A.既可以在真核细胞中进行,也可以在原核细胞中进行 B.既可以在线粒体中进行,也可以在细胞质基质中进行 C.既可以在有氧条件下进行,也可以在无氧条件下进行 D.既可以在有光条件下进行,也可以在无光条件下进行 答案:B
二、读图析图能力
据有氧呼吸过程图解回答问题: (1)请分析葡萄糖中氧的转移途径。 答案:C6H12O6→C3H4O3→CO2。
(2)用18O2供给动物有氧呼吸,在哪种呼吸产物中首先含有18O? 答案:H182O。
(3)产物H2O中的氢是否都来自于C6H12O6?
答案:不是,来自于C6H12O6和第二阶段的反应物H2O。
[理清脉络]
考点一|以过程图为依托,考查细胞呼吸的类型
1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解
2.过程分析
(1)有氧呼吸中氧元素的来源和去路:
(2)反应物和产物:
①CO2是在第二阶段产生的,是由丙酮酸和水反应生成的,场所是线粒体基质。 ②O2参与了第三阶段,[H]和O2结合生成水,所以细胞呼吸产生的水中的氧来自于O2,场所是线粒体内膜。
③有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水,反应物中的水用于第二阶段和丙酮酸反应,生成物中的水是有氧呼吸第三阶段[H]和O2结合生成的。
(3)细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路: [H] 来源 有氧呼吸:C6H12O6和H2O 无氧呼吸:C6H12O6 有氧呼吸:三个阶段都产生 无氧呼吸:只在第一阶段产生 去路 有氧呼吸:与O2结合生成水 无氧呼吸:还原丙酮酸 用于各项生命活动 ATP (4)能量代谢:
①有氧呼吸三个阶段都释放能量产生ATP,而无氧呼吸只在第一阶段释放能量产生ATP。
②细胞呼吸释放的能量大部分以热能散失,少部分转移到ATP中。
[典例1] (2014·阜阳模拟)下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,a~e表示物质,①~④表示过程。下列有关叙述正确的是( )
A.催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中 B.图中物质c为[H],它只在有氧呼吸过程中产生
C.图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期,其中e为ATP D.①④③过程为有氧呼吸的三个阶段,其中物质a、d分别是丙酮酸和O2 [思维流程]
[解析] 图为细胞呼吸的全过程,①②为无氧呼吸,①④③为有氧呼吸,a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精,故C错误,D正确;催化反应②和④的酶分别存在于细胞质基质和线粒体中,故A错误;无氧呼吸的第一阶段也产生[H],故B错误。
[答案] D
“三看法”判断细胞呼吸的类型
1.一看反应物和产物
(1)消耗O2或产物中有H2O,一定存在有氧呼吸。 (2)产物中有酒精或乳酸,一定有无氧呼吸。 2.二看物质的量的关系
(1)无CO2产生?只进行无氧呼吸产生乳酸。
(2)不耗O2,但产生CO2?只进行产生酒精的无氧呼吸。 (3)消耗O2等于释放CO2?只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸。
(4)CO2释放量大于O2吸收量?既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸,其关系如下:
??4VCO
大于?无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸
3VO?4??有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸?小于3
22
4
等于?有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖速率相等
3
3.三看反应场所
?→无氧呼吸?只在细胞质基质进行―?(1)真核细胞 ?→存在有氧呼吸?有线粒体参与―
(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。
[针对练习]
1.(2014·潍坊联考)测定下列哪一项,可简便而且准确判断贮存的小麦种子的细胞呼吸方式( )
A.有无酒精生成 B.有无水生成 C.有无有机物消耗
D.O2消耗量与CO2生成量的比值
解析:选D O2消耗量与CO2生成量可以简便、准确地测定,若二者比值等于1,则小麦种子进行的是有氧呼吸,若比值为0进行的是无氧呼吸,若比值在0~1之间,有氧呼吸和无氧呼吸同时存在。
2.有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的酒精和CO2的量如下表所示:
氧浓度(%) 产生CO2的量 产生酒精的量 下列叙述错误的是( ) A.氧浓度为a时只进行有氧呼吸 B.b值对应的氧浓度为零
C.氧浓度为c时,经有氧呼吸产生的CO2为6 mol D.氧浓度为d时,有1/3的葡萄糖用于酒精发酵
解析:选D 在氧浓度为d时,有2/3的葡萄糖用于酒精发酵。
1.有氧呼吸的场所并非只是线粒体
a 30 mol 0 mol b 9 mol 9 mol c 12.5 mol 6.5 mol d 15 mol 6 mol (1)真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。 (2)原核细胞无线粒体,在细胞质中和细胞膜上进行有氧呼吸。 2.脂肪进行有氧呼吸时消耗O2的量≠产生CO2的量
脂肪与葡萄糖相比,含H量高,因此有氧呼吸消耗O2量大于产生CO2量。
考点二|以实际应用为背景,考查影响细胞呼吸的因素
1.温度
(1)影响(如下图):细胞呼吸是一系列酶促反应,温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25~35℃之间。
①低温储存食品??
(2)应用?②大棚栽培在夜间和阴天适当降温
??③温水和面发得快2.氧气
(1)影响(如下图):O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。
①中耕松土促进植物根部有氧呼吸??
(2)应用?②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境
??③低氧仓储粮食、水果和蔬菜3.水分
①水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应??②水作为生物化学反应的介质影响反应的进行
(1)影响?③在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增
??加而加快,随含水量的减少而减慢
??①粮食在收仓前要进行晾晒处理
(2)应用?
?②干种子萌发前进行浸泡处理?
4.二氧化碳