2019-2020版高中生物 第4章 光合作用和細胞呼吸 第三節(jié) 細胞呼吸學案 蘇教版必修1
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1、第三節(jié) 細胞呼吸 [學習目標] 1.說出細胞呼吸的本質和過程。2.說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同。3.說明細胞呼吸的原理,并探討其在生產和生活中的應用。 一、細胞呼吸的本質及有氧呼吸的過程 1.細胞呼吸的概念 (1)場所:活細胞。 (2)反應物:糖類、脂質和蛋白質等有機物。 (3)產物:二氧化碳或其他產物。 (4)能量變化:釋放出能量并生成ATP。 2.類型 (1)分類依據:是否需要氧氣參與。 (2)類型:有氧呼吸和無氧呼吸。 3.本質:氧化分解有機物,釋放能量。 4.呼吸速率:在一定溫度下單位質量的活細胞或組織在單位時間內的CO2釋放量或O2消耗量。 5.細胞呼吸
2、與燃燒的區(qū)別 (1)燃燒:往往伴有劇烈的發(fā)光發(fā)熱現象。 (2)細胞呼吸:在溫和的條件下,有機物被酶催化氧化分解,逐步釋放能量的過程。 6.線粒體的結構 線粒體具有雙層膜,[3]內膜向內腔折疊形成[2]嵴,大大增加了內膜的表面積,線粒體內充滿了液態(tài)的[4]基質,線粒體的內膜上和基質中含有許多種與有氧呼吸有關的酶。 7.有氧呼吸 (1)概念 主要場所 線粒體 物質變化 反應物:葡萄糖等有機物; 產物:CO2、H2O 條件 O2參與、多種酶催化 能量變化 釋放能量并生成大量ATP (2)過程 (3)總反應式: C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+
3、12H2O+能量。 下圖表示有氧呼吸過程,據圖分析: 1.圖中①②④表示有氧呼吸三個階段產生的能量,其中生成ATP最多的是哪個過程? 答案?、苓^程釋放能量最多。 2.圖中的③、⑤、⑥分別是什么物質?有氧呼吸過程中,參與反應的氧氣中的氧最終到了哪種產物中? 答案?、酆廷薅际撬菔茄鯕?。有氧呼吸過程中,參與反應的氧氣中的氧最終到產物水中。 3.1mol葡萄糖在體內徹底氧化分解共釋放出2870kJ的能量,其中有1161kJ的能量儲存在ATP中,其余的能量以熱能的形式散失,以維持體溫的恒定。那么,1mol葡萄糖通過有氧呼吸可形成多少mol的ATP?其能量轉換效率是多少? 答案
4、可形成38mol的ATP。其能量轉換效率是40.45%。 4.葡萄糖等有機物在體外能夠燃燒,有氧呼吸和物質燃燒相比有什么異同? 答案 二者都能釋放能量,產物主要都是水和二氧化碳,不同點在于有氧呼吸是在溫和條件下,在酶的催化下緩慢釋放有機物中的能量,相當一部分能量儲存到了ATP中;燃燒是點燃后劇烈釋放有機物中的能量,能量全部以光能和熱能的形式釋放,不產生ATP。 5.原核生物沒有線粒體,能不能進行有氧呼吸呢? 答案 能,在細胞質基質中進行。 1.如圖為線粒體的結構示意圖,其中不可能發(fā)生的反應是( ) A.②處發(fā)生有氧呼吸第二階段 B.①處產生ATP C.②處產生CO2
5、 D.③處發(fā)生[H]與O2的結合反應 答案 B 解析 分析示意圖可知,①②③分別表示線粒體內外膜間隙、線粒體基質和內膜。有氧呼吸的第二階段發(fā)生在場所②,該過程有CO2產生,而[H]與O2的結合反應在③上完成。物質氧化分解過程不能在①處進行,①處也不能產生ATP。 2.有氧呼吸全過程中的物質變化可分為三個階段: ①C6H12O6→丙酮酸+[H];②丙酮酸+H2O→CO2+[H];③[H]+O2→H2O。 下列與此相關的敘述中,正確的是( ) A.第③階段反應極易進行,無需酶的催化 B.第②階段無ATP生成,第③階段形成較多的ATP C.第②③階段的進行,需在有氧條件下 D.第
6、①階段也在線粒體中進行 答案 C 解析 有氧呼吸的三個階段都需要酶的催化,都有ATP的產生;產生ATP最多的是第三階段;有氧呼吸第二、三階段需在有氧條件下進行,因為丙酮酸需在有氧條件下進入線粒體;第①階段在細胞質基質中進行。 二、無氧呼吸 1.概念 (1)條件:無氧或缺氧。 (2)場所:細胞質基質。 (3)反應物:葡萄糖等有機物。 (4)產物:C2H5OH(乙醇)和CO2或C3H6O3(乳酸),同時釋放較少能量。 2.反應式 (1)產生乙醇 (2)產生乳酸 3.影響酵母菌無氧呼吸的因素 (1)實驗目的:說明影響細胞無氧呼吸的因素。 (2)實驗原理:酵母菌無氧呼吸
