第32讲 细胞呼吸的探索历程和过程

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1、第32讲细胞呼吸的探索历程和过程本讲考纲细化：1.细胞呼吸（Ⅱ）（1）说出有氧呼吸概念、过程与场所（2）说出无氧呼吸概念、过程与场所细胞呼吸和光合作用属于细胞代谢，是高考的必考点。细胞代谢的学习模型如下：根据反应物和生成物可以将新陈代谢过程进行如下分类：我们先来看细胞呼吸的发现历程：无氧呼吸的发现过程：1.1810年，法国化学家吕萨克发现在酿酒过程中：葡萄糖→酒精+CO2+能量。2.1857年，法国微生物学家巴斯德通过显微镜观察，发现酒精发酵是由于酵母细胞的存在。认为没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的。德

2、国化学家李比希认为引起酒精发酵的是酵母细胞中的某些物质，这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用两种观点争执不下。3.1896年，德国化学家毕希纳利用酵母细胞提取液，将葡萄糖变成了酒精和CO2，将引起发酵的物质称为酿酶。4.1905年，英国化学家哈登搞清了酵母细胞发酵的全过程。葡萄糖→丙酮酸+[H]→酒精+CO2+能量后来还发现：高等植物在被水淹的情况下，也可以进行酒精发酵。5.1918年，德国化学家迈尔霍夫发现，在动物肌肉细胞中也存在着与酵母细胞发酵十分类似的过程。葡萄糖→乳酸+能量6.1937年，德国

3、化学家科里夫妇研究出从糖转化成乳酸的细节葡萄糖→丙酮酸+[H]→乳酸+能量科学家发现，高等植物的某些器官(马铃薯的块茎) 、乳酸菌在进行无氧呼吸时能产生乳酸。由于没有氧的参与，这些过程统称为无氧呼吸。有氧呼吸的发现过程：1.1778年，法国化学家拉瓦锡发现有机物的燃烧需要氧气，并在剧烈燃烧中释放大量热量。他还证明动物的呼吸是吸入O2，呼出CO2。2.1935年，德国生化学家克雷布斯研究食物在体内的氧化分解过程——三羧酸循环：33.1948年，GeorgeHogeboom和WalterSchneider等人利用细

4、胞匀浆法、差速离心技术、分离纯化技术进行处理，终于分离到具有生物活性的线粒体。研究发现：三羧酸循环是在线粒体基质中进行的，氧与[H]的结合是在线粒体内膜上进行的。4. 科学家对呼吸作用中能量的释放进行了计算：在有氧呼吸中， 1mol葡萄糖彻底氧化分解，释放2870kJ的能量，其中1161kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量以热能的形式散失了。在无氧呼吸中， 1mol葡萄糖分解成乳酸以后，释放196.65kJ的能量，其中61.08kJ的能量储存在ATP中，其余的能量也以热能的形式散失。以上发现过程可以总结如下

5、：这就是细胞呼吸的过程图。请根据以上图解，写出下列反应式：（1）写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路3（2）产生酒精的无氧呼吸大多数植物和酵母菌是进行这种方式的无氧呼吸。（3）产生乳酸的无氧呼吸动物和乳酸菌进行这种方式的无氧呼吸。【例1】 (2016·江苏卷，23改编)突变酵母的发酵效率高于野生型，常在酿酒工业发酵中使用。如图为呼吸链突变酵母呼吸过程，下列相关叙述错误的是()A.突变酵母乙醇代谢途径未变B.突变酵母几乎不能产生[H]C.氧气充足时，野生型酵母种群增殖速率大于突变体D.通入氧气后，突

6、变酵母产生ATP的主要部位是细胞质基质【例2】(2013·课标Ⅱ，3)下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是()A.肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码指导合成C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中D.有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同【例3】(2016·北京卷，2)葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程A. 在无氧条件下不能进行B. 只能在线粒体中进行C. 不需要能量的输入D. 需要酶的催化【例4】(2014·天津卷，2) 下图是细胞中糖类合成与分解过程

7、示意图。下列叙述正确的是A.过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行B.过程①产生的能量全部储存在ATP中C.过程②产生的（CH2O）中的氧全部来自H2OD.过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同【例5】(2014·海南单科，26)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题：(1)在12～24h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是______呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是___________，其产物是_________________

8、_。(2)从第12h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会________，主要原因是____________________________________________。(3)胚根长出后，萌发种子的________呼吸速率明显升高。【本讲答案】1.B2.C3.D4.D5.（1）无氧  细胞质基质  酒精和二氧化碳（2）减少   种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有