一、名詞解釋
1、呼吸作用(不是呼吸):指生物體的有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其它產物,并且釋放出能量的過程。
2、無氧呼吸:一般是指細胞在無氧的條件下,通過酶的催化作用,把等有機物分解為不徹底的氧化產物,同時釋放出少量能量的過程。
3、有氧呼吸:指細胞在有氧的參與下,把糖類等有機物徹底氧化分解,產生二氧化碳和水,同時釋放出大量能量的過程。
4、發酵:微生物的無氧呼吸。
二、細胞呼吸的過程
1、有氧呼吸
①場所:先在細胞質的基質,后在線粒體。
②過程:
呼吸作用過程圖解
第一階段、(葡萄糖)C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(細胞質的基質);
第二階段、2C3H4O3(丙酮酸)→6CO2+20[H]+少量能量(線粒體);
第三階段、24[H]+O2→12H2O+大量能量(線粒體)。
③有氧呼吸總反應式中標出氧元素的來源和去路
2、無氧呼吸(有氧呼吸是由無氧呼吸進化而來):
①場所:始終在細胞質基質
②過程:
第一階段、和有氧呼吸的相同;
第二階段、2C3H4O3(丙酮酸)→C2H5OH(酒精)+CO2(或C3H6O3乳酸)
③實例
高等植物被淹產生酒精(如水稻),(蘋果、梨可以通過無氧呼吸產生酒精);
高等植物某些器官(如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根)產生乳酸,高等動物和人無氧呼吸的產物是乳酸。
三、有氧呼吸與無氧呼吸的區別和聯系
①場所:有氧呼吸第一階段在細胞質的基質中,第二、三階段在線粒體
②O2和酶:有氧呼吸第一、二階段不需O2;第三階段:需O2,第一、二、三階段需不同酶;無氧呼吸–不需O2,需不同酶。
③氧化分解:有氧呼吸–徹底,無氧呼吸–不徹底。
④能量釋放:有氧呼吸(釋放大量能量38ATP)—1mol葡萄糖徹底氧化分解,共釋放出2870kJ的能量,其中有1161kJ左右的能量儲存在ATP中;無氧呼吸(釋放少量能量2ATP)–1mol葡萄糖分解成乳酸共放出196.65kJ能量,其中61.08kJ儲存在ATP中。
⑤有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段相同。
四、呼吸作用的意義:
為生物的生命活動提供能量。為其它化合物合成提供原料。
五、關于呼吸作用的計算規律是:
①消耗等量的葡萄糖時,無氧呼吸與有氧呼吸產生的二氧化碳物質的量之比為1:3
②產生同樣數量的ATP時無氧呼吸與有氧呼吸的葡萄糖物質的量之比為19:1。如果某生物產生二氧化碳和消耗的氧氣量相等,則該生物只進行有氧呼吸;如果某生物不消耗氧氣,只產生二氧化碳,則只進行無氧呼吸;如果某生物釋放的二氧化碳量比吸收的氧氣量多,則兩種呼吸都進行。
六、產生ATP的生理過程
例如:有氧呼吸、光反應、無氧呼吸(暗反應不能產生)。
在綠色植物的葉肉細胞內,形成ATP的場所是:細胞質基質(無氧呼吸)、葉綠體基粒(光反應)、線粒體(有氧呼吸的主要場所)
七、易錯警示
有關細胞呼吸的4個易錯點:
(1)有H2O生成的一定是有氧呼吸,有CO2生成的一定不是乳酸發酵。
(2)不同生物無氧呼吸的產物不同,其直接原因在于催化反應的酶不同,根本原因在于控制酶合成的基因不同。
(3)無氧呼吸只釋放少量能量,其余能量儲存在分解不徹底的氧化產物——酒精或乳酸中。
(4)水稻等植物長期水淹后爛根的原因是無氧呼吸產生的酒精對細胞有毒害作用。玉米種子爛胚的原因是無氧呼吸產生的乳酸對細胞有毒害作用。
八、補充:
(一)、細胞呼吸類型的判斷
在以C6H12O6為呼吸底物的情況下,CO2釋放量和O2消耗量是判斷細胞呼吸類型的重要依據,總結如下:
1.無CO2釋放時,細胞只進行產生乳酸的無氧呼吸,此種情況下,容器內氣體體積不發生變化,如馬鈴薯塊莖的無氧呼吸。
2.不消耗O2,但產生CO2,細胞只進行產生酒精的無氧呼吸,此種情況下容器內氣體體積增大,如酵母菌的無氧呼吸。
3.當CO2釋放量等于O2消耗量時,細胞只進行有氧呼吸,此種情況下,容器內氣體體積不變化,但若將CO2吸收,可引起氣體體積減小。
4.當CO2釋放量大于O2消耗量時,細胞同時進行產生酒精的無氧呼吸和有氧呼吸,如酵母菌在不同O2濃度下的細胞呼吸,此種情況下,判斷哪種呼吸方式占優勢,可分析如下:
(二)細胞呼吸速率影響因素
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