
說明生物通過細(xì)胞呼吸將儲存在有機分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動可以利用的能量。
考點一 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
2.實驗思路——對比實驗
提醒 對比實驗中兩組都是實驗組,兩組之間相互對照。教材中對比實驗的實例有:①探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式;②魯賓和卡門的同位素示蹤法實驗;③赫爾希和蔡斯采用放射性同位素標(biāo)記T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗;④探究溫度(pH)對酶活性的影響。
3.實驗步驟(1)配制酵母菌培養(yǎng)液(酵母菌+ 溶液)。(2)檢測CO2產(chǎn)生量的裝置如圖所示。
(3)檢測酒精的產(chǎn)生:從A、B中各取 2 mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液,分別注入編號為1、2的兩支試管中→分別滴加0.5 mL溶有0.1 g 的濃硫酸溶液→振蕩并觀察溶液的顏色變化。
提醒 由于葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應(yīng)發(fā)生顏色變化,因此,應(yīng)將酵母菌的培養(yǎng)時間適當(dāng)延長以耗盡溶液中的葡萄糖。
5.實驗結(jié)論(1)酵母菌在 和 條件下都能進行細(xì)胞呼吸。(2)在有氧條件下產(chǎn)生大量CO2,在無氧條件下進行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生____________。
(1)探究酵母菌的呼吸方式時,將葡萄糖溶液煮沸,可去除溶液中的O2 ( )(2)對比實驗中每個實驗組的結(jié)果通常都是事先未知的( )(3)在探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實驗中,可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測二氧化碳的含量( )
(4)培養(yǎng)開始時向酵母菌培養(yǎng)液中加入酸性重鉻酸鉀溶液以便檢測酒精生成( )
考向一 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1.(2023·浙江1月選考,16)為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式,可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料進行實驗。下列關(guān)于該實驗的敘述,正確的是A.酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實驗的自變量B.氧氣的有無是本實驗的無關(guān)變量C.可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標(biāo)D.不同方式的細(xì)胞呼吸消耗等量葡萄糖所釋放的能量相等
酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實驗的無關(guān)變量,A錯誤;氧氣的有無是本實驗的自變量,B錯誤;等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解徹底,釋放的能量多,無氧呼吸氧化分解不徹底,大部分能量還儲存在酒精中,釋放能量少,D錯誤。
2.(2024·濰坊高三期末)某同學(xué)連通橡皮球(或氣泵)讓少量空氣間歇性地依次通過如圖裝置中的3個錐形瓶。下列相關(guān)敘述正確的是A.若增加橡皮球(或氣泵)的通氣量,澄清石灰水 變渾濁的速率一定會加快B.在瓶A中的培養(yǎng)液加入酸性重鉻酸鉀溶液后需 要水浴加熱才會產(chǎn)生灰綠色C.酒精檢測前,需要延長酵母菌的培養(yǎng)時間以排 除葡萄糖對實驗結(jié)果的影響D.將瓶A置于微型振蕩器上培養(yǎng)可以提高瓶內(nèi)酵母菌細(xì)胞產(chǎn)生酒精的速率
1.概念:指細(xì)胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產(chǎn)生 ,釋放能量,生成 的過程。
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3.寫出有氧呼吸總反應(yīng)式(標(biāo)出氧元素的來源與去向)
4.能量的釋放與特點(1)釋放:葡萄糖氧化分解釋放的能量大部分以 形式散失,少部分儲存在 中。(2)特點:在溫和的條件下進行,能量 釋放,徹底氧化分解。
就線粒體的起源,科學(xué)家提出了一種解釋:有一種真核細(xì)胞吞噬了原始的需氧細(xì)菌,被吞噬的細(xì)菌不僅沒被消化分解,反而在細(xì)胞中生存下來了。需氧細(xì)菌從宿主細(xì)胞那里獲取丙酮酸,宿主細(xì)胞從需氧細(xì)菌那里得到丙酮酸氧化分解釋放的能量。結(jié)合真核細(xì)胞有氧呼吸的場所,可以判斷需氧細(xì)菌有氧呼吸的場所是 。
(1)葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物質(zhì)( )
(2)真核細(xì)胞都進行有氧呼吸( )
(3)沒有線粒體的細(xì)胞一定不能進行有氧呼吸( )
(4)有氧呼吸的實質(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程( )
1.辨析“NADH”和“NAD+”生物利用的能量來自糖類等有機物中的化學(xué)能,細(xì)胞需通過有機物的逐步氧化分解,將有機物中的能量一部分儲存在ATP中,成為細(xì)胞能直接利用的能量形式。有機物的氧化是逐步脫氫和失電子的過程。 (填“NADH”或“NAD+”)是電子和氫離子的載體,能夠與糖氧化過程中脫下來的氫離子和電子結(jié)合,形成 (填“NADH”或“NAD+”)。
2.有氧呼吸的第三階段:NADH在酶的催化作用下釋放電子和H+,電子被鑲嵌在內(nèi)膜上的特殊蛋白質(zhì)捕獲和傳遞,O2為最終的電子受體,生成H2O。請據(jù)圖分析ATP生成的過程是什么?
