（呼吸作用）

null第三课 生物的新陈代谢第三课 生物的新陈代谢第三课时 呼吸作用要点、疑点、考点要点、疑点、考点1 呼吸作用的概念 生物体内的有机物 在细胞内经过一系列的氧化分解， 最终生成二氧化碳或其他产物，并且 释放出能量的总过程，叫做 呼吸作用，又叫生物氧化。要点、疑点、考点要点、疑点、考点线粒体线粒体的结构外膜 内膜基粒基质有氧呼吸的主要场所 嵴含有许多与有氧呼吸有关的酶含有少量DNA和RNA要点、疑点、考点要点、疑点、考点2 呼吸作用的过程葡萄糖丙酮酸丙酮酸少量ATP[H]6H2O[H]6O2无氧有氧少量ATP大量ATP①②③细胞质基质线 粒 体要点、疑点、考点要点、疑点、考点3 呼吸作用的类型有氧呼吸无氧呼吸(植物)（酒精发酵）无氧呼吸(动物)（乳酸发酵）要点、疑点、考点要点、疑点、考点为生物体的各项生命活动提供能量。如：细胞分裂矿质元素的吸收新物质的合成植株的生长4 呼吸作用的意义能力、思维、方法能力、思维、方法【例1】 高等植物呼吸作用只发生在( ) A活细胞 B含有叶绿体的细胞 C不含叶绿体的细胞 D气孔周围的细胞 A能力、思维、方法能力、思维、方法【解析】 本题考核有关呼吸作用的基本概念。“植物的呼吸作用 是指植物细胞在氧气参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放能量的过程。”“细胞进行有氧呼吸的主要场所是线粒体。”根据教材中的这些阐述，可以清楚地知道，每个具有线粒体的活细胞，都进行着物质分解释放能量的过程，即进行着呼吸作用。选项A是正确的选项。约13%的考生选了B项，4%的考生选了C项，这些考生对呼吸作用的基本概念不清，因而认为体内的呼吸作用只发生在某一部分细胞中。还有4%的考生选了D项，他们把动物呼吸器官的活动对应到植物体上，误认为呼吸作用只发生在气体出入门户气孔周围的细胞，对生物体细胞呼吸的概念不清。 能力、思维、方法能力、思维、方法【例2】 一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质，其浓度变化如下图。图中P、Q、R三曲线依次代表( )   A O2、CO2、乳酸 B乳酸、CO2、O2 C CO2、O2、乳酸 D CO2、乳酸、O2 B能力、思维、方法能力、思维、方法【解析】 人和高等动物呼吸作用的方式有两种：有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸是呼吸作用的主要形式，根据反应方程式C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量，在有氧呼吸过程中，氧气的消耗量等于二氧化碳的释放量，因此这两种物质在细胞中浓度的变化分别为R、Q；在剧烈运动或缺氧等条件下，无氧呼吸是一种辅助手段，机体通过无氧呼吸产生乳酸，释放出少量能量。乳酸最后随血液循环到达肝脏，在肝脏内合成肝糖元。因此在剧烈运动过程中，乳酸的含量逐步升高，曲线P代表乳酸含量的变化。 能力、思维、方法能力、思维、方法【例3】 将酵母菌由供氧条件转变为厌氧条件培养，下列过程中加快的一种是( ) A葡萄糖的利用 B二氧化碳的放出 C ATP的形成 D丙酮酸的氧化 A【解析】 酵母菌是一种兼性厌氧型生物。有氧呼吸是一种高效的呼吸方式，将葡萄糖彻底氧化分解，释放出大量的能量供给生命活动需要，而酵母菌无氧呼吸将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，释放出少量的能量。酵母菌从有氧条件转为无氧条件培养，各项生命活动所需的能量基本相同，因此酵母菌必需大量分解葡萄糖才能满足生命活动的需求。 能力、思维、方法能力、思维、方法【例4】 将两个枝条分别置于营养液中。其中一枝仅保留一张叶片(甲)，另一枝保留两张叶片(乙、丙)，叶片置玻璃盒中密封(玻璃盒大小足以保证实验顺利进行)，在 甲叶和乙叶的盒中注入14CO2，装置如图。一段时间后，可以检测到放射性的叶片是( )     A仅在甲中 B仅在甲和乙中 C仅在甲和丙中 D在甲、乙和丙中 D能力、思维、方法能力、思维、方法能力、思维、方法能力、思维、方法【解析】 本题要求考生根据图示装置分析、预测实验结果。它涉 及光合作用和同化物运输的有关知识。甲叶和乙叶所处环境中，有光照、14CO2等光合作用必需的条件，能够合成具有放射性的有机物。丙叶有光照，由于玻璃盒中放置NaOH溶液，并通以无CO2的空气，因此缺乏光合作用的原料之一的CO2，不能进行光合作用。在此基础上进一步分析，哪几张叶片会具有放射性。甲和乙叶能制造有机物，肯定能够测到放射性。问题是丙叶，它不能合成有机物，是否一定测不到放射性呢?从学过的知识可以得知，叶片合成的有机物可供应植物体内需要营养的各个部分。同化物在植物体内的运输是从制造有机物的“源”运输到消耗或贮藏有机物的“库”。