1、第 二讲细胞呼吸考点高考要求三年高考统计知道识记理解应用呼吸作用的概念2009(全国)呼吸作用的概念及反应式呼吸作用各阶段物质和能量变化2007、2008(上海)、2008(广东)呼吸作用的实质和意义2009(广东)呼吸作用和光合作用的区别与联系2008(上海)、2008(江苏)1.从考查内容上：提供生理现象、过程、数据、图表、实验现象等相关的信息，考查运用所学知识解决实际问题的能力，如2009全国1考查酵母菌呼吸的类型及过程。对细胞呼吸过程的理解和相关实验探究也成为近年来考查的热点之一，该部分试题的难度一般较低。2009福建理综26考查O2对酵母菌呼吸作用产生能量的影响。2从考查题型上：有选
2、择题和非选择题两种题型。在新的命题思想指导下，跨单元综合题及联系生活生产实际的题目出现的几率会增加。3从赋分和难度上：考查落在该考点，约占6分左右，中等难度。一、有氧呼吸1实质：分解 ，释放出 。2过程 彻底氧化彻底氧化有机物有机物大量的能量大量的能量综上所述：(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 kJ的能量，其中有 kJ左右的能量储存于ATP中，其余能量以 形式散失。线粒体线粒体28701161热能热能C6H12O66O26H2O 6CO212H2O能量。能量。二、无氧呼吸1过程2场所：。细胞质基质细胞质基质4反应式(1)多数高等植物
3、和酵母菌：。(2)高等动物、人、马铃薯块茎、甜菜块根：。5实质：有机物氧化分解 ，释放 。C6H12O6 2C2H5OH2CO2能量能量C6H12O6 2C3H6O3能量能量不彻底不彻底少量的能量少量的能量一、有氧呼吸与无氧呼吸的过程分析1有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解快问快答：快问快答：CO2是第几阶段产生的？是第几阶段产生的？O2是第几阶段产生的？是第几阶段产生的？2有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较快问快答：快问快答：CO2是第几阶段产生的？是第几阶段产生的？O2是第几阶段产生的？是第几阶段产生的？有氧呼吸特有的产物是？有氧呼吸特有的产物是？真核生
4、物一定能进行有氧呼吸？真核生物一定能进行有氧呼吸？原核生物没有线粒体，可以进行有氧呼吸吗？原核生物没有线粒体，可以进行有氧呼吸吗？A过程过程1只发生在细胞的线粒体中只发生在细胞的线粒体中B过程过程1的的CO2中的氧来自中的氧来自C6H12O6和和O2C人体在剧烈运动过程中，能量主要由过程人体在剧烈运动过程中，能量主要由过程2提供提供D人体内的葡萄糖最终来源于植物的光合作用人体内的葡萄糖最终来源于植物的光合作用二、细胞呼吸类型的判断二、细胞呼吸类型的判断 在以在以C6H12O6为呼吸底物的情况下，为呼吸底物的情况下，CO2的释放量和的释放量和O2消耗量消耗量是判断细胞呼吸方式的重要依据，方法如下
5、：是判断细胞呼吸方式的重要依据，方法如下：特别提醒特别提醒由于脂肪含由于脂肪含H量高于糖类，因此耗氧量多。量高于糖类，因此耗氧量多。若以脂肪为呼吸底物，进行有氧呼吸，会出现耗若以脂肪为呼吸底物，进行有氧呼吸，会出现耗O2量量CO2释放量的情况。释放量的情况。2、下列有关细胞呼吸的说法错误的是 A种子萌发时释放CO2的量大于吸入O2的量，说明种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸B是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别C与有氧呼吸有关的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质D一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1小时后测得该容器中O2减少24 mL，CO2增加48 mL，则在1小时内酒精发
6、酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸消耗的葡萄糖量的3倍关于有氧呼吸和无氧呼吸的规律探寻：1、消耗等量的葡萄糖时产生的、消耗等量的葡萄糖时产生的CO2的摩尔数：的摩尔数：2、消耗等量的葡萄糖时消耗的、消耗等量的葡萄糖时消耗的O2和产生的和产生的CO2摩尔数：摩尔数：3、产生等量、产生等量CO2时消耗葡萄糖摩尔数：时消耗葡萄糖摩尔数：3将含酵母菌的葡萄糖溶液均分为将含酵母菌的葡萄糖溶液均分为4份，分别置于甲、份，分别置于甲、乙、丙、丁四种条件下培养，测得乙、丙、丁四种条件下培养，测得CO2和和O2体积变化体积变化的相对值如下图。下列叙述正确的是的相对值如下图。下列叙述正确的是 ()A甲条件下，细胞呼吸的