提示 內(nèi)膜上特殊蛋白質(zhì)利用電子給予的能量將H+泵出,構(gòu)建H+濃度梯度,H+通過線粒體內(nèi)膜上的ATP合酶順濃度梯度進入線粒體基質(zhì),推動ATP合成。
考向二 有氧呼吸的過程分析3.(2022·全國甲,4)線粒體是細(xì)胞進行有氧呼吸的主要場所。研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)常運動的人肌細(xì)胞中線粒體數(shù)量通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關(guān)的敘述,錯誤的是A.有氧呼吸時細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中都能產(chǎn)生ATPB.線粒體內(nèi)膜上的酶可以參與[H]和氧反應(yīng)形成水的過程C.線粒體中的丙酮酸分解成CO2和[H]的過程需要O2的直接參與D.線粒體中的DNA能夠通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成
4.(不定項)(2022·山東,16)在有氧呼吸第三階段,線粒體基質(zhì)中的還原型輔酶脫去氫并釋放電子,電子經(jīng)線粒體內(nèi)膜最終傳遞給O2,電子傳遞過程中釋放的能量驅(qū)動H+從線粒體基質(zhì)移至內(nèi)外膜間隙中,隨后H+經(jīng)ATP合酶返回線粒體基質(zhì)并促使ATP合成,然后與接受了電子的O2,結(jié)合生成水。為研究短時低溫對該階段的影響,將長勢相同的黃瓜幼苗在不同條件下處理,分組情況及結(jié)果如圖所示。已知DNP可使H+進入線粒體基質(zhì)時不經(jīng)過ATP合酶。下列相關(guān)說法正確的是
A.4 ℃時線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞受阻B.與25 ℃時相比,4 ℃時有氧呼吸產(chǎn)熱多C.與25 ℃時相比,4 ℃時有氧呼吸消耗葡 萄糖的量多D.DNP導(dǎo)致線粒體內(nèi)外膜間隙中H+濃度降低,生成的ATP減少
1.(必修1 P91)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式實驗中,實驗的自變量是 。2.(必修1 P91)請分析該實驗的因變量并完善下表。
溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃的時間長短
橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下可與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使溶液變成灰綠色。可通過觀察溶液顏色是否變化來確定
3.(必修1 P91)在檢測酒精的實驗中,將酵母菌培養(yǎng)的時間適當(dāng)延長以耗盡溶液中的葡萄糖的原因是 。4.(必修1 P93)有氧呼吸:指細(xì)胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把 ,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量,生成大量ATP的過程。
葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應(yīng)發(fā)生顏色變化
葡萄糖等有機物徹底氧化分解
5. (必修1 P92~93)真核細(xì)胞有氧呼吸第一階段在 中進行,產(chǎn)物為 ;第二階段在 中進行,需要消耗____,產(chǎn)物為CO2、[H]、少量能量;第三階段在 進行,需要消耗O2,能產(chǎn)生水,并產(chǎn)生大量能量。6.(必修1 P92)請寫出有氧呼吸的反應(yīng)式:___________________________________________。7.有氧呼吸過程中葡萄糖中能量的去向為____________________________________________________。
