
(1)概念:細(xì)胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生________________,釋放能量,生成___________的過程。
①[H]是指 NADH(還原型輔酶Ⅰ)。
②有氧呼吸過程中,水的利用發(fā)生在第________階段,水的產(chǎn)生發(fā)生在第_______階段,氧的利用發(fā)生在第______階段,CO2 的產(chǎn)生發(fā)生在第______階段。因此,CO2 中的氧來自______________,生成物水中的氧來自________。③有氧呼吸過程中三個(gè)階段都釋放能量,釋放能量最多的是第____階段。能產(chǎn)生[H]的步驟有第________階段,產(chǎn)生的[H]的作用是_________________________________。
與氧氣結(jié)合形成水,并釋放大量能量
(3)有氧呼吸總反應(yīng)式(氧元素的來源與去向)。(4)放能:1 ml 葡萄糖徹底氧化分解可以釋放出2870 kJ 的能量,釋放的能量中有 977.28 kJ 左右的能量轉(zhuǎn)移至 ATP 中,其余能量則以熱能形式散失。
(1)概念:在沒有氧氣參與的情況下,葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過不完全分解,釋放________能量的過程。(2)場所:_______________。(3)過程。
①第一階段(與有氧呼吸的第一階段完全相同)。
2 丙酮酸+4[H]+少量能量
注:無氧呼吸只在第一階段釋放少量能量,形成少量ATP。(4) 放能:1 ml 葡萄糖釋放 196.65 kJ( 生成乳酸) 或225.94 kJ(生成酒精) 能量,其中均有 61.08 kJ 左右的能量轉(zhuǎn)移至 ATP 中。
(5)無氧呼吸的總反應(yīng)式。①無氧呼吸的乳酸途徑。
ⅰ.反應(yīng)式:__________________________________。
ⅱ.實(shí)例:_________________________________________________________________________________________。
②無氧呼吸的酒精途徑。
ⅰ.反應(yīng)式:____________________________________。
ⅱ.實(shí)例:______________________________________
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚、動物和人劇烈運(yùn)動時(shí)骨骼肌的肌細(xì)胞、哺乳動物成熟紅細(xì)胞、乳酸菌等
2C2H5OH+2CO2+少量能量
水稻根、蘋果果實(shí)等植物器官的細(xì)胞、
____________。
3.比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同
(1)真核生物細(xì)胞并非都能進(jìn)行有氧呼吸,如蛔蟲細(xì)胞、哺乳動物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸。(2)原核生物無線粒體,但有些原核生物仍可進(jìn)行有氧呼吸,如藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌等,這類細(xì)胞與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在細(xì)胞膜上。
(3)葡萄糖分子不能直接進(jìn)入線粒體被分解,必須在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸才能進(jìn)入線粒體被分解。(4)人體內(nèi)產(chǎn)生的 CO2 只能是有氧呼吸的產(chǎn)物,因?yàn)槿?br/>體細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸,無 CO2。
(5)無氧呼吸有機(jī)物氧化分解不徹底,還有大量能量儲
4.有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸各物質(zhì)間的關(guān)系比
(以葡萄糖為呼吸底物)
(1)有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2=1∶6∶6。
