
1.概念:細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的將_________________分解成__________或_________________,并且釋放出能量的過程。2.分類:根據(jù)細(xì)胞呼吸過程中是否有_______參與,把細(xì)胞呼吸分為____________和____________。3._____________是細(xì)胞呼吸的主要方式。
1.條件:有_______參與。2.場(chǎng)所:____________和線粒體,主要是__________。3.反應(yīng)式:__________________________________________________。4.需氧呼吸的過程
5.實(shí)質(zhì):葡萄糖中的碳氧化為二氧化碳,其中的氫被氧化成水。小思考:需氧呼吸真正需要氧氣的是第幾階段?氧氣中的氧原子最后的去向是哪里?
【答案】第三階段。水中。
【提醒】需氧呼吸中各元素的來源及去路(1)CO2是在第二階段由丙酮酸和水反應(yīng)生成的,CO2中的O來自葡萄糖和水。(2)O2在第三階段與[H]結(jié)合生成水,所以需氧呼吸產(chǎn)生的H2O中的O全部來自O(shè)2。(3)水在第二階段參與反應(yīng),電子傳遞鏈反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生水。
1.條件:_____________。2.場(chǎng)所:____________。3.過程:乳酸發(fā)酵和乙醇發(fā)酵
【提醒】(1)不同生物厭氧呼吸的產(chǎn)物不同,其直接原因在于催化反應(yīng)的酶不同,根本原因在于控制酶合成的基因不同。(2)厭氧呼吸只釋放少量能量,其余能量?jī)?chǔ)存在分解不徹底的氧化產(chǎn)物——乙醇或乳酸中。(3)水稻等植物長(zhǎng)期水淹后爛根的原因是厭氧呼吸產(chǎn)生的乙醇對(duì)細(xì)胞有毒害作用。(4)需氧呼吸與厭氧呼吸產(chǎn)物最大的區(qū)別是厭氧呼吸沒有水生成,并且厭氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP。
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)細(xì)胞呼吸過程中有CO2產(chǎn)生,則一定進(jìn)行需氧呼吸。( )(2)進(jìn)行需氧呼吸的細(xì)胞一定有線粒體。( )(3)線粒體外膜和內(nèi)膜上存在轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的載體蛋白。( )(4)線粒體內(nèi)氧氣的濃度一般比細(xì)胞溶膠中的低,二氧化碳濃度比細(xì)胞溶膠的高。( )(5)1個(gè)ATP中的能量大約是1個(gè)葡萄糖中能量的1%,故細(xì)胞每氧化1個(gè)葡萄糖,可產(chǎn)生100個(gè)ATP。( )
(6)細(xì)胞中葡萄糖的能量利用效率大約為30%。( )(7)合成ATP的酶都鑲嵌在線粒體內(nèi)膜上。( )(8)消耗等量葡萄糖,厭氧呼吸產(chǎn)生的ATP僅為需氧呼吸的1/16。( )(9)酵母菌在面團(tuán)中進(jìn)行需氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳,就是使面團(tuán)“發(fā)起”的原因。( )(10)人體厭氧呼吸產(chǎn)生的乳酸刺激神經(jīng)末梢,會(huì)使人產(chǎn)生酸痛的感覺。( )(11)氧氣對(duì)乳酸菌是有毒的,會(huì)抑制其生存。( )
(12)細(xì)胞呼吸釋放的能量主要用于ATP的合成,少量以熱能的形式散失。( )(13)細(xì)胞呼吸過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎虯TP。( ) 2.案例分析:生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過程如下,請(qǐng)據(jù)圖解回答:(1)A是__________,其產(chǎn)生的部位是____________。
