13细胞的呼吸 高三生物复习系列教案

第二部分  新陈代谢
第13讲  细胞的呼吸
一、考点内容全解
（一）本讲考什么
1.呼吸作用
（1）呼吸作用的基本过程（见下图）
 
（2）有氧呼吸与无氧呼吸的比较（见下表）
 
2.呼吸作用的实质和意义
（1）为生物体的生命活动提供能量。生物体内的糖类、脂类、蛋白质等有机物都富含能量，但这些能量不能直接供各种生命活动利用，需要通过呼吸作用，分解有机物，释放能量，转化到“能量货币”——ATP中，由ATP直接推动各种生命活动的进行，如细胞的分裂、矿质元素的吸收、有机物之间的转化等。
（2）呼吸过程是各种有机物相互转化的枢纽。呼吸作用的过程中会产生各种各样的中间产物，这些中间产物是合成另外一些新物质的原料。呼吸作用能把生物体的糖代谢、脂类代谢、蛋白质代谢等连成一个整体，成为体内各种有机物相互转化的枢纽。
（二）考点例析
[例1]将酵母菌研磨、离心分离后，得到上清液：(含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)，把等量的上清液、沉淀物和未离心处理的匀浆分别放人甲、乙、丙3个试管中，如图所示，分别进行以下实验：
(1)实验一：向三支试管中分别滴加等量（1mol）的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的终产物分别是：甲___，乙___，丙_____
(2)实验二：向三支试管中分别滴加等量（2mol）的丙酮酸，甲、乙、丙中的终产物分别是：甲___，乙___，丙_____
(3)实验三：在隔绝空气的条件下，重复实验一，甲、乙、丙中的终产物分别是：甲___，乙___，丙_____
(4)实验四：向三支试管中分别滴加等量的萤光素(萤火虫尾部提取的可以发光的物质)。重复实验一和实验二，从理论上讲，发光最强的是实验_________中的________试管。
供选答案：
A．H2O+CO2  B．乙醇+ CO2  C．丙酮酸  D．无反应
[解析]本题主要考查呼吸作用的过程，也考查有氧呼吸与无氧呼吸的联系和区别。
三支试管中所含细胞的部分不同，其功能也有不同。甲只含细胞质基质，其中的酶可催化呼吸作用的第一阶段及无氧呼吸第二阶段；乙只含细胞器，其中线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所；丙含有酵母菌细胞的各部分，存在催化两种呼吸形式的酶。
(1)实验一：葡萄糖在甲中产生丙酮酸，因有氧存在，发酵作用受抑，丙酮酸在细胞质基质中无法按无氧呼吸的过程转化为酒精和二氧化碳；乙中由于没有使葡萄糖分解成丙酮酸的酶，因而不能进入线粒体完成反应；丙中含有催化有氧呼吸和无氧呼吸的各种酶且氧气充足，因而丙中的葡萄糖最终被分解为二氧化碳和水。(2)实验二：因有氧存在，加入的丙酮酸发酵作用受抑；乙中丙酮酸进入线粒体彻底氧化分解为二氧化碳和水；丙中的过程同实验一。(3)实验三：在隔绝空气的条件下，甲经发酵作用产生乙醇、CO2；乙不能进行有氧呼吸；丙进行无氧呼吸。(4)萤光素发光是将化学能转变成光能，需消耗ATP。有机物分解放出的能量越多发光越强，而有氧呼吸释放的能量远多于无氧呼吸释放的能量。
[答案](1)C、D、A  (2)D、A、A  (3)B、D、B  (4)一、丙
[解题警示]答题时应注意所给的条件（反应物、有氧或无氧），再在该条件下判断所能发生的反应。
[同类变式]生物体内葡萄糖分解代谢过程图解如下：
据右图解回答：
(1)反应①②③④中，可在人体细胞中进行的是      
(2)粮食贮藏过程中，有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为                
(3)在反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是  
                           （2003全国高考理综题）
[解析]考查有氧呼吸、厌氧呼吸的过程及其相互区别和联系。葡萄糖是呼吸作用的主要原料。有氧呼吸、厌氧呼吸的第一阶段（糖酵解）完全相同，此后的反应视不同的生物（具不同的厌氧呼吸酶）、不同的反应条件（有氧或无氧）而定：人体细胞主要发生氧呼吸，即将丙酮酸转入线粒体，最终彻底分解为CO2、H2O，并释放大量能量；若在缺氧条件下如剧烈运动的肌细胞可生成乳酸。多数高等植物在无氧条件下可进行厌氧呼吸生成酒精。某些高等植物如马铃薯块茎的细胞可进行厌氧呼吸生成酒精。
[答案]（1）①②③；（2）呼吸作用产生水；（3）②
[例2]运动员在进行不同项目运动时，机体供能方式不同。对三种运动项目的机体总需氧量、实际摄人氧量和血液中乳酸增加量进行测定，结果如下：
运动项目 总需氧量(L) 实际摄氧量(L) 血液中乳酸增加量
马拉松跑 600 589 略有增加
400m跑 16 2 显著增加
100m跑 8 0 未见增加
根据以上资料分析马拉松跑、400m跑、lOOm跑过程中机体的主要供能方式分别是 
A．有氧呼吸、无氧呼吸、磷酸肌酸分解             B．无氧呼吸、有氧呼吸、磷酸肌酸分解
C．有氧呼吸、无氧呼吸、无氧呼吸                 D．有氧呼吸、磷酸肌酸分解、无氧呼吸
[解析]呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量供给机体生命活动的需要。解答此题首先应明确供能的方式有哪几种，且每种供能方式的条件和产物怎样。同时要善于从所给的数据中分析差别，从中获得突破口。根据所给资料分析，马拉松跑中需氧量很大，且乳酸的含量增加不多，可见主要进行有氧呼吸；400m跑中，氧气的消耗量较少，且有大量乳酸产生，可见主要进行无氧呼吸；lOOm跑中氧气的消耗几乎没有，乳酸的产生也很少，可见有氧呼吸、无氧呼吸都不是此时的主要供能方式，此时由磷酸肌酸分解提供能量。
[答案]A
[特别提示]生物体总是根据不同的环境条件，调整呼吸作用的方式，以保证生命活动的需要，所以分析这类问题一定要运用“适应”的观点。
[同类变式]下图表示随着剧烈运动时间的延长与肌肉供能系统之间的协调关系，请据图回答问题：
(1)图中的供能系统Ⅱ是           系统；供能系统Ⅱ是         系统；供能系统Ⅲ是         系统
(2)800m跑运动项目的能量供应主要是       ，3000m跑运动项目的能量供应主要是     
[解析]通过识图归纳三个供能系统的特点：

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