(2)產(chǎn)生酒精的無氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精=
(3)消耗等量的葡萄糖時(shí),產(chǎn)生酒精的無氧呼吸與有氧
呼吸產(chǎn)生的 CO2 摩爾數(shù)之比為 1∶3。
(4)消耗等量的葡萄糖時(shí),有氧呼吸消耗的 O2 摩爾數(shù)與有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸產(chǎn)生 CO2 摩爾數(shù)之和的比為 3∶4。
考點(diǎn)二 影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素及其應(yīng)用
(1)原理:細(xì)胞呼吸是一系列______反應(yīng),溫度通過影響___________進(jìn)而影響細(xì)胞呼吸速率。(2)曲線模型(如下圖)。
2.O2 濃度(1)原理。
綠色植物或酵母菌在完全缺氧條件下進(jìn)行無氧呼吸,在低氧條件下通常無氧呼吸與有氧呼吸并存,O2 的存在對無氧呼吸起抑制作用。在一定范圍內(nèi),有氧呼吸強(qiáng)度隨 O2濃度的增加而增強(qiáng)。
(2)曲線模型(如下圖)。
(1)原理:CO2 是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物,隨著 CO2 濃度的增大,對細(xì)胞呼吸______作用增強(qiáng)。(2)曲線模型(如下圖)。(3)應(yīng)用:在蔬菜和水果保鮮中,增加 CO2 濃度可抑制細(xì)胞呼吸,減少有機(jī)物的消耗。
4.含水量(1)原理:在一定范圍內(nèi),細(xì)胞呼吸速率隨細(xì)胞內(nèi)含水量的增加而增大。當(dāng)含水量超過一定的范圍時(shí),細(xì)胞呼吸會受到抑制,甚至造成植物死亡。(2)曲線模型(如下圖)。
(1)包扎傷口時(shí),應(yīng)選用透氣的紗布等敷料,以防止厭
(2)皮膚受損較深或被銹釘扎傷后,最好能注射破傷風(fēng)抗毒血清,以防止進(jìn)行無氧呼吸的破傷風(fēng)桿菌在傷口處大量繁殖。
(3)提倡慢跑等有氧運(yùn)動,因?yàn)閯×疫\(yùn)動會導(dǎo)致肌細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸而產(chǎn)生大量的乳酸,引起身體肌肉的酸脹。
(4)為防止植物根系呼吸不暢,需要及時(shí)給作物松土,
(5)利用微生物的有氧呼吸或無氧呼吸,生產(chǎn)各種發(fā)酵
(6)利用麥芽、葡萄、糧食和酵母菌以及發(fā)酵罐等,在
控制通氣的情況下,可以生產(chǎn)各種酒。
(7)儲藏果實(shí)、蔬菜時(shí),用降低溫度、降低氧氣含量等措施減弱果蔬的呼吸作用,以減少有機(jī)物的消耗,延長保質(zhì)期。
考點(diǎn)三 細(xì)胞呼吸類型的測定方法1.種子萌發(fā)時(shí)呼吸速率的測定(1)實(shí)驗(yàn)裝置。
①裝置甲中 NaOH 溶液的作用是吸收細(xì)胞呼吸所產(chǎn)生的 CO2,紅墨水滴移動的距離代表生物材料有氧呼吸吸收O2 的量。
②裝置乙中紅墨水滴移動的距離代表生物材料無氧呼
吸產(chǎn)生 CO2 的量。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論。
物理誤差的校正,為防止氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差,設(shè)置如圖所示的裝置。(除將裝置中生物材料換為殺死的等量同種生物材料外,其余均與裝置甲或乙相同)
2.判斷細(xì)胞呼吸方式的依據(jù)
【基礎(chǔ)測評】1.易錯(cuò)診斷(1)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成
(2)人體在劇烈運(yùn)動時(shí)所需的能量由乳酸分解提供。
)(3)無氧呼吸不需要 O2 的參與,該過程最終有[H]的積
(4)皮膚破損較深的患者,應(yīng)及時(shí)到醫(yī)院注射破傷風(fēng)抗
(5)種子萌發(fā)過程中氧氣不足時(shí)可同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
2.圖甲是細(xì)胞呼吸示意圖,圖乙是某細(xì)胞器結(jié)構(gòu)示意
圖。下列說法中正確的是(甲
A.①②④階段均放出少量能量
B.水參與第④階段的反應(yīng),該過程發(fā)生在圖乙中的 b
