?第3節(jié)　細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用
第1課時(shí)　細(xì)胞呼吸的方式和有氧呼吸

一、細(xì)胞呼吸的方式

1．呼吸作用的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解，并釋放能量，因此也叫細(xì)胞呼吸。
2．探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
(1)酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

(2)呼吸產(chǎn)物的檢測(cè)
檢測(cè)產(chǎn)物
試劑
現(xiàn)象
CO2
澄清石灰水
石灰水變混濁
溴麝香草酚藍(lán)溶液
由藍(lán)變綠再變黃
酒精
酸性條件下的重鉻酸鉀溶液
橙色變灰綠色

(3)實(shí)驗(yàn)步驟
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。
②產(chǎn)物
3．細(xì)胞呼吸的類型：有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。

(1)配制酵母菌培養(yǎng)液時(shí)，葡萄糖溶液煮沸后，即可加入新鮮食用酵母(　　)
(2)如果產(chǎn)生的氣體使澄清的石灰水變混濁，則酵母菌進(jìn)行有氧呼吸(　　)
(3)橙色的重鉻酸鉀溶液在堿性條件下遇酒精變?yōu)榛揖G色(　　)
(4)在有氧和無(wú)氧條件下的實(shí)驗(yàn)分別是對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。
(1)自變量是什么？如何設(shè)置自變量？
提示　自變量是有無(wú)氧氣。有氧條件：用橡皮球(或氣泵)充氣；無(wú)氧條件：裝有酵母菌培養(yǎng)液的錐形瓶密封放置一段時(shí)間。
(2)因變量是什么？如何檢測(cè)因變量？
提示　因變量是二氧化碳產(chǎn)生的多少以及是否有酒精產(chǎn)生。檢測(cè)二氧化碳產(chǎn)生的多少：觀察澄清的石灰水變混濁的程度，也可用溴麝香草酚藍(lán)溶液來(lái)鑒定(看溶液由藍(lán)變綠再變黃的時(shí)間長(zhǎng)短)；檢測(cè)酒精是否產(chǎn)生：橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。
(3)無(wú)關(guān)變量有哪些？如何控制無(wú)關(guān)變量？
提示　無(wú)關(guān)變量有溫度、葡萄糖溶液的濃度、酵母菌活性等；無(wú)關(guān)變量保持相同且適宜。
(4)某課外活動(dòng)小組想探究酵母菌細(xì)胞有氧條件下的細(xì)胞呼吸情況，用如圖裝置作為備選裝置。

①該課外活動(dòng)小組應(yīng)該選用的裝置序號(hào)及正確排序是C、A、B。
②C裝置中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液有什么作用？
提示　C裝置中NaOH溶液吸收空氣中二氧化碳，排除空氣中二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。
二、有氧呼吸

1．主要場(chǎng)所——線粒體

(1)寫出序號(hào)代表的結(jié)構(gòu)名稱
①外膜；②內(nèi)膜形成的嵴；③線粒體基質(zhì)。
(2)與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在②③。
(3)線粒體的功能：進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。
2．化學(xué)反應(yīng)式
C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量。
3．有氧呼吸過(guò)程

4．能量轉(zhuǎn)化

5．有氧呼吸概念
指細(xì)胞在氧的參與下，通過(guò)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)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過(guò)程。

(1)葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物質(zhì)(　　)
(2)真核細(xì)胞都進(jìn)行有氧呼吸(　　)
(3)沒(méi)有線粒體的細(xì)胞一定不能進(jìn)行有氧呼吸(　　)
(4)有氧呼吸的實(shí)質(zhì)是葡萄糖在線粒體中徹底氧化分解，并且釋放大量能量的過(guò)程(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
特別提醒　(1)葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物質(zhì)，但不是唯一的物質(zhì)。
(2)葡萄糖不能進(jìn)入線粒體，需要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸和[H]后，丙酮酸才能在線粒體中進(jìn)一步分解。
(3)真核細(xì)胞中哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞、蛔蟲無(wú)線粒體，只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸。線粒體不是進(jìn)行有氧呼吸必需的結(jié)構(gòu)，如藍(lán)細(xì)菌(原核生物)無(wú)線粒體，但能進(jìn)行有氧呼吸。

