第一讲 ATP的主要来源——细胞呼吸一、细胞呼吸的方式1、细胞呼吸：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。

2、有氧呼吸⑴反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O2 6CO2＋12H2O＋能量。

(注意元素去向)第一阶段第二阶段第三阶段场所细胞质基质线粒体线粒体反应物葡萄糖丙酮酸和水[H]和氧气生成物丙酮酸、[H]、ATP CO2、[H]、ATP H2O、ATP能量少量少量大量⑵过程第一阶段：C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP第二阶段：2丙酮酸+6H2O →6CO2 + [H]+ 2ATP第三阶段：24[H] + 6O2 → 12H2O + 34ATP3、无氧呼吸⑴反应式：①转化成乳酸的反应式：C6H12O6 2C3H6O3＋能量。

②分解成酒精的反应式:C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2＋能量。

;⑵过程：第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同。

第二阶段的产物是酒精和二氧化碳或乳酸。

其全过程都在细胞质基质中进行。

思考：参与有氧呼吸的酶分布场所有哪些？有氧呼吸第一、二阶段的相同点有哪些？细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。

都产生[H]和释放少量能量，都不需要氧的参与。

4.有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系：有氧呼吸无氧呼吸不同反应需要O2、酶和适宜的温度不需要O2，需要酶和适宜的温度点条件呼吸场所第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体内全过程都在细胞质基质内分解产物CO2和H2O CO2、酒精或乳酸释放能量较多，1 mol葡萄释放能量2870kJ，其中1161 kJ转移至ATP中（38 molATP）1 mol葡萄糖释放能量196．65 kJ(生成乳酸)或222 kJ(生成酒精)，其中均有61．08kJ转移至ATP中（2 molATP）相同点其实质都是：分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要相互联系第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同，之后在不同条件下，在不同的场所沿不同的途径，在不同的酶作用下形成不同的产物：二、探究酵母菌的呼吸方式1．酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于_兼性厌氧菌。

2．检测CO2的产生：可使用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液，CO2可使后者发生的颜色变化是由蓝变绿再变黄。

3．检测酒精的产生：可使用橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下其与酒精发生化学反应，变成灰绿色。

思考(1)不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因和根本原因分别是什么？直接原因是催化反应的酶不同，根本原因是控制酶合成的DNA不同。

(2)呼吸作用分阶段进行有什么意义？可使能量逐步释放，对保持生物体的体温稳定有重要意义。

三、呼吸作用原理在生产、生活实践中的应用及曲线分析：1．ATP产生速率与O2供给量之间的关系(1)A点表示在无氧条件下，细胞可进行无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。

(2)AB段表示随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生速率随之增加。

(3)BC段表示O2供应量超过一定范围后，ATP的产生速率不再加快，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。

2.酵母菌细胞呼吸类型的判断：不消耗O2，释放CO2 只进行无氧呼吸酒精量等于CO2量只进行无氧呼吸CO2释放量等于O2的吸收量只进行有氧呼吸CO2释放量大于O2的吸收量既有氧呼吸，又无氧呼吸；多余CO2来自无氧呼吸计算酒精量小于CO2量既有氧呼吸，又无氧呼吸；多余的CO2来自有有氧呼吸（1）若只产生CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸（图中A点）。

（2）若产生CO2的物质的量比吸收O2的物质的量多，则两种呼吸同时存在（图中AC段）。

（3）若产生CO2的物质的量与吸收O2的物质的量相等，则只进行有氧呼吸（图中C点以后）。

（4）B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（用CO2释放量表示），此时CO2的总释放量最低。

D点表示O2浓度超过一定值（10%）以上时，无氧呼吸消失，细胞只进行有氧呼吸。

3.影响细胞呼吸的环境因素及其在实践中的应用：（1）呼吸速率与温度的关系（如图）：最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制；低于最适温度时，酶活性下降，细胞呼吸受抑制。

生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量。

（2）呼吸速率与O2浓度的关系（如图）：O2浓度低时，无氧呼吸占优势，随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强；但当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强（受呼吸酶数量等因素的影响）。

生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗的原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间，中耕松土增加根的有氧呼吸；稻田也需要定期排水，否则水稻幼根因缺氧而变黑、腐烂。

陆生生物不能长时间忍受无氧呼吸的原因：无氧呼吸产生酒精对细胞有毒害作用；无氧呼吸过程释放能量少，不能满足植物生命活动的需要。

在医疗上选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口，可抑制厌氧病原菌的繁殖。

(3)、呼吸速率与含水量的关系（如图）：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。

在作物种子储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。

【思考】有氧呼吸第一、二阶段的相同点有哪些？都产生[H]和释放少量能量，都不需要氧的参与。

二、例题【例１】（2008广东理科基础，40）下列过程存在无氧呼吸的是A．植物叶片在光下放出O2 B．动物细胞内的糖分解为H2O和CO2C．酵母细胞不产酒精的呼吸过程 D．苹果贮藏期间果肉积累酒精【思路解析】动植物在有氧气存在的条件下进行有氧呼吸，将葡萄糖彻底分解为H2O和CO2，在无氧条件下一些细胞可进行无氧呼吸，生成乳酸或酒精，如苹果贮藏期间果肉积累酒精就是无氧呼吸的结果，酵母菌是兼性厌氧型微生物，其无氧呼吸会产生酒精。