C.人體細(xì)胞分解等量的葡萄糖,③階段釋放 CO2 的量
D.①⑤分別發(fā)生在圖乙中的 a、c 處答案:B
3.有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液,當(dāng)通入不同濃度的 O2 時(shí),其產(chǎn)生的酒精和 CO2 的物質(zhì)的量如下圖所示。
據(jù)圖中信息推斷,錯(cuò)誤的是(
A.當(dāng) O2 濃度為 a 時(shí),酵母菌沒有有氧呼吸,只有無氧
B.當(dāng) O2 濃度為 b 和 d 時(shí),酵母菌細(xì)胞呼吸的過程有所
D.a、b、c、d 不同氧濃度下,細(xì)胞都能產(chǎn)生[H]和 ATP答案:C
4.某同學(xué)用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置測定果蠅幼蟲的細(xì)胞呼吸速率。實(shí)驗(yàn)所用毛細(xì)管橫截面積為 1 mm2,實(shí)驗(yàn)開始時(shí),打開軟管夾,將裝置放入 25 ℃水浴中,10 min 后關(guān)閉軟管夾,隨后每隔 5 min 記錄一次毛細(xì)管中液滴移動的位置,
結(jié)果如下表所示。下列分析正確的是(
A.圖中 X 為 NaOH 溶液,軟管夾關(guān)閉后液滴將向右移
B. 在 20~30 min 內(nèi)氧氣的平均吸收速率為 6.5 mm3/
C.如將 X 換成清水,并向試管充入 N2 ,可測定果蠅
D.增設(shè)的對照實(shí)驗(yàn)只需將裝置中的 X 換成清水,并將
該裝置置于相同的環(huán)境中
5.甲、乙兩個(gè)生物興趣小組分別利用圖Ⅰ、圖Ⅱ裝置對酵母菌細(xì)胞呼吸方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤
A.圖Ⅰ所示的實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證酵母菌通過無氧呼吸釋放的能量大部分變成了熱能
B.圖Ⅱ所示的實(shí)驗(yàn)可以探究酵母菌是否進(jìn)行有氧呼吸C.應(yīng)設(shè)置一組對照實(shí)驗(yàn)與Ⅱ形成對照,以排除外界環(huán)
D.如果將Ⅱ中的 NaOH 溶液換成清水,則可探究酵母
菌吸收 O2 和釋放 CO2 的體積差
考向 1 細(xì)胞呼吸的方式及過程[典例 1](2021 年全國卷Ⅰ)某同學(xué)將酵母菌接種在馬
鈴薯培養(yǎng)液中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不可能得到的結(jié)果是(A.該菌在有氧條件下能夠繁殖B.該菌在無氧呼吸的過程中無丙酮酸產(chǎn)生C.該菌在無氧條件下能夠產(chǎn)生乙醇D.該菌在有氧和無氧條件下都能產(chǎn)生 CO2
解析:酵母菌有細(xì)胞核,是真菌生物,其代謝類型是異氧兼性厭氧型,與無氧條件相比,在有氧條件下,產(chǎn)生的能量多,酵母菌的增殖速度快,A 不符合題意。酵母菌無氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,無氧呼吸第一階段產(chǎn)生丙酮酸、還原性氫,并釋放少量的能量,第二階段丙酮酸被還原性氫還原成乙醇,并生成二氧化碳,B 符合題意,C 不符合題意。酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都在第二階段生成 CO2,D 不符合題意。
【考向集訓(xùn)】1.(2020 年山東高考模擬)線粒體中的[H]與氧氣結(jié)合的過程需要細(xì)胞色素 c 的參與。細(xì)胞接受凋亡信號后,線粒體中的細(xì)胞色素 c 可轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,并與 Apaf-1 蛋
白結(jié)合引起細(xì)胞凋亡。下列說法錯(cuò)誤的是(
A.有氧呼吸過程產(chǎn)生[H]的場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)B.細(xì)胞色素 c 參與有氧呼吸第三階段的反應(yīng)C.細(xì)胞色素 c 功能喪失的細(xì)胞將無法合成 ATPD.若細(xì)胞中 Apaf-1 蛋白功能喪失,細(xì)胞色素 c 將不會引起該細(xì)胞凋亡