1．有氧呼吸過(guò)程分析：分析有氧呼吸的過(guò)程中物質(zhì)和能量的變化。
(1)實(shí)驗(yàn)一：將酵母菌細(xì)胞破碎后進(jìn)行離心處理，獲得上清液(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))和沉淀物(線粒體)兩部分，與未離心處理過(guò)的酵母菌培養(yǎng)液分別放入3支試管內(nèi)，往3支試管內(nèi)分別加入等量的氧氣、葡萄糖、熒光素和熒光素酶，一段時(shí)間后，檢測(cè)各試管內(nèi)的變化情況。
組別
自變量
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1號(hào)
線粒體
葡萄糖的量不變，沒(méi)有熒光
2號(hào)
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
葡萄糖的量減少，有丙酮酸生成，微弱熒光出現(xiàn)
3號(hào)
線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
葡萄糖的量減少，有CO2生成以及較強(qiáng)熒光出現(xiàn)

①熒光素和熒光素酶的作用是什么？
提示　熒光素和熒光素酶的作用是檢測(cè)ATP含量的多少。
②分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，物質(zhì)發(fā)生了什么變化，這些變化發(fā)生在哪個(gè)位置？能量又有怎樣的變化？
提示　葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被分解成了丙酮酸，并且有少量ATP生成；在線粒體內(nèi)丙酮酸被分解產(chǎn)生了CO2，并且有大量ATP生成。
(2)實(shí)驗(yàn)二：使用超聲波將線粒體破碎，分離線粒體膜狀結(jié)構(gòu)和線粒體基質(zhì)，加入等量的氧氣、丙酮酸、熒光素和熒光素酶，一段時(shí)間后，檢測(cè)各試管變化情況。丙酮酸是在線粒體的什么部位分解的？你從實(shí)驗(yàn)結(jié)果能得到什么推論？
組別
自變量
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4號(hào)試管
只含線粒體膜狀結(jié)構(gòu)
丙酮酸的量不變，沒(méi)有熒光出現(xiàn)
5號(hào)試管
只含線粒體基質(zhì)
丙酮酸減少，產(chǎn)生CO2，微弱熒光出現(xiàn)
6號(hào)試管
有線粒體膜狀結(jié)構(gòu)和基質(zhì)
丙酮酸減少，產(chǎn)生CO2，較強(qiáng)的熒光出現(xiàn)

提示　在線粒體基質(zhì)中丙酮酸被分解。推論1：丙酮酸分解發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，并且產(chǎn)生CO2，釋放少量能量；推論2：線粒體基質(zhì)分解丙酮酸后，在線粒體膜狀結(jié)構(gòu)上繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)合成較多的ATP。
(3)實(shí)驗(yàn)三：超聲波震碎了線粒體之后，內(nèi)膜自然卷成了顆粒朝外的小囊泡。這些小囊泡具有氧化[H]的功能。當(dāng)用胰蛋白酶處理后，這些小囊泡不再具有氧化[H]的功能。當(dāng)把這些小顆粒裝上去之后，小囊泡重新具有了氧化[H]的功能。這些小顆粒后被證實(shí)是一系列線粒體內(nèi)膜上的酶。通過(guò)以上事實(shí)可以確定在線粒體內(nèi)膜上發(fā)生了什么樣的反應(yīng)？
提示　在線粒體內(nèi)膜上發(fā)生了[H]的氧化，即[H]和氧氣發(fā)生反應(yīng)。
2．寫出有氧呼吸總反應(yīng)方程式并標(biāo)注反應(yīng)物：葡萄糖、氧氣、水中的氧的去向。
提示　


1．有氧呼吸的反應(yīng)式：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。
2．真核生物有氧呼吸的三個(gè)階段發(fā)生的場(chǎng)所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。
3．原核生物有氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜。
4．CO2可使澄清的石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃。
5．在酸性條件下，橙色的重鉻酸鉀溶液與酒精反應(yīng)變成灰綠色。

1．為了探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，小紅將實(shí)驗(yàn)材料和用具按下圖安裝好。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是(　　)