丙酮酸、[H]、少量能量
大部分以熱能的形式散失,少
部分轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2
一、選擇題:每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求。1.(2022·重慶,12)從如圖中選取裝置,用于探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式,正確的組合是A.⑤→⑧→⑦和⑥→③ B.⑧→①→③和②→③C.⑤→⑧→③和④→⑦ D.⑧→⑤→③和⑥→⑦
注:箭頭表示氣流方向。
2.(2022·河北,4)關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述,正確的是A.酵母菌無氧呼吸不產(chǎn)生使溴麝香草酚藍(lán)溶液變黃的氣體B.種子萌發(fā)時需要有氧呼吸為新器官的發(fā)育提供原料和能量C.有機物徹底分解、產(chǎn)生大量ATP的過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中D.通氣培養(yǎng)的酵母菌液過濾后,濾液加入重鉻酸鉀濃硫酸溶液后變?yōu)榛摇【G色
3.(2023·天津,1)衣原體缺乏細(xì)胞呼吸所需的酶,則其需要從宿主細(xì)胞體內(nèi)攝取的物質(zhì)是A.葡萄糖 B.糖原 C.淀粉 D.ATP
4.如圖為某細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)模式圖,下列反應(yīng)發(fā)生在該細(xì)胞器內(nèi)的是A.葡萄糖分解為丙酮酸B.O2與[H]反應(yīng)產(chǎn)生水C.葡萄糖分解產(chǎn)生乳酸D.水在光下分解產(chǎn)生O2
5.(2023·濱州高三調(diào)研)糖酵解是糖分解為丙酮酸的過程,普遍存在于細(xì)胞中。下列敘述正確的是A.糖酵解的過程需要消耗氧氣B.糖酵解發(fā)生在線粒體基質(zhì)中C.糖酵解產(chǎn)生的丙酮酸可能轉(zhuǎn)化為乳酸D.糖酵解釋放的能量主要用于合成ATP
6.如圖表示丙酮酸進入線粒體過程模型。丙酮酸先由線粒體外膜上孔蛋白構(gòu)成的通道順濃度梯度進入膜間隙,然后利用內(nèi)膜兩側(cè)H+電化學(xué)梯度提供的能量,依靠H+載體蛋白通過內(nèi)膜進入線粒體基質(zhì)。下列敘述錯誤的是A.線粒體內(nèi)膜上既有丙酮酸的載體蛋白, 也有分解丙酮酸的酶B.丙酮酸經(jīng)孔蛋白進入線粒體膜間隙的方 式屬于協(xié)助擴散C.丙酮酸從膜間隙進入線粒體基質(zhì)的方式屬于主動運輸D.降低膜間隙H+濃度會降低線粒體外膜對丙酮酸運輸?shù)乃俾?br/>7.研究發(fā)現(xiàn),在線粒體內(nèi)膜兩側(cè)存在H+濃度差。H+順濃度梯度經(jīng)ATP合酶轉(zhuǎn)移至線粒體基質(zhì)的同時,驅(qū)動ATP的合成(如圖所示)。根據(jù)圖示得出的下列結(jié)論,錯誤的是A.ATP合酶中存在跨膜的H+通道B.H+可直接穿過內(nèi)膜磷脂雙分子層C.此過程發(fā)生在有氧呼吸第三階段D.線粒體的內(nèi)、外膜功能存在差異
8.(2023·重慶,10)哺乳動物可利用食物中的NAM或NA合成NAD+,進而轉(zhuǎn)化為NADH([H])。研究者以小鼠為模型,探究了哺乳動物與腸道菌群之間NAD+代謝的關(guān)系,如圖所示。下列敘述錯誤的是A.靜脈注射標(biāo)記的NA,腸腔內(nèi)會 出現(xiàn)標(biāo)記的NAMB.靜脈注射標(biāo)記的NAM,細(xì)胞質(zhì) 基質(zhì)會出現(xiàn)標(biāo)記的NADHC.食物中缺乏NAM時,組織細(xì)胞仍可用NAM合成NAD+D.腸道中的厭氧菌合成ATP所需的能量主要來自NADH