(2)反應(yīng)①②③④中,必須在有氧條件下進(jìn)行的是_______,反應(yīng)①③④發(fā)生的場(chǎng)所是____________。(3)可在人體細(xì)胞中進(jìn)行的是__________。(4)蘋果儲(chǔ)藏久了,會(huì)有酒味產(chǎn)生,其原因是發(fā)生了圖中________過程;而馬鈴薯儲(chǔ)藏久了會(huì)有乳酸產(chǎn)生,其原因是馬鈴薯塊莖在_______________條件下進(jìn)行了圖中________過程。(5)糧食儲(chǔ)藏過程中,有時(shí)會(huì)發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象,這是因?yàn)開__________________。
(6)如果需氧呼吸和厭氧呼吸產(chǎn)生了等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比為_________。
【解析】(1)在細(xì)胞呼吸的第一階段中,葡萄糖分解產(chǎn)生A丙酮酸和[H],其發(fā)生的場(chǎng)所為細(xì)胞溶膠。(2)反應(yīng)①②③④中,需氧呼吸的二、三兩個(gè)階段(②)必須在有氧條件下進(jìn)行;反應(yīng)①③④進(jìn)行的是厭氧呼吸,發(fā)生的場(chǎng)所是細(xì)胞溶膠。(3)人體細(xì)胞既可以進(jìn)行需氧呼吸,也可以進(jìn)行厭氧呼吸產(chǎn)生乳酸,因此可在人體細(xì)胞中進(jìn)行的是①②④。(4)蘋果儲(chǔ)存久了,會(huì)聞到酒味,是因?yàn)樘O果細(xì)胞進(jìn)行了酒精發(fā)酵,包括①厭氧呼
吸的第一階段和③厭氧呼吸的第二階段。而馬鈴薯塊莖儲(chǔ)藏久了會(huì)有乳酸產(chǎn)生,其原因是馬鈴薯塊莖進(jìn)行乳酸發(fā)酵,即在無氧(缺氧)條件下進(jìn)行了圖中①④過程。(5)糧食儲(chǔ)藏過程中有時(shí)會(huì)發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象,這是因?yàn)榉N子在需氧呼吸過程中產(chǎn)生了水。(6)由于需氧呼吸條件下,葡萄糖消耗量∶氧氣的吸收量∶二氧化碳釋放量=1∶6∶6;而厭氧呼吸條件下,葡萄糖消耗量∶二氧化碳釋放量=1∶2。如果需氧呼吸和厭氧呼吸產(chǎn)生等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比為1∶3。
下列有關(guān)需氧呼吸的敘述,錯(cuò)誤的是( )A.三個(gè)階段中電子傳遞鏈產(chǎn)生的ATP最多B.葡萄糖在線粒體中被分解為CO2和H2OC.1分子丙酮酸徹底分解形成3分子CO2D.與第三階段有關(guān)的酶分布在線粒體內(nèi)膜上
【解析】電子傳遞鏈發(fā)生在第三階段,此階段釋放大量能量,產(chǎn)生的ATP最多,A正確;葡萄糖在細(xì)胞溶膠中分解為丙酮酸,丙酮酸在線粒體內(nèi)分解為CO2和H2O,在線粒體中葡萄糖不能分解,B錯(cuò)誤;在檸檬酸循環(huán)中,2分子丙酮酸徹底分解形成6分子CO2和還原氫,并釋放少量能量,則1分子丙酮酸徹底分解形成3分子CO2,C正確;與第三階段有關(guān)的酶分布在線粒體內(nèi)膜上,D正確。
1.需氧呼吸過程中的CO2產(chǎn)生于( )A.丙酮酸分解時(shí)B.葡萄糖剛要分解時(shí)C.ADP形成ATP時(shí)D.還原氫和氧結(jié)合成水時(shí)
【解析】丙酮酸分解時(shí)產(chǎn)生CO2,A正確;葡萄糖分解的產(chǎn)物是丙酮酸和還原氫,B錯(cuò)誤;ADP形成ATP時(shí)不一定產(chǎn)生CO2,ADP形成ATP這一過程發(fā)生在需氧呼吸三個(gè)階段中,C錯(cuò)誤;還原氫和氧結(jié)合成水是需氧呼吸的第三階段,沒有CO2生成,D錯(cuò)誤。
2. 成熟的大蘋果儲(chǔ)藏一段時(shí)間后切開會(huì)有酒味,這是因?yàn)楣庵羞M(jìn)行了乙醇發(fā)酵。下列關(guān)于蘋果儲(chǔ)藏過程中發(fā)生的生理過程的敘述,錯(cuò)誤的是( )A.蘋果表皮細(xì)胞每氧化一個(gè)葡萄糖分子,可以合成約32個(gè)ATPB.蘋果長(zhǎng)期儲(chǔ)藏產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物對(duì)果肉細(xì)胞有毒害作用C.蘋果細(xì)胞的細(xì)胞溶膠和線粒體中均有CO2產(chǎn)生D.丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇的生化過程伴隨著少量ATP的生成
