高中生物重要知识点:细胞呼吸

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高中生物重要知识点:细胞呼吸

2024-07-11 20:31| 来源: 网络整理| 查看: 265

说明:

(1 )从物质变化的角度看,有氧呼吸是有机物脱下的氢与氧结合生成水,同时又脱羧分解产生CO 2 等无机物的过程。从能量变化的角度看,有氧呼吸是有机物逐步分解的过程中,储存在有机物中的能量逐步释放的过程,且所释放的能量一部分转移到ATP 中,其余大部分以热能的形式散失了。而有机物在体外燃烧,能量全部释放出来以热能的形式散失。

(2 )CO 2 是在第二阶段产生的,是丙酮酸和水反应生成的,CO 2 中的氧原子一个来自葡萄糖,另一个来自水。这个过程在线粒体基质中进行。

(3 )O 2 参与反应的阶段是第三阶段,[H] 和O 2 结合生成水,所以呼吸作用产物水中的氧来自O 2 。这个过程在线粒体内膜上进行。

(4 )有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水。反应物中的水在第二阶段参与和丙酮酸的反应,生成物中的水是第三阶段[H] 和O 2 结合生成的。

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无氧呼吸

1.概念:细胞在无氧条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解,产生C 2 H 5 OH(乙醇)和CO 2 或C 3 H 6 O 3 (乳酸),释放出少量能量,生成少量ATP的过程

2.过程

3.反应式

(1)无氧呼吸产生酒精的反应式:

C 6 H 12 O 6 —酶→2C 2 H 5 OH+2 CO 2 +少量能量

(2)无氧呼吸产生乳酸的反应式:

C 6 H 12 O 6 —酶→2 C 3 H6O 3 +少量能量

有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系

比较:

说明:

(1 )有氧呼吸和无氧呼吸的公共途径是呼吸作用第一阶段,在细胞质基质中进行。在没有氧气的条件下,第一阶段的产物丙酮酸被[H] 还原成酒精和CO 2 或乳酸等,在不同的生物体内由于酶的不同,其还原生成的产物也不同。在有氧条件下,丙酮酸进入线粒体继续被氧化分解。

(2 )有氧呼吸在有氧气存在的条件下能把糖类等有机物彻底氧化分解成CO 2 和H 2 O ,使有机物中的能量全部释放出来,约有44% 的能量转移到ATP 中,所以有氧呼吸为生命活动提供的能量比无氧呼吸多得多。在进化过程中绝大部分生物选择了有氧呼吸方式,但为了适应不利的环境条件还保留了无氧呼吸方式。

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探究酵母菌细胞呼吸方式

1.实验原理

(1)酵母菌是单细胞真核生物,是一种异养兼性厌氧型微生物。因此常用来研究细胞呼吸的不同方式。

(2)CO 2 可使澄清的石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水的浑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过程中CO 2 的产生情况。

(3)在酸性条件下,橙色的重铬酸钾溶液与酒精发生化学反应,变成灰绿色。

2.实验变量:实验自变量是氧气的有无,因变量是酵母菌的呼吸产物

3.实验装置:甲组探究酵母菌的有氧呼吸,乙组探究酵母菌的无氧呼吸

(1)甲组装置中,质量分数为10%的NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO 2 ,排除空气中CO 2 对实验结果的干扰。

(2)乙组装置中,D瓶应封口放置一段时间,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,目的是让酵母菌将D瓶中的O 2 消耗完,从而保证通入石灰水的CO 2 全部是由无氧呼吸产生的

4.实验现象

5.实验结论:酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下产生的CO 2 多且快,在无氧条件下进行细胞呼吸能产生酒精和少量CO 2 。

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影响细胞呼吸的因素

1.内部因素——遗传因素(决定酶的种类和数量)

项目 规律 举例 植物种类 不同种类的植物呼吸速率不同 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、开花期呼吸速率高,成熟期呼吸速率低 器官类型 同一植物的不同器官呼吸速率不同 生殖器官大于营养器官

2.温度对细胞呼吸的影响

(1)原理:通过影响与细胞呼吸有关的 酶的活性来影响呼吸速率。

(2)曲线分析

①在最适温度时,呼吸强度最大。

②超过最适温度,呼吸酶活性降低甚至变性失活,呼吸速率下降。

③低于最适温度,酶活性下降,呼吸速率下降。

(3)应用

①低温下储存蔬菜和水果。

②蔬菜大棚夜间适当降温以降低呼吸消耗,提高产量。

3.氧气浓度对细胞呼吸的影响

(1)原理:O 2 是有氧呼吸所必需的,且O 2 对无氧呼吸过程有抑制作用。

(2)曲线分析

①O 2 浓度=0时,只进行无氧呼吸。

②0



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