乙叶就是合成有机物的“源”，丙叶不能合成有机物，但需要有机物以获得足够的营养，它是消耗有机物的“库”。同化物自“源” 运输到“库”，因此在丙叶中应当能够测到放射性。 能力、思维、方法能力、思维、方法这道题启示我们，学习个别生理过程的时候，不要忘记植物体是一个整体，各个器官是相互联系的。叶片制造的有机物供应着植物体的各部分，而光合作用所需的水分由根吸收，经由茎的运输送到叶片。 【例5】 将动物的肝细胞研磨并除去ATP后，分别放入三只标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的锥形瓶中。实验装置和处理如图a所示。将实验用的三只锥形瓶的瓶口密封后，放入20℃水浴锅中，1小时后的结果如图b所示。 能力、思维、方法能力、思维、方法能力、思维、方法能力、思维、方法请根据实验结果回答： (1)实验中可以看到的明显变化是 。由此可以推断 号锥形瓶中发生了 作用。 (2)该实验的全部结果说明 。 【答案】 (1)Ⅲ号锥形瓶的酒精液滴在玻璃管中向左移动 Ⅲ 呼吸(有氧呼吸) (2)肝细胞的呼吸作用需要葡萄糖和ATP 能力、思维、方法能力、思维、方法【解析】 这是一道实验分析题。首先要求学生看懂图a所示的实验装置，然后通过比较图a和图b，找出实验结果的现象。可以看到Ⅲ号锥形瓶的酒精液滴在玻璃管中向左移动。接着就需要思考这个变化的原因。酒精液滴向左侧移动表明瓶内外的气压不等。首先应当想到三个锥形瓶中有CO2的吸收剂，CO2被吸收以后，瓶内外气压不等，但是空气中CO2含量仅有0033%，不足以引起瓶内外气压的明显变化。这时通过对三个锥形瓶的比较，只有Ⅲ号瓶的酒精液滴移动，即Ⅲ号瓶内气压发生了变化。这时就应当想到活的肝细胞时刻进行着呼吸作用，Ⅲ号锥形瓶具备呼吸作用的一切必要条件。呼吸作用吸收氧气，呼出二氧化碳。瓶内由于大量的CO2被吸收，因而使酒精液滴明显地向左移动。其他两个瓶缺乏呼吸作用所需的全部条件，由此没有发生变化。实验结果表明呼吸作用需要葡萄糖和ATP。 能力、思维、方法能力、思维、方法【例6】 在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：经过灭菌的麦芽充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，产生泡沫，溶解氧渐渐耗尽。随后，酵母菌繁殖迅速下降，糖度加速降低，酒精度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和鲜啤酒。 根据上述过程，回答以下问题： (1)该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是 。 (2)初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是 。 (3)经测定，酵母菌消耗的糖中，985%形成啤酒和其他发酵产物，其余15%则用于 。 (4)请写出麦芽糖葡萄糖酒精的反应方程式： 。能力、思维、方法能力、思维、方法(5)如果酵母菌消耗的糖(设为麦芽糖，其分子量为342)有985%(质量分数)形成酒精(分子量为46)和其他发酵产物。设有500吨麦芽汁，其中麦芽糖的质量分数为800%，发酵后最多能产生酒精浓度为320%(质量分数)的啤酒多少吨? 【答案】 (1)兼性厌氧型，即既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸 (2)出芽生殖 (3)用于自身生长和繁殖等生命活动 (4)C12H22O11+H2O催化剂2C6H12O6 C6H12O6催化剂2C2H5OH+2CO2 (5)662吨 能力、思维、方法能力、思维、方法【解析】 酵母菌是兼性厌氧型生物，既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。但在有氧的条件下，酵母菌新陈代谢强度高，当温度适宜、营养充足时大量繁殖，此时繁殖的主要方式是出芽生殖。酵母菌消耗的糖中，除了形成酒精等发酵产物，其余的用于自 身的生长发育和繁殖。 根据反应方程式： C12H22O11+H2O催化剂2C6H12O6 C6H12O6催化剂2C2H5OH+2C2 可知，500吨麦芽汁可产生啤酒500×800%×985%×460×4÷342÷00320=662吨。 延伸、拓展延伸、拓展用酵母菌发酵生产米酒的原理与生产啤酒的原理是相同的。家庭酿造米酒的具体操作过程为：先将米加热煮至七成熟，待冷却至30℃，加少许水和酵母菌菌种，混匀后置于一坛中，在米饭中央挖一小洞，加盖后放在适当的地方保温12小时即可。将米饭加热的目的是杀死其他微生物，在米饭的中央挖一小洞，使酵母菌一开始生活在有氧的环境中，大量增殖，但此时没有酒精生成。随着坛中氧的消耗，代谢产生的水将米饭浸没，这时形成无氧的环境，酵母 菌无氧呼吸产生酒精，米酒制作完成。