7、产物除甲条件下，细胞呼吸的产物除CO2外，还有乳酸外，还有乳酸B乙条件下，有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多乙条件下，有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多C丙条件下，细胞呼吸产生的丙条件下，细胞呼吸产生的ATP最少最少D丁条件下，产物中的丁条件下，产物中的CO2全部来自线粒体全部来自线粒体(2011海南高考海南高考)细胞内糖分解代谢过程如下图，细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是下列叙述错误的是 ()A植物细胞能进行过程植物细胞能进行过程和和或过程或过程和和B真核细胞的细胞质基质中能进行过程真核细胞的细胞质基质中能进行过程和和C动物细胞内，过程动物细胞内，过程比过程比过程释放的能量多释放的能
8、量多D乳酸菌细胞内，过程乳酸菌细胞内，过程产生产生H，过程，过程消耗消耗H三、影响细胞呼吸的因素及其在生产实践中的应用1内部因素2外部因素因素影响机理曲线模型实践应用温度影响呼吸酶的活性：最适温度时，细胞呼吸最强；超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，呼吸受抑制低温下贮存蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量氧气氧气作为有氧呼吸的原料而影响细胞呼吸的速率和性质适当降低氧气浓度能够抑制细胞呼吸，减少有机物消耗，来延长蔬菜、水果的保鲜时间因素影响机理曲线模型实践应用CO2浓度增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的
9、抑制效应。这可以从化学平衡的角度得到解释在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO2的浓度，提高保鲜效果H2O在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗，延长作物种子储藏时间(1)O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为细胞进行无氧呼吸。(2)随着O2浓度的增加，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸也因氧气浓度较低而较弱，细胞呼吸的总强度较低；但后来随着氧气浓度的升高，有氧呼吸逐渐增强，细胞呼吸总强度又增大。(3)低浓度的CO2在一定程度时可以促进细胞呼吸。(4)种子、蔬菜和水果在储藏时都应在低温、低氧情况下，不同的是种子还要保持干燥，而蔬菜和
10、水果要保持一定湿度。低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。【跟踪训练】2如下图表示某植物幼根的细胞呼吸过程中，O2的吸收量和CO2的释放量随环境中O2浓度的变化而变化的曲线，其中线段XYYZ，则在氧浓度为a时()A有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多B有氧呼吸与无氧呼吸释放的能量相等C有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多D有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多解析：当XYYZ时，有氧呼吸放出的CO2量等于无氧呼吸释放的CO2量，则有氧呼吸消耗的有机物量是无氧呼吸的1/3。释放的能量几乎却是无氧呼吸的5倍。答案：C三、细胞呼吸与光合作用之间的联系1氧气的吸收与释放(1)光合作用产生的O2量释放到外界的O
11、2量细胞呼吸消耗的O2量。(2)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。2二氧化碳的吸收与释放(1)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)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