【解析】氧氣充足時(shí),蘋果表皮細(xì)胞每氧化一個(gè)葡萄糖分子,可以合成約32個(gè)ATP,A正確;蘋果厭氧呼吸的產(chǎn)物乙醇對(duì)細(xì)胞有毒害作用,B正確;需氧呼吸時(shí),在線粒體中產(chǎn)生CO2,厭氧呼吸時(shí),丙酮酸→乙醇+CO2,發(fā)生在細(xì)胞溶膠中,C正確;丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖紝儆趨捬鹾粑牡诙A段,該階段不產(chǎn)生ATP,D錯(cuò)誤。
3. 下圖表示的是需氧呼吸過程,A~F表示物質(zhì),①②③表示過程。下列有關(guān)敘述不正確的是( )A. 可表示水的是E和FB.表示O2和CO2的分別是D和BC.①②③過程都是在細(xì)胞內(nèi)的線粒體中完成的D.①②③過程中,產(chǎn)生能量最多的過程是③
【解析】可表示水的是E和F,A正確;表示O2和 CO2的分別是D和B,B正確;①是需氧呼吸的第一階段,發(fā)生在細(xì)胞溶膠,②③分別是需氧呼吸的第二、第三階段,發(fā)生在線粒體中,C錯(cuò)誤; ①②③過程都能產(chǎn)生能量,其中產(chǎn)生能量最多的過程是③需氧呼吸第三階段,D正確。
1.過程模型2.需氧呼吸和厭氧呼吸的區(qū)別和聯(lián)系
3.不同生物細(xì)胞呼吸的理解誤區(qū)原核生物無線粒體,但有些原核生物仍可進(jìn)行需氧呼吸,如藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌等。原核生物的需氧呼吸發(fā)生在細(xì)胞溶膠和細(xì)胞膜上。
如圖表示動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖分子部分代謝過程的圖解,①②③表示相關(guān)生理過程,甲、乙、丙、丁、戊表示物質(zhì),下列分析正確的是( )A. ①過程釋放的能量大多儲(chǔ)存在有機(jī)物中B.乙、丁、戊分別代表丙酮酸、CO2、乳酸C.②過程氧與丙酮酸中的碳結(jié)合生成丁D.人體肝臟細(xì)胞中可同時(shí)存在催化戊轉(zhuǎn)化和乙醇氧化的酶
【解析】①過程釋放的少量能量中大部分以熱能形式散失,少部分合成ATP,A錯(cuò)誤;乙、丁、戊分別代表[H]、二氧化碳、乳酸,B錯(cuò)誤;②過程水與丙酮酸中的碳結(jié)合生成丁,C錯(cuò)誤;人體肝臟細(xì)胞中可同時(shí)存在催化戊(乳酸)轉(zhuǎn)化和乙醇氧化的酶,D正確。
1.細(xì)胞呼吸包括需氧呼吸和厭氧呼吸,下列不屬于兩者共同點(diǎn)的是( )A.都需要多種酶參與B.都能將有機(jī)物徹底分解C.都有還原氫的產(chǎn)生和消耗D.釋放的能量大部分都以熱能的形式散失
【解析】需氧呼吸和厭氧呼吸都需要多種酶參與,A不符合題意;需氧呼吸能將有機(jī)物徹底氧化分解,而厭氧呼吸不能將有機(jī)物徹底氧化分解,B符合題意;需氧呼吸和厭氧呼吸都有還原氫的產(chǎn)生和消耗,C不符合題意;需氧呼吸和厭氧呼吸釋放的能量大部分都以熱能的形式散失,D不符合題意。
2.下列關(guān)于酵母菌細(xì)胞呼吸的敘述,錯(cuò)誤的是( )A.線粒體內(nèi)膜上轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的載體蛋白比外膜上多B.有氧氣和無氧氣狀態(tài)下,細(xì)胞呼吸產(chǎn)物不完全相同C.厭氧呼吸不需要O2的參與,該過程最終沒有[H]的積累D.需氧呼吸生成CO2的階段產(chǎn)生少量ATP
【解析】線粒體不能直接利用葡萄糖,可見線粒體內(nèi)外膜上不存在運(yùn)輸葡萄糖的載體蛋白,A錯(cuò)誤;有氧氣和無氧氣狀態(tài)下,細(xì)胞呼吸產(chǎn)物不完全相同,前者為CO2和H2O,后者為C2H5OH和CO2,B正確;厭氧呼吸不需要O2的參與,其第一階段產(chǎn)生的[H]與丙酮酸參與第二階段的反應(yīng),最終無[H]積累,C正確;需氧呼吸第三階段能產(chǎn)生大量ATP,需氧呼吸生成CO2的階段是第二階段,只產(chǎn)生少量ATP,D正確。
3.下圖為小麥種子萌發(fā)過程中淀粉的部分代謝過程,圖中的 X、Y、M、N 代表物質(zhì),①②代表過程。下列敘述正確的是( )A. X 為麥芽糖,是淀粉在細(xì)胞溶膠中的水解產(chǎn)物B.Y 為丙酮酸,是 X 物質(zhì)在細(xì)胞溶膠中的水解產(chǎn)物C.M 為乙醇,①釋放的能量大部分儲(chǔ)存在 M 中D.在低氧條件下,①和②過程可能同時(shí)發(fā)生