A．甲組和乙組是一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)
B．甲組探究酵母菌的無(wú)氧呼吸
C．乙組探究酵母菌的有氧呼吸
D．甲、乙兩組中澄清的石灰水都變混濁，乙組混濁程度更大
答案　A
解析　甲組是探究酵母菌的有氧呼吸，乙組探究酵母菌的無(wú)氧呼吸，屬于對(duì)比實(shí)驗(yàn)，A正確，B、C錯(cuò)誤；甲、乙兩組中澄清的石灰水都變混濁，甲組混濁程度更大，D錯(cuò)誤。
2．在一定條件下，某同學(xué)利用葡萄糖溶液培養(yǎng)酵母菌并探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。在該實(shí)驗(yàn)中不會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是(　　)
A．只有在無(wú)氧條件下酵母菌才能進(jìn)行增殖并代謝產(chǎn)生CO2
B．酒精與酸性重鉻酸鉀溶液混合后，溶液出現(xiàn)灰綠色
C．CO2使溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃
D．用葡萄糖溶液培養(yǎng)酵母菌時(shí)，培養(yǎng)液的溫度發(fā)生變化
答案　A
解析　酵母菌屬于兼性厭氧型生物，在有氧和無(wú)氧條件下，酵母菌都能進(jìn)行增殖，A錯(cuò)誤；酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的酒精在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)使其變成灰綠色，B正確；酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2使溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃，C正確；用葡萄糖溶液培養(yǎng)酵母菌時(shí)，酵母菌能進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸，都能釋放出能量，使培養(yǎng)液的溫度發(fā)生變化，D正確。
3．(2020·濟(jì)南市高一期末)在真核生物有氧呼吸的下列反應(yīng)中，不在線粒體中進(jìn)行的只有(　　)
A．[H]與氧氣生成水
B．C6H12O6分解為丙酮酸和[H]
C．丙酮酸分解為CO2和[H]
D．ADP與磷酸結(jié)合生成ATP
答案　B
解析　[H]與氧氣結(jié)合生成水，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，A錯(cuò)誤；C6H12O6分解為丙酮酸和[H]，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，B正確；丙酮酸分解為CO2和[H]，發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，C錯(cuò)誤；ADP與磷酸結(jié)合生成ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜，D錯(cuò)誤。
4．下圖中①②代表有氧呼吸的相關(guān)場(chǎng)所，甲代表有關(guān)物質(zhì)，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
C6H12O6→①→甲→②→CO2
A．①和②都具有雙層生物膜
B．②中所含的酶在乳酸菌中都能找到
C．①和②中都能產(chǎn)生[H]
D．甲一定進(jìn)入線粒體
答案　C
解析?、偈怯醒鹾粑牡谝浑A段的場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，②是有氧呼吸第二階段的場(chǎng)所線粒體基質(zhì)，兩者均沒(méi)有膜結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；②中所含的酶為有氧呼吸有關(guān)的酶，而乳酸菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸，B錯(cuò)誤；有氧呼吸的第一階段和第二階段都產(chǎn)生[H]，C正確；甲不一定進(jìn)入線粒體，如發(fā)生在原核細(xì)胞中，D錯(cuò)誤。





5．下圖是有氧呼吸過(guò)程的圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：

(1)有氧呼吸的總反應(yīng)式為________________________________________________________。
(2)有氧呼吸的過(guò)程十分復(fù)雜，可以分為________個(gè)階段，其中[H]和O2結(jié)合的是第________階段。
(3)在有氧呼吸過(guò)程中，釋放出大量能量的是第________階段，反應(yīng)的場(chǎng)所是________。
(4)圖中②③分別是________、________。
答案　(1)C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量　(2)三　三　(3)三　線粒體內(nèi)膜　(4)H2O　CO2

A組　基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
題組一　細(xì)胞呼吸的方式
1．(2019·北京高一期末)細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)是(　　)
A．合成有機(jī)物，儲(chǔ)藏能量
B．分解有機(jī)物，釋放能量
C．合成有機(jī)物，釋放能量
D．分解有機(jī)物，儲(chǔ)藏能量
答案　B
2．在檢驗(yàn)酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)物時(shí)，常用到一些特殊的顏色反應(yīng)，下列描述不正確的是(　　)
A．二氧化碳使澄清的石灰水變混濁
B．二氧化碳可使溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃
C．乙醇在堿性條件下能與灰綠色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成橙色
D．乙醇在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色
答案　C
解析　乙醇在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色。
3.某生物實(shí)驗(yàn)小組為“探究酵母菌的呼吸方式”設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中，先向氣球中加入10 mL含酵母菌的培養(yǎng)液，再向氣球中注入一定量的氧氣，扎緊氣球，置于裝有20 ℃溫水的燒杯中。再將整個(gè)裝置置于20 ℃的恒溫水浴中，記錄實(shí)驗(yàn)開始30 min后燒杯中液面變化量。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)