9.細(xì)胞呼吸過程中產(chǎn)生的氫可與NAD+結(jié)合,形成NADH。細(xì)胞外煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(eNAMPT)的催化產(chǎn)物NMN是合成NAD+的原料。研究發(fā)現(xiàn),人和哺乳動物的衰老過程與組織中NAD+水平的下降直接相關(guān)。下列說法正確的是A.有氧呼吸過程中NADH的氫全部來自葡萄糖和丙酮酸B.人體細(xì)胞產(chǎn)生NADH的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜C.體內(nèi)的NMN合成量增多可能導(dǎo)致哺乳動物早衰D.促進小鼠體內(nèi)eNAMPT的產(chǎn)生可能延長其壽命
10.(2022·廣東,10)種子質(zhì)量是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的前提和保障。生產(chǎn)實踐中常用TTC法檢測種子活力,TTC(無色)進入活細(xì)胞后可被[H]還原成TTF(紅色)。大豆充分吸脹后,取種胚浸于0.5%TTC溶液中,30 ℃保溫一段時間后部分種胚出現(xiàn)紅色。下列敘述正確的是A.該反應(yīng)需要在光下進行B.TTF可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中生成C.TTF生成量與保溫時間無關(guān)D.不能用紅色深淺判斷種子活力高低
11.(2022·山東,4)植物細(xì)胞內(nèi)10%~25%的葡萄糖經(jīng)過一系列反應(yīng),產(chǎn)生NADPH、CO2和多種中間產(chǎn)物,該過程稱為磷酸戊糖途徑。該途徑的中間產(chǎn)物可進一步生成氨基酸和核苷酸等。下列說法錯誤的是A.磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的NADPH與有氧呼吸產(chǎn)生的還原型輔酶不同B.與有氧呼吸相比,葡萄糖經(jīng)磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的能量少C.正常生理條件下,利用14C標(biāo)記的葡萄糖可追蹤磷酸戊糖途徑中各產(chǎn)物 的生成D.受傷組織修復(fù)過程中所需要的原料可由該途徑的中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化生成
二、選擇題:每小題給出的四個選項中有一個或多個符合題目要求。12.在做“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實驗時,有人用血糖儀對稀釋10倍后培養(yǎng)液中的葡萄糖濃度進行定量分析,并用葡萄糖消耗量計算出呼吸速率。下列說法錯誤的是
A.該實驗屬于對照實驗,其中有氧組為實驗組,無氧組為對照組B.該實驗也可用澄清的石灰水檢測CO2的產(chǎn)生情況,以渾濁程度為實驗指標(biāo)C.每升培養(yǎng)液中酵母菌前15 min的有氧呼吸速率為0.393 mml/minD.隨著時間的變化,裝置中酵母菌種群的有氧呼吸速率、無氧呼吸速率都逐漸 下降
13.下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述,正確的是A.酵母菌釋放等量CO2時,有氧呼吸消耗的葡萄糖是無氧呼吸消耗葡萄 糖的1/3B.發(fā)菜和硝化細(xì)菌進行有氧呼吸時,外界環(huán)境中的O2只需要穿過1層生物 膜即可參與反應(yīng)C.油菜種子細(xì)胞進行有氧呼吸時會出現(xiàn)消耗O2比釋放CO2多的情況D.在密閉容器中用葡萄糖培養(yǎng)液培養(yǎng)動物細(xì)胞時,氣體體積不發(fā)生變化 可以判斷其只進行有氧呼吸
14.(2024·湘潭高三聯(lián)考)正常情況下,線粒體內(nèi)膜上H+的氧化與ATP合成相偶聯(lián),如圖所示。研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)CCP作為解偶聯(lián)劑作用于線粒體內(nèi)膜,