【解析】X 為葡萄糖,是淀粉在淀粉酶的作用下分解的產(chǎn)物,該過程發(fā)生在小麥種子的胚乳組織中,A錯(cuò)誤;Y 為丙酮酸,是葡萄糖經(jīng)過糖酵解過程的產(chǎn)物,該過程在細(xì)胞溶膠中發(fā)生,葡萄糖是單糖,不能水解,B錯(cuò)誤;M 為乙醇,①為厭氧呼吸第二階段,不產(chǎn)生ATP,C錯(cuò)誤;在低氧條件下,小麥種子既可以進(jìn)行需氧呼吸,也可以進(jìn)行厭氧呼吸,即圖中①和②過程可能同時(shí)發(fā)生,D正確。
1.在需氧呼吸過程中,大量ATP的形成發(fā)生在( )A.葡萄糖分解成丙酮酸階段B.丙酮酸脫氫分解成CO2階段C.丙酮酸分解成乳酸階段D.脫下的[H]和氧分子結(jié)合成水的階段
【解析】葡萄糖分解成丙酮酸屬于需氧呼吸的第一階段,會(huì)生成少量的ATP,A錯(cuò)誤;丙酮酸脫氫分解成CO2階段,發(fā)生在需氧呼吸第二階段,生成少量的ATP,B錯(cuò)誤;丙酮酸分解成乳酸階段,屬于厭氧呼吸的第二階段,不生成ATP,C錯(cuò)誤;脫下的[H]和氧分子結(jié)合成水的階段,屬于需氧呼吸的第三階段,會(huì)產(chǎn)生大量的ATP,D正確。
2.下列選項(xiàng)中,屬于需氧呼吸和厭氧呼吸共同點(diǎn)的組合是( )①都產(chǎn)生 CO2?、诙夹枰浮、鄱荚诰€粒體中進(jìn)行④都產(chǎn)生 ATP ⑤都生成丙酮酸A.②③⑤ B.②④⑤C.②③④ D.①②⑤
【解析】①厭氧呼吸不一定能產(chǎn)生CO2,①錯(cuò)誤;②二者都需要酶的催化,②正確;③需氧呼吸的場(chǎng)所是線粒體和細(xì)胞溶膠,厭氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞溶膠,③錯(cuò)誤;④需氧呼吸可以產(chǎn)生較多的ATP,厭氧呼吸可以產(chǎn)生少量的ATP,④正確;⑤需氧呼吸和厭氧呼吸第一階段都會(huì)生成丙酮酸,⑤正確。
3.需氧呼吸全過程的物質(zhì)變化可分為三個(gè)階段:①C6H12O6→丙酮酸+[H];②丙酮酸+H2O→CO2+[H];③[H]+O2→H2O。下列與此相關(guān)的敘述,正確的是( )A.需氧呼吸和厭氧呼吸都能發(fā)生①②兩個(gè)階段B.第①②③階段過程中合成ATP的量都相同C.第③階段反應(yīng)所需要的[H]都來自丙酮酸D.葉肉細(xì)胞中第③階段的反應(yīng)發(fā)生在生物膜上
【解析】需氧呼吸和厭氧呼吸都能發(fā)生①過程,A錯(cuò)誤;第①②③階段過程中合成ATP的量不同,其中第③階段產(chǎn)生的ATP最多,B錯(cuò)誤;第③階段反應(yīng)所需要的[H]來自葡萄糖、丙酮酸和水,C錯(cuò)誤;葉肉細(xì)胞中第③階段的反應(yīng)發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上,D正確。
4.下列有關(guān)細(xì)胞呼吸的敘述,正確的是( )A.成熟蘋果的果肉細(xì)胞缺氧時(shí)主要進(jìn)行乳酸發(fā)酵B.馬鈴薯塊莖細(xì)胞厭氧呼吸產(chǎn)生的乳酸由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來C.厭氧呼吸不需要 O2 的參與,該過程最終有[H]的積累D.需氧呼吸時(shí)細(xì)胞溶膠中的葡萄糖進(jìn)入線粒體需經(jīng)過兩層膜
【解析】成熟蘋果的果肉細(xì)胞缺氧時(shí)主要進(jìn)行酒精發(fā)酵,同時(shí)產(chǎn)生CO2,A錯(cuò)誤;馬鈴薯塊莖細(xì)胞厭氧呼吸產(chǎn)生的是乳酸,由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來,場(chǎng)所為細(xì)胞溶膠,B正確;厭氧呼吸不需要O2的參與,該過程最終沒有[H]的積累,C錯(cuò)誤;細(xì)胞溶膠中的葡萄糖無法進(jìn)入線粒體,被分解成丙酮酸后才能進(jìn)入線粒體,D錯(cuò)誤。
5.下列關(guān)于細(xì)胞的需氧呼吸與厭氧呼吸的敘述,正確的是( )A.細(xì)胞的厭氧呼吸產(chǎn)生的ATP比需氧呼吸的多B.細(xì)胞的厭氧呼吸在細(xì)胞溶膠和線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行C.細(xì)胞的需氧呼吸與厭氧呼吸過程中都會(huì)產(chǎn)生丙酮酸D.若適當(dāng)提高蘋果果實(shí)儲(chǔ)藏環(huán)境中的O2濃度,會(huì)增加酒精的生成量
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