自主梳理
1．細胞呼吸：是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成CO2或其他產物，釋放能量并生成ATP的 過程。
2．分類：根據是否有氧參與，細胞呼吸可分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。
3．探究酵母菌細胞呼吸的方式
①酵母菌在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧型菌。
②檢測酵母菌在細胞呼吸中是否產生CO2可使用澄清石灰水或溴麝香草酚藍，其中后者顏色變化過程為由藍變綠再變黃。
③檢測是否產生酒精可使用橙色的重鉻酸鉀溶液，其在酸性條件下與酒精發生反應，變為灰綠色。
[互動探究]　現在地球上絕大多數生物的呼吸方式以哪種為主？為什么？
[提示]　有氧呼吸。因為細胞呼吸的目的是為細胞生命活動提供能量，有氧呼吸比無氧呼吸放能效率高得多，所以有氧呼吸得到較大發展，成為主要方式。
要點歸納
感悟拓展
實驗中的關鍵步驟
(1)將裝置(甲)連通橡皮球，讓空氣間斷而持續地依次通過3個錐形瓶，既保證O2的充分供應，又使進入A瓶的空氣先經過NaOH的錐形瓶，洗除空氣中的CO2，保證第三個錐形瓶的澄清石灰水變渾濁是由酵母菌有氧呼吸產生的CO2所致。
(2)B瓶應封口放置一段時間，待酵母菌將B瓶中的氧消耗完，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保是無氧呼吸產生的CO2通入澄清的石灰水。
典例導悟
1在檢驗酵母菌細胞呼吸產物時，常用到一些特殊的顏色反應，下列描述不正確的是(　　)
A．二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁
B．二氧化碳可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃
C．乙醇在堿性條件下能與灰綠色的重鉻酸鉀溶液反應變成橙色
D．乙醇在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應變成灰綠色
答案　C
在一個普通的錐形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如圖所示，則下列有關坐標中，正確的是(　　)

A．①②④　B．①③④ C．②③④ D．①②④
答案　B
一、有氧呼吸
1．反應式：C6H12O6＋6O2＋6H2O酶(??→)6CO2＋12H2O＋能量。
2．過程
第一階段第二階段第三階段
場所細胞質基質 線 粒體基質線粒體內膜
反應物葡萄糖丙酮酸、H2O[H]、O2
生成物丙酮酸、[H]、ATP CO2、[H]、ATP H2O ATP
能量少量少量大量
二、無氧呼吸
1．反應式
①分解成酒精的反應式為：C6H12O6酶(??→)2C2 H5OH＋2CO2＋少量能量。
②轉化成乳酸的反應式為：C6H12O6酶(??→)2C3H6O3＋少量能量。
2．過程：第一階段與有氧呼吸第一階段完全 相同。第二階段的產物是酒精和CO2或乳酸。其全過程都在細胞質基質中進行。
[互動探究]　1.參與有氧呼吸的酶分布場所有哪些？
2．有氧呼吸第一、二階段的相同點有哪些？
3．呼吸作用分階段進行有什么意義？
[提示]　1.細胞質基質、線粒體基質和線粒體內膜。
2 ．都產生[H]和釋放少量能量，都不需要氧的參與。
3．可使能量逐步釋放，對保持生物體的體溫穩定有重要意義。
要點歸納
1．有氧呼吸和無氧呼吸的 過程圖解

2．有氧呼吸和無氧呼吸的比較
類型有氧呼吸無氧呼吸
必需條件氧和酶不需氧，但必須有酶催化
場所細胞質基質(①階段)線粒體(②和③階段)細胞質基質(①和②兩階段)
物質變化

能量釋放產生大量能量[來源:]產生少量能量
特點有機物徹底分解，能量完全釋放有機物沒徹底分解，能量沒完全釋放
聯系①第一階段完 全相同 ②實質相同：分解有機物，釋放能量
3.過程分析
(1)無氧呼吸的第二階段是第一階段產生的[H]將丙酮酸還原為C2H5OH和CO2或乳酸的過程。
(2)有氧呼吸H2O即是反應物，又是生成物，且H2O中的氧全部來自于O2。
(3)有氧呼吸的三個階段共同的產物是ATP，無氧呼吸只在第一階段產生ATP。
感悟拓展
1．不同生物無氧呼吸的產物不同，其原因在于催化反應的酶不同。
2．原核生物無線粒體，有些原核生物(如硝化細菌、藍藻)仍可進行有氧呼吸。
3．只能進行無氧呼吸的真核生物(如蛔蟲)，其細胞內無線粒體。
典例導悟
2下列有關呼吸作用的敘述中，錯誤的是(　　)
A．蛔蟲進行無氧呼吸
B．哺乳動 物的紅細胞只能進行無氧呼吸
C．長跑時，人體產生的CO2是有氧呼吸和無氧呼吸的共同產物
D．發酵和無氧呼吸并不是同一概念
解析　各種生物在長 期的進化過程中，其呼吸 作用方式也與生存環境產生了適應。蛔蟲由于生活在人的消化道內，消化道內缺氧，故只能進行無氧呼吸；哺乳動物成熟的紅細胞由于無細胞器，也只能進行無氧呼吸；高等動物的無氧呼吸產物是乳酸，不產生酒精無CO2生成；無氧呼吸對于微生物習慣上叫發酵，對于高等動物叫糖酵解，對于植物就叫無氧呼吸，但在工業發酵中，發酵的概念得到擴充，也可指代有氧發酵。
答案　C
讓一只白鼠吸入有放射性的18O2， 該白鼠體內最先出現含18O的化合物是(　　)
A ．二氧化碳　　　　　B．水 C．丙酮酸 D．乳酸
答案　B
解析　白鼠從外界吸入氧(18O2)是用來參與體內能源物質(如C6H12O6)的氧化分解過程(即有氧呼吸)，根據有氧呼吸第三階段的變化可知，氧氣中的氧元素(18O)全部與[H]結合生成了水(H18O)。