解析:有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生[H],場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì),A 正確。細(xì)胞色素 c 參與[H]與氧氣的結(jié)合過程,該過程發(fā)生在有氧呼吸第三階段,B 正確。細(xì)胞色素 c 功能喪失影響有氧呼吸第三階段,但是有氧呼吸前兩個(gè)階段也可產(chǎn)生 ATP,C 錯(cuò)誤。細(xì)胞色素 c 可以與Apaf-1 蛋白結(jié)合,Apaf-1 蛋白功能喪失不能與細(xì)胞色素 c結(jié)合,無法引起細(xì)胞凋亡,D 正確。
2.(2021 年河北衡水中學(xué)高三第一次聯(lián)考) 細(xì)胞內(nèi)的ATP 合酶被稱為世界上最小的發(fā)動機(jī),主要由突出于膜外ATP 合酶時(shí),可使 ADP 與 Pi 結(jié)合形成 ATP,如圖所示。
的 F1和嵌入膜內(nèi)的 F0 兩部分構(gòu)成,當(dāng) H+順濃度梯度通過
D.H+通過 ATP 合酶的運(yùn)輸動力是膜兩側(cè)的濃度差
無該酶的分布,C 錯(cuò)誤。題干中 H+順濃度梯度通過 ATP
A.細(xì)胞內(nèi)的 ATP 都是通過圖示過程合成的B.圖示過程可以發(fā)生在無氧呼吸的第二階段C.ATP 合酶大量分布在線粒體內(nèi)膜和葉綠體內(nèi)膜
解析:細(xì)胞內(nèi) ATP 的合成除了圖示過程外,還可發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中,A 錯(cuò)誤。無氧呼吸的第二階段不釋放能量,不能合成 ATP,B 錯(cuò)誤。ATP 合酶分布在細(xì)胞中合成 ATP 的場所,葉綠體內(nèi)膜不合成 ATP,所以
合酶,屬于被動運(yùn)輸,其運(yùn)輸動力是膜兩側(cè)的濃度差,D正確。
3. 圖一表示萌發(fā)小麥種子在不同的氧濃度下 O2 吸收速率和 CO2 生成速率的變化情況,圖二為測定萌發(fā)小麥種子呼吸方式的裝置。測定過程中其他環(huán)境條件適宜,請據(jù)圖回答問題:
(1)圖一中,當(dāng) O2 濃度達(dá)到對應(yīng)于曲線上的______點(diǎn)的值時(shí),萌發(fā)小麥種子不再進(jìn)行無氧呼吸;有氧呼吸過程中,產(chǎn)生 CO2 的場所是________________(填具體場所)。(2)圖一中________點(diǎn)最適于儲存水果蔬菜。相對低溫條件也利于儲存果實(shí),主要原因是_____________________________________________________________________。
(3)圖一中 Q 點(diǎn)進(jìn)行細(xì)胞呼吸的總反應(yīng)式為_________
_________________________________________________。
(4)若呼吸底物均為葡萄糖,圖二裝置甲中的紅色液滴左移,裝置乙中的紅色液滴不動,則萌發(fā)小麥種子的呼吸方式為______________。
(5)為校正圖二裝置甲中因物理因素引起的氣體體積變化,還應(yīng)設(shè)置一個(gè)對照裝置。對照裝置中應(yīng)如何設(shè)計(jì)?________________________________________________。
解析:(1)由分析可知,圖一中 P 點(diǎn)時(shí)兩曲線重合,萌發(fā)小麥種子不再進(jìn)行無氧呼吸;有氧呼吸第二階段產(chǎn)生CO2,場所是線粒體基質(zhì)。(2)圖一中 R 點(diǎn)時(shí) CO2 的釋放量最低,呼吸作用最弱,有機(jī)物的分解量最少,最適于儲存水果蔬菜。低溫降低了細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的活性,可以減少有機(jī)物消耗,也利于儲存果實(shí)。(3)圖一中 Q 點(diǎn)時(shí)只進(jìn)行
無氧呼吸,總反應(yīng)式為 C6H12O6
2C2H5OH+2CO2 +
少量能量。(4)圖二裝置甲中的紅色液滴左移,說明進(jìn)行
有氧呼吸,裝置乙中的紅色液滴不動,說明不進(jìn)行無氧呼吸,此時(shí)萌發(fā)小麥種子的呼吸方式為只進(jìn)行有氧呼吸。(5)為校正圖二裝置甲中因物理因素引起的氣體體積變化,可以將萌發(fā)小麥種子換成等量煮熟的小麥種子。答案:(1)P 線粒體基質(zhì) (2)R 低溫降低了細(xì)胞呼吸
相關(guān)酶的活性,減少有機(jī)物消耗 (3)C6H12O6
(5)將萌發(fā)小麥種子換
