及所用ATP的来源主要是利用( ) A．线粒体；葡萄糖进行有氧呼吸 B．细胞质基质；葡萄糖进行无氧呼吸 C．线粒体；乳酸进行无氧呼吸 D．细胞质基质；乳酸进行无氧呼吸

5.下图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图。请据图分析回答：

(1)从甲图中可知，细胞呼吸最旺盛时的温度在 点。AB段说明：在一定温度范围内，随着温度升高，细胞呼吸 。温度的变化主要是影响 的活性。

(2)乙图中曲线Ⅰ表示 呼吸类型。如果曲线Ⅱ描述的是水稻根细胞的呼吸，那么在DE段根细胞内积累的物质是 。曲线Ⅱ表示的生理过程所利用的有机物主要是 。

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