02第2讲ATP的主要来源细胞呼吸-2022年高考生物二轮复习三板斧之三生物计算.docVIP

《备战生物高考三板斧之三——生物计算》教学讲义

第2讲ATP的主要来源——细胞呼吸

必会知识考点梳理拓展延伸易错警示

必会知识一有氧呼吸和无氧呼吸

1．有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解

2．有氧呼吸中各元素的来源和去路分析

3．无氧呼吸总反应式

(1)无氧呼吸产生酒精的反应式：C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量。

(2)无氧呼吸产生乳酸的反应式：C6H12O62C3H6O3+少量能量。

对真核细胞来说，有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，第二、三阶段发生在线粒体中，因此说线粒体是真核细胞有氧呼吸的主要场所。

有线粒体的生物一定能进行有氧呼吸，但必须在有氧条件下，无线粒体的生物，有的也可以进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等，这类生物完成有氧呼吸的场所为细胞质基质和细胞膜内侧(内表面)。

大多数植物、酵母菌、苹果果实无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳；有些高等植物的某些器官(如玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等)、高等动物、人和乳酸菌无氧呼吸只产生乳酸。

无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP。无氧呼吸产生能量少的原因：有机物的分解不彻底，还有大量约能量储存在未彻底氧化分解的有机物(酒精或乳酸)中。

人体细胞产生CO2的场所是线粒体基质，酵母菌细胞产生CO2的场所是线粒体基质(有氧呼吸)和细胞质基质(无氧呼吸)。

4．有氧呼吸和无氧呼吸的比较

项目

有氧呼吸

无氧呼吸

不同点

条件

需氧

不需氧

场所

细胞质基质(第一阶段)、

线粒体(第二、三阶段)

细胞质基质

分解程度

葡萄糖被彻底分解

葡萄糖分解不彻底

产物

CO2、H2O

乳酸或酒精和CO2

能量释放

大量能量

少量能量

相同点

反应条件

需酶和适宜温度

本质

氧化分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动所需

过程

第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同

必会知识二细胞呼吸相关计算

1．呼吸作用中各物质之间的比例关系(以葡萄糖为底物的细胞呼吸)

(1)有氧呼吸：葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6。

(2)无氧呼吸：葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸＝1∶2。

(3)消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1∶3。

(4)消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2摩尔数之和的比为3∶4。

2．根据气体的变化和场所情况判断细胞呼吸类型的方法

(1)根据吸收O2与产生CO2的比例判断细胞的呼吸方式(呼吸底物为葡萄糖)

①不消耗O2，释放CO2—→只进行无氧呼吸。

②无CO2释放—→只进行产生乳酸的无氧呼吸。

③酒精产生量等于CO2量—→只进行产生酒精的无氧呼吸。

④CO2释放量等于O2的吸收量—→只进行有氧呼吸。

⑤CO2释放量大于O2的吸收量—→既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自酒精发酵。

eq\f(VCO2,VO2)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(等于\f(4,3)?有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖速率相等,大于\f(4,3)?无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸,小于\f(4,3)?有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸))

⑥CO2释放量小于O2吸收量：底物中有脂肪。

⑦酒精产生量小于CO2量—→既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自有氧呼吸。

(2)根据场所判断

①真核细胞：若整个呼吸过程均在细胞质基质中进行，则为无氧呼吸；若部分过程在线粒体中进行，则为有氧呼吸。

②原核细胞：原核细胞没有线粒体，故原核细胞的细胞呼吸在细胞质和细胞膜上进行，其呼吸方式应根据产物判断，若只有二氧化碳和水产生则为有氧呼吸，若还有乳酸或酒精产生，则还存在无氧呼吸。

必会知识三细胞呼吸的影响因素

1．内部因素——遗传因素(决定酶的种类和数量，以植物为例)

项目

规律

举例

植物种类

不同种类的植物的呼吸速率不同

旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物

生长发育时期

同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同

幼苗、开花期呼吸速率较高，成熟期呼吸速率较低

器官类型

同一植物的不同器官的呼吸速率不同

生殖器官大于营养器官

2．外部因素——温度、O2浓度、CO2浓度、含水量等

因素

曲线

解读

应用

温度

温度主要影响与呼吸作用有关的酶的活性。在一定范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而增强。超过最适温度后，与呼吸作用有关的酶的活性下降，呼吸作用受到抑制

(1)低温下储藏蔬菜、水果；(2)大棚蔬菜夜间适当降温以降低消耗，提高产量；(3)温水和面发得快

O2浓度

O2浓度为0时只进行无氧呼吸；O2浓度在10%以下时，既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸；O2浓度在10%以上时，只进行有氧呼吸

(1)通过降低O2浓度(一般采用低O2浓度，约为5%)来延长蔬菜、水果的保鲜时间；(2)