12、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。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光合作用与细胞呼吸都有ATP和H的生成；两者的来源和去路可总结如下：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H2OATP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
13、萄糖中稳定化学能用于各项生命活动【跟踪训练】3如图表示三种植物叶片光合作用速率的日变化。请根据图回答。(1)光合作用速率和细胞呼吸速率相等的时刻，a植物叶片出现在_，c植物叶片出现在_。(2)在6 008 00之间，单位时间内吸收CO2最多的是_植物叶片。(3)b植物叶片在晴天中午光照强烈时，光合作用速率出现了低谷，这一现象被称为光合作用的“午休现象”。产生这一现象的主要原因有_。(4)c植物叶片一天内光合作用速率变化的特点是_。(5)从图中的结果推测，三种植物叶片一天内有机物积累量由多到少的顺序是_。(6)在一定的CO2浓度和适宜温度下，把某植物叶片置于5千勒克斯(光合作用速率44 mg C
14、O2/100 cm2叶小时)光照下14小时，其余时间置于黑暗中(细胞呼吸速率6.6 mg CO2/100 cm2叶小时)，则一天内该植物每25 cm2叶片葡萄糖积累量为_mg。解析：(1)光合速率与呼吸速率相等时，叶片净光合量等于零，即光合速率曲线与横坐标的交点，a曲线交于19 00和5 00，c曲线交于10 00和15 00。(2)由图中曲线可看出在6 008 00内b曲线最高，说明b植物在此时间段内单位时间内吸收CO2最多。(3)b植物叶片出现“午休现象”的原因是因为中午光照强烈，蒸腾作用旺盛，为防止散失水分多，气孔关闭，CO2供应减少。(4)由图中曲线可看出c植物叶片在10 0015 0
15、0之间净光合速率为负值，其他时间为正值。(5)一天内有机物的积累量即可用曲线与横坐标围成的正负面积的和表示，a曲线的面积最大，c曲线面积最小。答案：(1)19 00、5 0010 00、15 00(2)b(3)中午光照强烈，植物体为减少体内水分散失，气孔关闭，通过气孔进入的CO2量减少(4)在10 0015 00之间，光合作用速率为负值，其余时间为正值(5)abc(6)78题型1有氧呼吸与无氧呼吸物质变化关系例1如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，测得的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
16、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，有氧呼吸与无氧呼吸强度相等解析逐项分析如下：选项内容指向联系分析AO2浓度为a时，O2吸收量为零，只进行无氧呼吸，产生大量酒精，不利于贮藏该植物器官BO2浓度为b时，有氧呼吸释放CO2吸收O23，无氧呼吸释放CO2为(83)，据反应式可知，有氧呼吸消耗葡萄糖为0.5，无氧呼吸消耗葡萄糖为2.5CO2浓度为c时，有氧呼吸释放CO2为4，无氧呼吸释放CO2为(64)，故无氧呼吸不是最弱，最弱应为零DO2浓度为d时，CO2释放量O2吸收量，说明只进行有氧呼吸，无氧呼吸不再进行答案B总结点评由题干可获取的主要信息有：非绿色器官不进行光合
17、作用，该过程气体变化只与细胞呼吸有关，解答本题时应先根据不同氧浓度下CO2释放量和O2吸收量的关系，判断细胞呼吸类型。互动探究(1)氧浓度为多少时最适于贮藏该植物器官？(2)在氧浓度分别为b、c时，无氧呼吸和有氧呼吸谁占优势？提示：(1)氧浓度为c时。(2)在氧浓度为b和c时，都是无氧呼吸占优势。题型2呼吸作用和光合作用的物质代谢关系例2溴代麝香草酚蓝(BTB)是一种灵敏的酸碱指示剂，对光不敏感。其一定浓度的水溶液中性偏碱时呈淡蓝色，弱酸性时呈淡黄色。向4支试管分别注入5mL淡黄色BTB水溶液，根据下表的处理顺序操作。处理试管号充入CO2到饱和放入适量黑藻适宜光照1234注：“”表示有，“”表
