呼吸的作用
今天聊聊呼吸作用，它是我们考试的重点内容。而且题型多变，大家要多多理解和记忆。细胞的能量“通货”是ATP。ATP分子高能磷酸键中能量的主要来源是呼吸作用。由于呼吸作用是在细胞内进行的，因此也叫细胞呼吸。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。
有氧呼吸与无氧呼吸的过程
1．细胞呼吸的过程图解
2．在有氧呼吸总反应式中标出氧元素的来源和去路
3．比较有氧呼吸和无氧呼吸
| 项目 | 有氧呼吸 | 无氧呼吸 |
| 场所 | 细胞质基质和线粒体 | 细胞质基质 |
| 需O2、酶 | 不需O2、需酶 | |
| CO2、H2O | 酒精和CO2或乳酸 | |
| 大量 | 少量 | |
| 有机物彻底分解，能量完全释放 | 有机物没有彻底分解，能量没有完全释放 | |
| 联系 | 葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同 | |
| 分解有机物，释放能量，合成ATP | ||
| 为生物体的各项生命活动提供能量 |
【易错警示】有关细胞呼吸的4个易错点：
(1)有H2O生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的一定不是乳酸发酵。
(2)不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。
(3)无氧呼吸只释放少量能量，其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。
(4)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。
细胞呼吸类型的判断
在以C6H12O6为呼吸底物的情况下，CO2释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据，总结如下：
1．无CO2释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不发生变化，如马铃薯块茎的无氧呼吸。
2．不消耗O2，但产生CO2，细胞只进行产生酒精的无氧呼吸，此种情况下容器内气体体积增大，如酵母菌的无氧呼吸。
3．当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不变化，但若将CO2吸收，可引起气体体积减小。
4．当CO2释放量大于O2消耗量时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸，如酵母菌在不同O2浓度下的细胞呼吸，此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可分析如下：
根据红色液滴移动方向来探究细胞的呼吸类型
1．实验材料分析
(1)装置一、二中试剂的作用：NaOH溶液吸收CO2，清水作为对照。
(2)在利用葡萄糖作为能源物质的条件下，有氧呼吸气体体积不变，无氧呼吸气体体积增加。
2．实验结果分析
| 装置一 | 装置二 | 结果 |
| 红色液滴不动 | 只进行有氧呼吸 |
| 红色液滴右移 | 只进行无氧呼吸 |
| 红色液滴右移 | 既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 |
聚焦细胞呼吸的环境因素及应用
1．温度
(1)曲线模型
(2)模型解读：温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率。
①最适温度时，细胞呼吸最强。
②超过最适温度时，呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。
③低于最适温度呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。
(3)应用：①低温下贮存蔬菜水果。②温室栽培中增大昼夜温差(降低夜间温度)，以减少夜间呼吸消耗有机物。
2．O2浓度
(1)曲线模型
(2)模型解读
①O2浓度低时，无氧呼吸占优势。
②随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。
③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)。
(3)应用：贮藏水果、蔬菜、种子时，降低O2浓度，以减少有机物消耗，但不能无O2，否则产生酒精过多，导致腐烂。
3．含水量
(1)曲线模型
(2)模型解读：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。当含水量过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。
(3)应用：作物栽培中，合理灌溉。
4．CO2浓度
(1)曲线
(2)模型解读：CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有抑制作用。
(3)应用：在蔬菜、水果保鲜中，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。
【易错警示】 细胞呼吸原理在生产生活中的6点应用举例
(1)“创可贴”包扎伤口，为伤口创造疏松透气的环境，从而防止厌氧菌繁殖。
(2)工业发酵罐酿酒，先通气让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，后密封让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
(3)稻田需要定期排水，促进根细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生的酒精毒害细胞。
(4)作物栽培需中耕松土，防止土壤板结，促进根细胞有氧呼吸，保证能量供应，促进矿质元素的吸收。
(5)粮食种子保存：零上低温、低氧、干燥；果蔬贮藏：零上低温、低氧、中等湿度。
(6)提倡慢跑，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。
小题精选
1．判断关于有氧呼吸说法的正误
(1)有氧呼吸时，生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解(×)
(2)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP(×)
(3)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水(×)
(4)有氧呼吸产生的能量全部储存在ATP中(×)
2．判断关于无氧呼吸说法的正误
(1)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反应，不能发生在细胞无氧时(×)
(2)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供(×)
(3)人的成熟红细胞中没有线粒体，只能进行无氧呼吸(√)
(4)无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累(×)
易错警示：关于细胞呼吸的5点说明
(1)有氧呼吸的场所并非只是线粒体：真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；原核细胞无线粒体，有氧呼吸在细胞质中和细胞膜上进行。
(2)葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才能进入线粒体被分解。
(3)无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，第二阶段不产生ATP，还要消耗第一阶段产生的[H]。
(4)人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无O2。
(5)无氧呼吸有机物氧化分解不彻底，还有大量能量储存在乳酸或者酒精中。