考向 2 細(xì)胞呼吸的應(yīng)用[典例 2](2021 年湖南高考)下列有關(guān)細(xì)胞呼吸原理應(yīng)
A.南方稻區(qū)早稻浸種后催芽過程中,常用 40℃左右溫水淋種并時(shí)常翻種,可以為種子的呼吸作用提供水分、適宜的溫度和氧氣B.農(nóng)作物種子入庫貯藏時(shí),在無氧和低溫條件下呼吸速率降低,貯藏壽命顯著延長
C.油料作物種子播種時(shí)宜淺播,原因是萌發(fā)時(shí)呼吸作
D.柑橘在塑料袋中密封保存,可以減少水分散失、降
低呼吸速率,起到保鮮作用
解析:南方稻區(qū)早稻浸種后催芽過程中,“常用 40℃左右溫水淋種”可以為種子的呼吸作用提供水分和適宜的溫度,“時(shí)常翻種”可以為種子的呼吸作用提供氧氣,A 正確。種子無氧呼吸會產(chǎn)生酒精,因此,農(nóng)作物種子入庫儲
藏時(shí),應(yīng)在低氧和零上低溫條件下保存,貯藏壽命會顯著延長,B 錯(cuò)誤。油料作物種子中含有大量脂肪,脂肪中 C、H 含量高,O 含量低,油料作物種子萌發(fā)時(shí)呼吸作用需要消耗大量氧氣,因此,油料作物種子播種時(shí)宜淺播,C 正確。柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失減少,氧氣濃度降低,從而降低了呼吸速率,低氧、一定濕度是保存新鮮水果的適宜條件,D 正確。
【考向集訓(xùn)】4.(2021 年西城區(qū)高三期中)若超市里的盒裝酸奶出現(xiàn)
盒蓋鼓脹就不能購買。下列敘述正確的是(
A.酸奶的制作原理是利用微生物的無氧呼吸B.盒蓋鼓脹的原因是乳酸菌有氧呼吸產(chǎn)生 CO2C.微生物發(fā)酵使酸奶的營養(yǎng)物質(zhì)不易被人體吸收D.適當(dāng)提高溫度可以延長酸奶的保質(zhì)期
解析:酸奶是利用乳酸菌的無氧呼吸制作的,A 正確。乳酸菌是厭氧細(xì)菌,只進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生乳酸,B 錯(cuò)誤。微生物發(fā)酵使酸奶的營養(yǎng)物質(zhì)更容易被人體吸收,C 錯(cuò)誤。適當(dāng)降低溫度可以降低酶的活性,延長酸奶的保質(zhì)期,D錯(cuò)誤。
5.(2021 年陜西榆林模擬)下列有關(guān)細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)
A.種在湖邊的玉米,長期被水淹,生長不好,其原因是根細(xì)胞有氧呼吸受阻B.植物不能長期忍受無氧呼吸,其主要原因是無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對細(xì)胞有毒害作用C. 人體成熟紅細(xì)胞只能以無氧呼吸的方式分解葡萄糖,產(chǎn)生乳酸,而獲取能量D.人劇烈運(yùn)動后,會感到肌肉酸痛,是由肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸積累導(dǎo)致的
解析:大多數(shù)植物無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和二氧化碳,
考向 3 細(xì)胞呼吸的影響因素[典例 3]如圖表示 O2 濃度和溫度對洋蔥根尖細(xì)胞有氧
呼吸速率的影響,下列敘述不正確的是(
A.與 A 點(diǎn)相比,B 點(diǎn)時(shí)與有氧呼吸相關(guān)酶的活性較低B.與 B 點(diǎn)相比,限制 C 點(diǎn)有氧呼吸速率的因素有氧濃
C.由圖可知,細(xì)胞有氧呼吸的最適溫度位于 30 ℃和
D.氧濃度不變,A 點(diǎn)時(shí)適當(dāng)提高溫度,細(xì)胞有氧呼吸
解析:當(dāng)氧濃度為 60%時(shí),有氧呼吸的速率在 30 ℃時(shí)比 20 ℃時(shí)的大,說明與A 點(diǎn)相比,B 點(diǎn)時(shí)與有氧呼吸相關(guān)酶的活性較低,A 正確。當(dāng)氧濃度為 20%時(shí),C 點(diǎn)升高溫度,有氧呼吸速率會增大,所以溫度影響有氧呼吸速率;當(dāng)溫度為 15 ℃時(shí)增加氧濃度,有氧呼吸速率也會增大,所以氧濃度也會影響有氧呼吸速率,B 正確。分析題圖可知,在 20 ℃、30 ℃、35 ℃三個(gè)溫度條件下,30 ℃條件下氧氣充足時(shí)有氧呼吸速率最高,說明有氧呼吸的最適溫度在