18、示无在适宜黑藻生长的温度下放置2h后，溶液呈现淡蓝色的试管有()A试管1、4 B试管2、3C试管1、3 D试管2、4解析光合作用需CO2和光，细胞呼吸有光无光都能进行。试管1中无CO2，最初光合作用不能进行，只能进行细胞呼吸，释放出CO2，在适宜光照条件下，黑藻利用其呼吸产生的CO2进行光合作用，溶液趋于中性，呈淡蓝色；2号试管中没有绿色植物，充入饱和CO2使溶液呈弱酸性；3号试管没有光照，绿色植物不能进行光合作用，只能进行细胞呼吸，释放出CO2使溶液呈弱酸性；4号试管中光合作用强度大于细胞呼吸强度，CO2消耗大于呼吸释放，溶液趋于中性，呈淡蓝色。答案A总结点评(1)光合作用强度大于细胞呼吸强
19、度时，植物从外界吸收CO2；光合作用强度与细胞呼吸强度相等时，植物表现为既不吸收，也不释放CO2；光合作用强度小于细胞呼吸强度时，植物释放出CO2。(2)光合作用强度常用单位时间内吸收CO2或释放O2的量来表示，细胞呼吸强度常用单位时间内释放CO2或吸收O2的量来表示。(3)净光合作用强度总光合作用强度细胞呼吸强度(4)分析该类型题时，充分利用光合作用与细胞呼吸进行的条件不同为突破口，即光合作用必须有光才能进行，细胞呼吸在有光无光条件下都能进行。充分运用光合作用、细胞呼吸两过程中物质转化的相互关系去分析。题型3有关光合作用和细胞呼吸的实验设计例3为了验证叶片在光合作用和细胞呼吸过程中有气体的产
20、生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。(1)实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、暗培养箱、日光灯(实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计)。(2)实验步骤和预测实验结果：剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在液面上。用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。(3)分析预测的结果：
21、解析NaHCO3稀溶液可通过其水解作用产生CO2，为光合作用提供原料，因此置于NaHCO3稀溶液中的叶片既可进行光合作用，又可进行细胞呼吸，而蒸馏水中无CO2和O2，置于其中的已被抽去气体的叶片不会发生光合作用和有氧呼吸，其为对照组。若要验证光合作用产生气体，应将试管置于光下。光照下，置于NaHCO3稀溶液中的叶片光合作用放出的O2大于细胞呼吸吸收的O2，叶肉细胞间隙中的O2增加，叶片上浮。若要验证细胞呼吸消耗气体，应将试管置于暗箱中培养，以排除光合作用的干扰。在暗处，置于NaHCO3稀溶液中的叶片只进行细胞呼吸，消耗叶肉细胞间隙中的O2，放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液，因此叶肉细胞间隙因
22、缺乏气体而下沉。答案(2)将这两支试管放在日光灯下，照光一段时间。结果：NaHCO3稀溶液中的叶片上浮，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。再将这两支试管放在暗箱中培养一段时间。结果：NaHCO3稀溶液中的叶片下沉，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。(3)光照下，NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用，释放出的O2多于细胞呼吸消耗的O2，叶肉细胞间隙中的O2增加，叶片上浮。而蒸馏水中缺乏CO2和O2，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。黑暗中，NaHCO3稀溶液中的叶片进行细胞呼吸，消耗了叶肉细胞间隙中的O2，放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉。蒸馏水中缺乏O2，叶片不能进行有氧呼吸，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。总结点评本题为补充完善型实验设计，在解答此类问题时，应根据已知步骤确定实验设计思路和原理。由题干步骤、可确定，该实验是通过叶片上浮与下沉来验证光合作用产生气体、细胞呼吸消耗气体的。误区警示解答此题时容易出现以下失误：(1)先验证细胞呼吸消耗气体，由于步骤中已使叶片沉于试管底部，因此只能先验证光合作用产生气体。(2)在分析光合作用产生O2时，忽略了细胞呼吸消耗O2。(3)在分析细胞呼吸消耗O2时，忽略了细胞呼吸产生CO2，应说明CO2气体被消耗，否则叶片难以下沉。