A．還應(yīng)設(shè)置一個(gè)氣球中加入等量煮沸過(guò)的酵母菌培養(yǎng)液的相同裝置作為對(duì)照
B．若30 min后液面沒(méi)有變化是因?yàn)榻湍妇贿M(jìn)行了有氧呼吸
C．若酵母菌進(jìn)行了無(wú)氧呼吸，則液面應(yīng)該下降
D．該裝置還可以用來(lái)“探究酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸的最適溫度”
答案　C
解析　若酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸，則消耗的氧氣和產(chǎn)生的二氧化碳體積相等，不會(huì)引起液面變化；若同時(shí)進(jìn)行了無(wú)氧呼吸，則產(chǎn)生二氧化碳多于消耗的氧氣，氣體體積增大，液面上升。
4．下列關(guān)于探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　)
A．選擇酵母菌為實(shí)驗(yàn)材料是因?yàn)榻湍妇亲责B(yǎng)、兼性厭氧型微生物，易于培養(yǎng)
B．通過(guò)設(shè)置有氧(對(duì)照組)和無(wú)氧(實(shí)驗(yàn)組)的對(duì)照，易于判斷酵母菌的細(xì)胞呼吸方式
C．將進(jìn)氣管、排氣管與錐形瓶連接后需要進(jìn)行氣密性檢查，確保不漏氣
D．實(shí)驗(yàn)的因變量是澄清石灰水是否變混濁和加入酸性重鉻酸鉀溶液后樣液的顏色變化
答案　C
解析　酵母菌是單細(xì)胞生物，屬于異養(yǎng)、兼性厭氧型微生物，易于培養(yǎng)，A錯(cuò)誤；通過(guò)設(shè)置有氧和無(wú)氧兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行相互對(duì)照，易于判斷酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，B錯(cuò)誤；將進(jìn)氣管、排氣管與錐形瓶連接后需要進(jìn)行氣密性檢查，確保不漏氣，C正確；實(shí)驗(yàn)的因變量是澄清石灰水的混濁程度和加入酸性重鉻酸鉀溶液后樣液的顏色變化，D錯(cuò)誤。
題組二　有氧呼吸
5.如圖為線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖，其中不可能發(fā)生的反應(yīng)是(　　)

A．②處產(chǎn)生CO2
B．①處產(chǎn)生ATP
C．②處產(chǎn)生[H]
D．③處發(fā)生[H]與O2的結(jié)合反應(yīng)
答案　B
解析?、贋榫€粒體內(nèi)外膜的間隙，不產(chǎn)生ATP；在②處線粒體基質(zhì)中完成有氧呼吸第二階段，產(chǎn)生CO2和[H]，釋放少量能量；③為線粒體內(nèi)膜，完成有氧呼吸第三階段，[H]與O2結(jié)合形成水，釋放大量能量。
6．(2019·天津一中高一期末)葡萄糖是細(xì)胞呼吸最常利用的物質(zhì)，將一只實(shí)驗(yàn)小鼠放入含有18O2氣體的容器中，18O2進(jìn)入細(xì)胞后，最先出現(xiàn)的含18O的化合物是(　　)
A．丙酮酸 B．乳酸
C．二氧化碳 D．水
答案　D
解析　根據(jù)有氧呼吸的第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水可知，18O2進(jìn)入細(xì)胞后，最先出現(xiàn)的含18O的化合物是水，故選D。
7．(2019·北京高一期末)含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過(guò)程中的氧原子，18O轉(zhuǎn)移的途徑是(　　)
A．葡萄糖→丙酮酸→水
B．葡萄糖→丙酮酸→氧
C．葡萄糖→氧→水
D．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
答案　D
解析　在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，含18O的葡萄糖在酶的作用下分解為丙酮酸和[H]，丙酮酸進(jìn)入線粒體與水反應(yīng)，徹底分解成二氧化碳，所以含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過(guò)程中的氧原子，18O轉(zhuǎn)移的途徑應(yīng)是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳，故選D。
8．有氧呼吸中產(chǎn)生二氧化碳的階段、氧氣利用的階段、水參與反應(yīng)的階段、有水生成的階段分別是(　　)
①第一階段?、诘诙A段?、鄣谌A段
A．②③②③ B．①②③③
C．②①③② D．③②②③
答案　A
解析　有氧呼吸過(guò)程中二氧化碳產(chǎn)生于②有氧呼吸的第二階段；氧氣在③有氧呼吸第三階段參與反應(yīng)，與[H]結(jié)合形成水；水參與②有氧呼吸第二階段，與丙酮酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和[H]；有水生成的階段是③有氧呼吸的第三階段。故選A。
9．(2019·山東師范大學(xué)附中高一月考)如圖表示有氧呼吸的過(guò)程，其中關(guān)于過(guò)程①和過(guò)程②共同點(diǎn)的敘述，正確的是(　　)
葡萄糖丙酮酸CO2＋H2O＋能量
A．都釋放能量 B．反應(yīng)物相同
C．都產(chǎn)生O2 D．產(chǎn)物相同
答案　A
解析　據(jù)圖分析，過(guò)程①表示有氧呼吸第一階段，釋放少量能量，過(guò)程②是有氧呼吸第二、三階段，釋放大量能量，A正確；兩個(gè)過(guò)程反應(yīng)物不同，產(chǎn)物也不同，B、D錯(cuò)誤；兩個(gè)過(guò)程都不產(chǎn)生氧氣，其中過(guò)程②消耗氧氣，C錯(cuò)誤。
10．如圖表示線粒體的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖分析回答：