20 ℃~35 ℃之間,而不是位于 30 ℃和 35 ℃ 之間,C 錯(cuò)誤。從圖中可以看出,30 ℃可能最接近酶的最適溫度,如果酶的最適溫度是 31 ℃,則適當(dāng)升高溫度會提高有氧呼吸速率,D 正確。
【考向集訓(xùn)】6.(2021 年山東德州高三期中)某興趣小組探究了溫度對小麥種子呼吸速率的影響,結(jié)果如圖所示。下列敘述正
A.ab 段,線粒體內(nèi)葡萄糖分解速率隨溫度升高而加快B.bc 段,反應(yīng)速率下降的原因是酶的活性降低C.b 點(diǎn)時(shí),氧與葡萄糖中的碳結(jié)合生成的二氧化碳最多D.ac 段,細(xì)胞呼吸釋放的能量暫時(shí)貯存在 ATP 中
解析:葡萄糖分解只發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,不能發(fā)生在線粒體中,A 錯(cuò)誤。bc 段,與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶發(fā)生熱變性的速率加快,空間結(jié)構(gòu)改變,酶活性降低,因而細(xì)胞呼吸的反應(yīng)速率下降,B 正確。b 點(diǎn)時(shí)氧與[H]結(jié)合生成的水最多,C 錯(cuò)誤。細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量大部分以熱能的形式散失,D 錯(cuò)誤。
7.(2020 年山東日照質(zhì)檢)如圖表示某高等植物的非綠色器官的細(xì)胞呼吸與氧濃度的關(guān)系,下列敘述正確的是
A.當(dāng)氧氣濃度為 b 時(shí),該器官進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸B.當(dāng)氧氣濃度為 a 時(shí),該器官有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖不相等C.曲線Ⅲ中該器官細(xì)胞呼吸發(fā)生的場所是線粒體D.曲線Ⅰ也可以表示酵母菌的細(xì)胞呼吸與氧濃度的關(guān)系
解析:當(dāng)氧氣濃度為 b 時(shí),該器官只進(jìn)行有氧呼吸,A 錯(cuò)誤。曲線Ⅲ表示有氧呼吸,場所應(yīng)是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,C 錯(cuò)誤。曲線Ⅰ只能表示酵母菌的無氧呼吸與 O2 濃度的關(guān)系,D 錯(cuò)誤。
探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
(1)酵母菌是一種單細(xì)胞真菌,屬于兼性厭氧菌,因此
便于用來研究細(xì)胞呼吸的不同方式。
(2)CO2 可使澄清石灰水變混濁,也可使溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃。根據(jù)石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)溶液變成黃色的時(shí)間長短,可以檢測酵母菌培養(yǎng)液中CO2 的產(chǎn)生情況。
(3)橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與乙醇(酒精)發(fā)
生化學(xué)反應(yīng),變成灰綠色。
2.探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式(1)變量的分析和控制。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。
[典例](2021 年廣東高考)秸稈的纖維素經(jīng)酶水解后可作為生產(chǎn)生物燃料乙醇的原料。生物興趣小組利用自制的纖維素水解液(含 5%葡萄糖)培養(yǎng)酵母菌并探究其細(xì)胞呼
吸(如圖)。下列敘述正確的是(甲
A.培養(yǎng)開始時(shí)向甲瓶中加入重鉻酸鉀以便檢測乙醇生
B.乙瓶的溶液由藍(lán)色變成紅色,表明酵母菌已產(chǎn)生了
C.用甲基綠溶液染色后可觀察到酵母菌中線粒體的分
D.實(shí)驗(yàn)中增加甲瓶的酵母菌數(shù)量不能提高乙醇最大產(chǎn)