【答案】D【例2】1个葡萄糖分子有氧呼吸释放能量为m，其中40%用于ADP转化为ATP，若1个高能磷酸键所含能量为n，则1个葡萄糖分子在有氧呼吸中产生ATP 分子数为（）A．2n/5m B．2m/5n C．n/5m D．m/5n【思路解析】由于ADP转化形成ATP时，仅形成一个高能磷酸键，所以有一分子的葡萄糖转化为ATP的分子数为m/n，由于只有40%能量能够发生转化，故再乘以2/5。

此题出现错误的原因之一是由于部分同学对ADP形成ATP时只形成一个高能磷酸键没有理解。

【答案】B【例3】苹果内部腐烂时消耗一定量的葡萄糖可产生A摩尔的二氧化碳，其植物体叶片在正常生长时，消耗同样数量的葡萄糖可产生二氧化碳：A.1A摩尔B.2A摩尔C.3A摩尔D.4A 摩尔【解析】根据呼吸作用的反应式，消耗同样数量的葡萄糖，有氧呼吸产生的二氧化碳量是无氧呼吸的3倍。

苹果内部腐烂，苹果内部细胞进行无氧呼吸；而正常生长的叶片的呼吸方式是有氧呼吸。

【答案】C【例4】将酵母菌研磨，离心后，把得到的上清液（含细胞质基质）、沉淀物（含细胞器）和未离心的匀浆，分别加入甲、乙、丙三只试管中，向试管滴加等量的丙酮酸后，其终产物是CO2和水的试管是：A．甲和乙 B 乙 C 丙 D 乙和丙【解析】本题考察的知识点是有氧呼吸的场所，乙和丙中均含有线粒体，能将丙酮酸进一步氧化分解为二氧化碳和水。

【答案】D【例5】我国青藏高原农区小麦产量高，新疆、甘肃产的瓜果特别甜，其主要原因是：A 昼夜温差大，太阳辐射强B CO2浓度高，C 雨量充沛D 气温偏低，水分蒸发少【解析】我国青藏高原地区海拔高，太阳辐射强，白天可以形成更多的糖类等光合产物；同时由于昼夜温差大，夜晚温度低，呼吸消耗的有机物减少，因此瓜果特别甜。

【答案】A【例6】下图是某同学验证呼吸作用产生二氧化碳的实验装置，在透明的容器B中放入湿润的种子，把这种装置放在湿润的光下，实验也能成功的原因是：A.种子不进行光合作用，检测到的二氧化碳是呼吸产生的B.光下，呼吸作用旺盛C.湿润的光下，种子进行光合作用D.在黑暗条件下，种子不呼吸【解析】用种子验证呼吸作用产生二氧化碳，不受是否照光的影响。

因为种子在有光、无光条件下，都能进行呼吸，但不进行光合作用。

【答案】A【例7】用含有18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O的转移途径是（）A 葡萄糖→丙酮酸→水；B 葡萄糖→丙酮酸→氧；C 葡萄糖→氧→水；D 葡萄糖→丙酮酸→CO2。

【解析】有氧呼吸可分为三个阶段:第一阶段中葡萄糖在无氧参与的情况下分解成丙酮酸。

同时产生[H]和少量的ATP；第二阶段是丙酮酸分解成CO2，同时产生大量的[H]和少量ATP；第三阶段[H]传递给氧，结合成水，释放大量能量，产生大量ATP。

从葡萄糖氧化分解产生H2O和CO2的全过程中可以看出，葡萄糖中18O的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→CO2。

【答案】D。

【例8】下图表示大气中氧的浓度对植物组织内产生CO2的影响，试根据图完成问题：(1)A点表示植物组织释放的CO2较多，这些是________的产物。

(2)由A到B，CO2的释放量急剧减少，其原因是____________________________(3)由B到C，CO2的释放量又不断增加，其主要原因是_____________________。

(4)为了有利于贮藏蔬菜或水果，贮藏室内的氧气应调节到图中的______________点所对应的浓度。

采取这一措施的理由是______________。

【思路解析】：此题主要考查氧气浓度对呼吸作用的影响，关键在于抓住A 点、B点、C点二氧化碳释放的相对值与大气中氧浓度的关系。

由A—B随氧浓度增大，呼吸作用减弱．而由B—C呼吸作用随氧浓度增大又逐渐增强，至最高峰，这就说明了由A—B无氧呼吸由于氧浓度的增大被抑制，当超过B点所对应的氧浓度时，植物进行的主要是有氧呼吸。

【答案】：(1)无氧呼吸 (2)氧气增加，无氧呼吸受到抑制 (3)有氧呼吸加强，CO2释放增多 (4)B 此时植物组织呼吸最弱，有机物分解量最少三、练习1、下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是A．细胞呼吸必须在酶的催化下进行B．人体硬骨组织细胞也进行呼吸C．酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸D．叶肉细胞在光照下进行光合作用，不进行呼吸作用2、有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生酒精和CO2的量如图所示（两种细胞呼吸速率相等），在氧浓度为a时（）A、酵母菌只进行无氧呼吸B、2/3的葡萄糖用于无氧呼吸C、1/3的葡萄糖用于无氧呼吸D、酵母菌停止发酵3、让一只白鼠吸入含有放射性的18O2，该白鼠体内最先出现含18O的化合物是（）A、CO2B、H2OC、丙酮酸D、乳酸4、下图中,在黑暗条件下,试管内含氧量有变化,黑暗中,氧气含量最多的试管是:1 2 3 4A 试管1B 试管2C 试管3D 试管45、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好。