使外膜內(nèi)膜之間空腔中的質(zhì)子不通過ATP合酶,而是通過解偶聯(lián)蛋白通道直接回到基質(zhì)中;抗霉素A是呼吸鏈抑制劑,能完全阻止線粒體耗氧。下列敘述正確的是
A.有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的 NADH所攜帶的電子最終傳遞 給氧氣B.加入抗霉素A,細(xì)胞由有氧呼 吸轉(zhuǎn)為無氧呼吸,產(chǎn)生酒精和CO2C.FCCP和抗霉素A均作用于線粒體內(nèi)膜,兩者作用機理相同D.加入FCCP后,可使線粒體內(nèi)膜合成ATP減少,釋放熱能增加
三、非選擇題15.(2024·邵陽高三質(zhì)檢)葡萄糖是真核細(xì)胞能量的主要來源,如圖為動物細(xì)胞中糖類代謝過程示意圖,請回答下列問題:
(1)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,葡萄糖分解產(chǎn)生_____________________(物質(zhì)),如果缺氧,丙酮酸將被轉(zhuǎn)化為______。
丙酮酸、NADH、ATP
(2)線粒體對多數(shù)親水性物質(zhì)透性極低,因此在有O2存在時,丙酮酸需要在膜轉(zhuǎn)運蛋白的幫助下進入____________,脫羧后與輔酶A(CA)連接,產(chǎn)生____________進入TCA循環(huán)。
(3)葡萄糖分解和TCA循環(huán)產(chǎn)生的________中含有高能電子,這些電子通過線粒體內(nèi)膜中的電子傳遞鏈,最終傳遞給_____。
(4)線粒體本身遺傳信息有限,大多數(shù)蛋白由核基因編碼,這些蛋白在___________________合成后運輸?shù)骄€粒體,研究發(fā)現(xiàn)它們的轉(zhuǎn)運與氨基端的信號序列有關(guān),這些信號序列基本不含帶負(fù)電荷
的酸性氨基酸,且具有特定構(gòu)象,其意義是___________________________。
有利于其穿過線粒體的雙層膜
(5)ATP合酶是線粒體內(nèi)膜上的重要結(jié)構(gòu),為鑒定ATP合酶的功能,研究人員進行了線粒體膜重建實驗,過程如下,請完成下表。
上述實驗結(jié)果表明,ATP合酶的正常功能是附著在線粒體內(nèi)膜上進行ATP的合成,若是脫離了內(nèi)膜則無法合成,推測原因是____________________________________________________________________。
分離內(nèi)膜小泡與ATP合酶顆粒無法在膜兩側(cè)形成ATP合成所需的H+濃度梯度
這是一份2024屆高三生物一輪復(fù)習(xí)課件第三單元 第13課時 細(xì)胞呼吸的方式和有氧呼吸,共37頁。PPT課件主要包含了異養(yǎng)兼性厭氧型,產(chǎn)生CO2的多少,葡萄糖,重鉻酸鉀,實驗現(xiàn)象,酒精和,CO2,有氧呼吸,二氧化碳和水,大量ATP等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份新人教新高考生物一輪復(fù)習(xí)課件 第3單元 第3課時 細(xì)胞呼吸的方式和過程,共60頁。PPT課件主要包含了高考生物一輪復(fù)習(xí)策略,細(xì)胞呼吸的方式和過程,課時精練等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中人教版 (2019)第3節(jié) 細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用教案配套課件ppt,共47頁。PPT課件主要包含了必備知識·聚焦概念,NO1,關(guān)鍵能力·突破重難,NO2,應(yīng)用創(chuàng)新·提升素養(yǎng),NO3,課堂檢測·鞏固素能,NO4,點擊右圖進入等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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