自主梳理
1．ATP產生速率與O2供給量之間的關系
[來源:]
(1)A點表示在無氧條件下，細胞可進行無氧呼吸分解有機物，產生少量ATP。
(2)AB段表示隨O2供應量增多，有氧呼吸明顯加強，通過有氧呼吸分解有機物釋放的能量增多，ATP的產生速率隨之增加。
(3)BC段表示O2供應量超過一定范圍后，ATP的產生速率不再加快，此時的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
2．酵母菌細胞呼吸類型的判斷
(1)若只產生CO2，不消耗O2，則只進行無氧呼吸(圖中A點)。

(2) 若產生CO2的物質的量比吸收O2的物質的量多，則兩種呼吸同時存在(圖中AC段)。[來源:]
(3)若產生CO2的物質的量與吸收O2的物質的量相等，則只進行有氧呼吸(圖中C點以后)。
(4)B點表示無氧呼吸與有氧呼吸速率相等(用CO2釋放量表示)，此時CO2的總釋放量最低。D點表示O2濃度超過一定值(10%)以上時，無氧呼吸消失，細胞只進行有氧呼吸。
3．影響細胞呼吸的環境因素及其在實踐中的應用
(1)呼吸速率與溫度的關系(如圖)
①最適溫度時，細胞呼吸最強，超過最適溫度呼吸酶活性降低，甚至變性失活，細胞呼吸受抑制；低于最適溫度酶活性下降，細胞呼吸受抑制。
②生產上常利用這一原理在低溫下貯存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培過程中，夜間適當降低溫度，降低細胞呼吸，減少有機物的消耗，提高產量。
(2)呼吸速率與O2濃度的關系(如圖)
①O2濃度低時，無氧呼吸占優勢；隨O2濃度增大，無氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼吸不斷加強；但當O2濃度達到一定值后，隨O2濃度增大，有氧呼吸不再加強(受呼吸酶數量等因素的限制)。
②生產上常利用適當降低氧氣濃度等能夠抑制細胞呼吸、減少有機物消耗的原理來延長蔬菜、水果的保鮮時間，中耕松土增加根的有氧呼吸；在醫療上選用透氣的消毒紗布或松軟的“創可貼”包扎傷口，可抑制厭氧病原菌的繁殖。
(3)呼吸速率與含水量的關系(如圖)
①在一定范圍內，細胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢。
②在作物種子儲藏時，將種子風干，以減弱細胞呼吸，減少有機物的消耗。
感悟拓展
1．種子、蔬菜和水果在儲藏時都應在低溫、低氧條件下，不同的是種子還應保持干燥，而蔬菜和水果應保持一定濕度。低溫以不破壞植物組織為標準，一般為零上低溫。
2．不同種類的植物呼吸速率不同；同一植物不同器官呼吸速率不同；同一植物不同的生長發育時期呼吸速率不同。
3．高等動物和人無氧呼吸的產物是C3H6O3(乳酸)，不產生CO2。
典例導悟
3制作啤酒的工藝流程實際上是應用酵母菌的細胞呼吸，將小麥和酵母菌放入發酵罐，之后進行怎樣處理方能制造出大量的啤酒(　　)
A．馬上密閉，保持30～40℃的溫度B．一直通風，不密閉，保持30～40℃
C．先通風后密閉，保持60℃以上D．選通風后密閉，保持30～40℃
解析　將酵母菌放入發酵罐以后，先通風，此時酵母菌進行有氧呼吸，代謝旺盛，酵母菌進行出 芽生殖而大量繁殖，待酵母菌數量相當多時再密閉，利用酵母菌發酵原理，用小麥發酵產生酒精。30～40℃溫度范圍內，酵母菌酶的活性最高。
答案　D
將酵母菌由供氧條件轉變為厭氧條件培養，下列過程中加快的一組是(　　)
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
答案　A

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