(1)線粒體由[4]_______和[　　]_______包被形成。其中后者向內(nèi)腔折疊形成[　　]________，從而擴(kuò)大了________的附著面積。
(2)線粒體是________的主要場(chǎng)所，其中有關(guān)的酶分布在[3]________和[1]______________中。
(3)線粒體廣泛存在于______________細(xì)胞中。從數(shù)量來(lái)看，________________的細(xì)胞中往往含量較多；從分布來(lái)看，細(xì)胞內(nèi)部______________的部位往往分布的較多。
(4)不是所有的細(xì)胞都具有線粒體，下列細(xì)胞中沒(méi)有線粒體的是________，能夠進(jìn)行有氧呼吸的是________。
A．乳酸菌　　B．念珠藍(lán)細(xì)菌　　　　C．衣藻
D．變形蟲　　E．人的成熟的紅細(xì)胞　F．蛔蟲
答案　(1)外膜　3　內(nèi)膜　2　嵴　酶　(2)有氧呼吸　內(nèi)膜　線粒體基質(zhì)　(3)動(dòng)、植物(真核)　新陳代謝旺盛　新陳代謝旺盛　(4)A、B、E、F　B、C、D
B組　綜合強(qiáng)化練
1．為研究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式，某生物小組制作了下圖中c～f所示裝置，判斷不合理的是(　　)

A．連接e→d→c→d，從e左側(cè)通氣，只有第二個(gè)d中石灰水變混濁，可驗(yàn)證酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸
B．將f封口放置一段時(shí)間后連接f→d，d中澄清石灰水變混濁，可驗(yàn)證酵母菌進(jìn)行了無(wú)氧呼吸
C．連接e→d→c→d，第一個(gè)d的作用是吸收空氣中的CO2，第二個(gè)d中澄清石灰水變混濁，可驗(yàn)證酵母菌進(jìn)行了無(wú)氧呼吸
D．上述兩種連接方式的結(jié)果表明，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸都生成了CO2
答案　C
解析　連接e→d→c→d，第一個(gè)d的作用是檢驗(yàn)空氣中的二氧化碳是否被除凈，且第二個(gè)d中石灰水變混濁只能說(shuō)明有二氧化碳產(chǎn)生，不能驗(yàn)證酵母菌進(jìn)行了無(wú)氧呼吸，C錯(cuò)誤。
2．如圖為探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)裝置。下列敘述正確的是(　　)