解析:檢測乙醇生成,應(yīng)取甲瓶中的濾液 2 mL 注入試管中,再向試管中加入 0.5 mL 溶有 0.1 g 重鉻酸鉀的濃硫酸溶液,使它們混合均勻,觀察試管中溶液顏色的變化,A 錯(cuò)誤。CO2 可以使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃,因此乙瓶的溶液不會變成紅色,B 錯(cuò)誤。健那綠染液是專一性染線粒體的活細(xì)胞染料,可使活細(xì)胞中的線粒體呈現(xiàn)藍(lán)綠色,而細(xì)胞質(zhì)接近無色,因此用健那綠染液染色后可觀察到酵母菌中線粒體的分布,C 錯(cuò)誤。乙醇最大產(chǎn)量與甲瓶中葡萄糖的量有關(guān),因甲瓶中葡萄糖的量一定,因此實(shí)驗(yàn)中增加甲瓶的酵母菌數(shù)量不能提高乙醇最大產(chǎn)量,D 正確。答案:D
【舉一反三】1.(2019 年山東青島模擬)甲、乙兩個(gè)生物興趣小組分別利用圖Ⅰ、圖Ⅱ裝置對酵母菌細(xì)胞呼吸方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
下列相關(guān)敘述中,錯(cuò)誤的是(Ⅰ
A.圖Ⅰ所示的實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證酵母菌通過無氧呼吸釋放
的能量大部分都變成了熱能
B.圖Ⅱ所示的實(shí)驗(yàn)可以探究酵母菌是否進(jìn)行有氧呼吸C.應(yīng)設(shè)置一組對照實(shí)驗(yàn)與圖Ⅱ形成對照,以排除外界
D.裝置Ⅰ中酵母菌通過細(xì)胞呼吸釋放的能量可以轉(zhuǎn)變
解析:圖Ⅰ只能測出酵母菌無氧呼吸釋放了熱能,不能測出酵母菌無氧呼吸釋放多少能量,故無法驗(yàn)證無氧呼吸釋放的能量大部分都變成了熱能,A 錯(cuò)誤。圖Ⅱ裝置中NaOH 溶液吸收CO2,液滴的移動與否反映O2 的消耗與否,可用于探究酵母菌是否進(jìn)行有氧呼吸,B 正確。為排除外界環(huán)境因素的干擾,應(yīng)再設(shè)置一組實(shí)驗(yàn),用等量的煮沸殺死的酵母菌培養(yǎng)液代替圖Ⅱ中的酵母菌培養(yǎng)液,其他條件相同,C 正確。酵母菌細(xì)胞呼吸釋放的能量部分用于合成ATP,部分以熱能形式散失,從而使裝置Ⅰ中溫度升高,通過溫度計(jì)可測量出來,D 正確。
2.如圖是探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的裝置。下列說法
A.若要探究酵母菌的有氧呼吸,則應(yīng)選擇裝置 a、b、cB.在有氧或無氧的條件下,酵母菌細(xì)胞呼吸都會產(chǎn)生CO2
C.b 瓶中的溶液也可以換成溴麝香草酚藍(lán)溶液,遇 CO2
的顏色變化為由黃變綠再變藍(lán)
D.檢測 d 瓶中的產(chǎn)物可用酸性的重鉻酸鉀溶液,現(xiàn)象
解析:若要探究酵母菌的有氧呼吸,應(yīng)選擇裝置 a、b、c,其中 c 錐形瓶中的 10% NaOH 溶液用于吸收空氣中的CO2,b 錐形瓶中的澄清石灰水用于檢測有氧呼吸產(chǎn)生的CO2,A 正確。酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸,也能進(jìn)行無氧
這是一份2024屆高考生物一輪復(fù)習(xí)第3單元第8課細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用課件,共60頁。PPT課件主要包含了實(shí)驗(yàn)原理,葡萄糖,重鉻酸鉀,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,灰綠色,酒精和CO2,二氧化碳和水,大量ATP,不完全,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024屆高考生物一輪總復(fù)習(xí)必修1第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用課件,共60頁。PPT課件主要包含了考點(diǎn)一細(xì)胞呼吸,有氧呼吸,二氧化碳和水,大量ATP,2有氧呼吸過程,無氧呼吸,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),C6H12O6,糖為呼吸底物,無氧呼吸的等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024版高考生物一輪總復(fù)習(xí)第3單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第8課細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用課件,共60頁。
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