2020版高中生物第5章细胞的能量供应和利用第3节第2课时细胞呼吸的原理影响因素及其应用精练含解析新人教版必修1
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【知识点详解】 1. 细胞呼吸的基本概念:细胞呼吸是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列氧化还原反应,释放能量并生成ATP的过程。细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。 2. 有氧呼吸的三个阶段:有氧呼吸包括糖酵解(细胞质基质)、柠檬酸循环(线粒体基质)和电子传递链(线粒体内膜)。糖酵解产生丙酮酸,柠檬酸循环和电子传递链则进一步分解丙酮酸,释放大量能量。 3. 无氧呼吸:无氧呼吸在缺氧条件下进行,通常有两种形式,一是产生乳酸的无氧呼吸,二是产生酒精和二氧化碳的无氧呼吸。乳酸发酵不产生二氧化碳,而酒精发酵会产生酒精和二氧化碳。 4. 影响细胞呼吸的因素:包括氧气浓度、温度、pH值、底物(葡萄糖)浓度等。例如,氧气浓度对酵母菌的呼吸方式有显著影响,低氧条件会促进无氧呼吸,高氧条件则主要进行有氧呼吸。 5. 细胞呼吸的能量释放:有氧呼吸是能量的主要来源,每分子葡萄糖完全氧化可以释放大量能量。无氧呼吸虽然也能释放能量,但效率远低于有氧呼吸。 6. 细胞呼吸的产物检测:二氧化碳的释放是细胞呼吸的一个标志,但不能单独用来区分有氧呼吸和无氧呼吸,因为两者都可能产生二氧化碳。乳酸发酵不产生二氧化碳,所以若检测到二氧化碳的产生,可以排除乳酸发酵。 7. 酵母菌的呼吸方式:酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,无氧条件下进行酒精发酵。根据题目给出的数据,随着氧气浓度的增加,酵母菌的酒精产量下降,表明更多的葡萄糖被用于有氧呼吸。 8. 细胞呼吸与能量利用:在人体剧烈运动时,虽然无氧呼吸比例增加,但主要的能量来源仍然是有氧呼吸。光合作用产生的葡萄糖是生物体获取能量的基础,包括人体在内的所有异养生物都需要依赖光合作用产生的有机物。 9. 细胞呼吸与代谢途径:细胞呼吸过程中,不同的酶参与不同的阶段,如酶2催化的是有氧呼吸的第二、三阶段,发生在线粒体中。无氧呼吸的产物可以通过自由扩散的方式运出细胞,而不需要消耗能量。 10. 酵母菌呼吸比率计算:通过比较氧气吸收量和二氧化碳释放量,可以计算有氧呼吸和无氧呼吸的比例。例如,当释放的二氧化碳是吸收氧气的两倍时,说明一部分葡萄糖进行了无氧呼吸。 总结:本知识点主要涵盖了细胞呼吸的基本过程、影响因素、能量释放、酵母菌的呼吸特点以及如何通过实验数据解读细胞呼吸的情况。细胞呼吸不仅是生物体内能量供应的关键途径,也是生物体适应环境变化的重要机制。
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