A．實(shí)驗(yàn)自變量為溫度
B．實(shí)驗(yàn)因變量為CO2產(chǎn)量的多少
C．空氣泵泵入的氣體應(yīng)先除去O2
D．乙、丙兩試管中的培養(yǎng)液加入干酵母后應(yīng)煮沸冷卻除去CO2
答案　B
解析　本實(shí)驗(yàn)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式，自變量為氧氣的有無(wú)，A錯(cuò)誤；因變量為CO2產(chǎn)生量的多少或者酒精的有無(wú)，B正確；氣泵泵入的氣體含有O2，但應(yīng)先除去CO2，C錯(cuò)誤；加入干酵母后煮沸冷卻，會(huì)殺死加入的酵母菌，D錯(cuò)誤。
3．下列關(guān)于人體細(xì)胞呼吸的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．有氧呼吸釋放的CO2中的氧元素全部來(lái)自葡萄糖
B．有氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的[H]在線粒體內(nèi)膜上與O2結(jié)合生成水
C．有氧呼吸過(guò)程中釋放的能量大部分以熱能形式散失
D．丙酮酸在線粒體基質(zhì)中分解產(chǎn)生CO2
答案　A
解析　有氧呼吸反應(yīng)過(guò)程中，O2中的氧元素全部用于產(chǎn)生水，有氧呼吸釋放的CO2中的氧元素來(lái)自葡萄糖和參與反應(yīng)的水，A錯(cuò)誤。
4．線粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所。下列關(guān)于線粒體結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是(　　)
A．與有氧呼吸有關(guān)的酶主要分布在線粒體的外膜、內(nèi)膜和基質(zhì)中
B．線粒體可在有氧條件下將葡萄糖氧化分解為CO2和水
C．線粒體的內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴擴(kuò)大內(nèi)膜面積
D．能進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞都含有線粒體
答案　C
解析　與有氧呼吸有關(guān)的酶主要分布在線粒體的內(nèi)膜和基質(zhì)中，A錯(cuò)誤；線粒體可在有氧條件下將丙酮酸氧化分解為CO2和水，B錯(cuò)誤；線粒體的內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴擴(kuò)大內(nèi)膜面積，為有氧呼吸有關(guān)的酶提供很多附著點(diǎn)，C正確；能進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞不一定都含有線粒體，如藍(lán)細(xì)菌，D錯(cuò)誤。
5．細(xì)胞有氧呼吸產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合形成水，2,4－二硝基苯酚(DNP)對(duì)該過(guò)程沒(méi)有影響，但能抑制ATP合成。據(jù)此推測(cè)DNP的作用正確的是(　　)
A．有氧呼吸第一階段不會(huì)產(chǎn)生ATP，該過(guò)程不受DNP影響
B．DNP主要在線粒體基質(zhì)中發(fā)揮作用，因?yàn)槠湫纬葾TP最多
C．DNP作用于組織細(xì)胞時(shí)，線粒體內(nèi)膜上散失的熱能將增加
D．DNP抑制葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞，進(jìn)而抑制細(xì)胞有氧呼吸過(guò)程
答案　C
解析　有氧呼吸第一階段能產(chǎn)生ATP，A錯(cuò)誤；根據(jù)題意可知，DNP主要在線粒體內(nèi)膜中發(fā)揮作用，抑制有氧呼吸第三階段中ATP的合成，B錯(cuò)誤；DNP作用于組織細(xì)胞時(shí)，使線粒體內(nèi)膜的酶無(wú)法催化形成ATP，結(jié)果以熱能形式散失，故線粒體內(nèi)膜上散失的熱能將增加，C正確；DNP抑制有氧呼吸第三階段ATP的合成，而紅細(xì)胞只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞為協(xié)助擴(kuò)散，故DNP對(duì)葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞過(guò)程無(wú)影響，D錯(cuò)誤。
6．(2019·遼寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一期末)如圖表示細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的部分過(guò)程，以下有關(guān)敘述不正確的是(　　)

A．圖中的[H]主要在線粒體內(nèi)產(chǎn)生
B．圖中①物質(zhì)是O2
C．用18O標(biāo)記葡萄糖完成該過(guò)程后，產(chǎn)物水中檢測(cè)不到18O
D．圖示過(guò)程會(huì)釋放熱能
答案　B
解析　分析題圖可知，①與丙酮酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，因此①是反應(yīng)物水。
7．(2020·北京高一期末)下圖表示的是測(cè)定保溫桶內(nèi)溫度變化的實(shí)驗(yàn)裝置。某研究小組以該裝置探究酵母菌在不同條件下細(xì)胞呼吸的情況。

材料用具：保溫桶(500 mL)、溫度計(jì)、活性干酵母、質(zhì)量濃度0.1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蠟油。
實(shí)驗(yàn)假設(shè)：酵母菌在有氧條件下的細(xì)胞呼吸比無(wú)氧條件下細(xì)胞呼吸放出的熱量多。
(1)取A、B兩裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下，請(qǐng)補(bǔ)充下表中內(nèi)容：
裝置
步驟一
步驟二
步驟三
A
加入240 mL的葡萄糖溶液
加入10 g活性干酵母
①________
B
加入240 mL煮沸后冷卻的葡萄糖溶液
②________
加入石蠟油，鋪滿液面

(2)表中表示酵母菌在有氧條件下細(xì)胞呼吸的裝置的是________(填“A”或“B”)。
(3)B裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是________，這是控制實(shí)驗(yàn)的________變量。
(4)實(shí)驗(yàn)預(yù)期：在適宜條件下實(shí)驗(yàn)，30分鐘后記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，若裝置A、B溫度大小關(guān)系是A________(填“”)B，則假設(shè)成立。
(5)研究小組為了解酵母菌在有氧條件下細(xì)胞呼吸比無(wú)氧條件下細(xì)胞呼吸放出的熱量更多的原因，進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，并了解到酵母菌呼吸過(guò)程是從分解葡萄糖開始的，有氧呼吸的全過(guò)程分為3個(gè)階段。其中，第一階段場(chǎng)所是________；在有氧呼吸的過(guò)程中，釋放的CO2是在第________階段產(chǎn)生的。
答案　(1)①不加石蠟油?、诩尤?0 g活性干酵母　(2)A　(3)去除氧氣　自　(4)>　(5)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　二
解析　(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需遵循對(duì)照原則和單一變量原則，因此①處應(yīng)填：不加入石蠟油，②處應(yīng)填：加入10 g活性干酵母。
(2)A組實(shí)驗(yàn)沒(méi)有加入石蠟油，這樣有氧氣溶解在水里，酵母菌可以進(jìn)行有氧呼吸。
(3)B裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧氣，這樣可以控制實(shí)驗(yàn)的自變量。
(4)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的假設(shè)為有氧條件下比無(wú)氧條件下細(xì)胞呼吸放出熱量多，因此若假設(shè)成立時(shí)，裝置A、B溫度大小關(guān)系是A＞B。
(5)有氧呼吸第一階段場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；在有氧呼吸的過(guò)程中，釋放的CO2是在第二階段產(chǎn)生的。
8．(2020·北京高一期末)研究人員利用不同藥物干擾線粒體膜上蛋白的功能，得到下圖曲線。請(qǐng)回答問(wèn)題：

(1)線粒體是細(xì)胞進(jìn)行______的主要場(chǎng)所。線粒體具有________層膜結(jié)構(gòu)。有氧呼吸的第三階段發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，[H]與氧結(jié)合形成水并釋放大量能量，有一部分儲(chǔ)存在________中。
(2)據(jù)圖可推測(cè)，藥物O和R均會(huì)導(dǎo)致ATP合成量________，加入藥物F，雖然耗氧速率上升，但此時(shí)ATP不能合成，其原因可能是藥物F會(huì)導(dǎo)致線粒體內(nèi)膜發(fā)生氫離子的滲漏，使膜兩側(cè)的濃度差________。
(3)對(duì)乙酰氨基酚(縮寫為APAP)是一類感冒藥。高濃度的APAP處理肝細(xì)胞后，測(cè)定______________發(fā)現(xiàn)結(jié)果與藥物O和R的處理結(jié)果相似，初步證實(shí)過(guò)量使用APAP會(huì)損傷肝細(xì)胞線粒體。
答案　(1)有氧呼吸　雙　ATP　(2)下降　消失　(3)線粒體的耗氧速率
解析　(1)線粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所，具有雙層膜結(jié)構(gòu)，有氧呼吸釋放的能量，大部分以熱能的形式散失，還有一部分儲(chǔ)存于ATP中。
(2)從圖中看出，加入O和R后，線粒體的耗氧速率降低，說(shuō)明細(xì)胞呼吸減弱，因此ATP合成量下降。加入藥物F雖然耗氧速率上升，但此時(shí)ATP不能合成，由于氫離子發(fā)生了滲漏，所以可以推測(cè)膜兩側(cè)的氫離子濃度差消失。
(3)該實(shí)驗(yàn)用藥物O和R處理后，是測(cè)定的線粒體的耗氧速率，所以用APAP處理后也應(yīng)該測(cè)定線粒體的耗氧速率。

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第3節(jié) 細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修1《分子與細(xì)胞》

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