7、的產物有CO2,通過CO2與澄清的石灰水的反應速度來探討O2的濃度、溫度等因素對酵母菌無氧呼吸的影響。 (3)實驗步驟 ①閱讀實驗背景材料,得出結論:酵母菌既能進行有氧呼吸,也能進行無氧呼吸,兩種呼吸的產物中都有CO2。 ②分小組討論,提出O2的濃度、溫度可能會對酵母菌的無氧呼吸產生的影響。 ③分組設計實驗,實驗設計要注意:實驗裝置要符合科學性;觀察記錄表格要合理。 1.無氧呼吸第一階段和有氧呼吸完全相同,也有[H]的產生,這部分[H]去向了哪里? 答案 參與了第二階段乳酸或者乙醇的生成。 2.1mol葡萄糖分解成乳酸時,只釋放出196.65kJ的能量,其中有61.08kJ的
8、能量儲存在ATP中,其余的能量以熱能的形式散失。那么,1mol葡萄糖通過乳酸發(fā)酵可形成多少mol的ATP?其能量轉換效率是多少? 答案 可形成2mol的ATP。其能量轉換效率是31.06%。 3.無氧呼吸是有機物不徹底的氧化分解,釋放的能量比有氧呼吸少,為什么? 答案 還有很大一部分能量存在不徹底的氧化產物乳酸和乙醇中。 4.劇烈運動過后的肌肉酸疼是怎樣造成的? 答案 劇烈運動,氧氣供應不足,肌肉細胞無氧呼吸產生了乳酸。 3.如圖所示的圖解表示真核細胞呼吸的部分過程,可以在細胞質基質中發(fā)生的是( ) A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 答案 B 解析
9、①是有氧呼吸第二、三階段,發(fā)生在線粒體中。②和③表示兩種類型的無氧呼吸,均發(fā)生在細胞質基質中。④表示ATP的合成,可發(fā)生在細胞質基質中。 4.比較植物有氧呼吸和無氧呼吸過程,下列說法不正確的是( ) A.有氧呼吸和無氧呼吸過程都需要酶的催化 B.葡萄糖是有氧呼吸的主要反應物,不是無氧呼吸的主要反應物 C.無氧呼吸第一階段產生的[H]用于第二階段 D.有氧呼吸反應物中的氫元素全部到[H]中,[H]在第三階段與氧結合生成水 答案 B 解析 生物體內的任何化學反應都需要酶的催化,A項正確;有氧呼吸和無氧呼吸常用的能源物質都是葡萄糖,B項錯誤;無氧呼吸第一階段產生[H],第二階段[H]
10、和丙酮酸反應,C項正確;有氧呼吸的反應物葡萄糖和H2O中的氫元素全部到[H]中,[H]在第三階段與氧結合生成水,D項正確。 歸納提升 真核生物有氧呼吸和無氧呼吸的比較 項目 有氧呼吸 無氧呼吸 不同點 條件 需氧 不需氧 場所 細胞質基質、線粒體 細胞質基質 分解程度 葡萄糖被徹底分解 葡萄糖分解不徹底 產物 CO2、H2O 乳酸或乙醇和CO2 能量釋放 大量能量 少量能量 相同點 本質都是氧化分解有機物,釋放能量,生成ATP供生命活動所需;第一階段從葡萄糖到丙酮酸完全相同 三、細胞呼吸原理的應用 1.農業(yè)生產上 (1)原理:適當增強細胞呼
11、吸,以促進作物的生長發(fā)育。 (2)實例:水稻生產中適時露田和曬田。 2.糧食儲藏上 (1)原理:降低溫度和保持干燥,抑制細胞呼吸,延長保存期限。 (2)實例:稻谷等種子的含水量不能過高,以防過強的細胞呼吸釋放的熱量和水導致種子霉變。 3.果蔬儲藏上 (1)原理:降低氧濃度或溫度,抑制細胞呼吸,減少有機物的消耗。 (2)實例:在0~1℃條件下儲藏蘋果、柑橘等果實。 拓展提升 影響細胞呼吸的因素 (1)影響細胞呼吸的內部因素:酶的種類和數量。 (2)影響細胞呼吸的外部因素主要有:氧氣、溫度、CO2濃度和水分等。 名稱 曲線 解讀 溫度 溫度主要影響呼吸酶的活性。一
12、般而言,在一定范圍內,呼吸強度隨著溫度的升高而增強 O2濃度 O2濃度為零時只進行無氧呼吸;O2濃度為10%以下,既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸;O2濃度為10%以上,只進行有氧呼吸 CO2濃度 增加CO2的濃度對細胞呼吸有明顯的抑制作用。這可以從化學平衡的角度進行解釋 水 在一定范圍內細胞呼吸強度隨含水量的增加而加強 下表是某植物非綠色器官(無氧呼吸產生乙醇和二氧化碳),隨氧氣濃度變化,無氧呼吸和有氧呼吸強度的變化,據表分析: 氧氣濃度(%) 0 2.5 5 7.5 10 12.5 無氧呼吸釋放的CO2量 10 7 3 1 0
13、0 有氧呼吸釋放的CO2量 (吸收的氧氣量) 0 2 3 6 8 10 總CO2釋放量 10 9 6 7 8 10 1.O2濃度為零時,該器官的細胞呼吸方式是哪種? 答案 O2濃度為零時,只進行無氧呼吸。 2.O2濃度在2.5%~10%之間時和在10%以上時,該器官的細胞呼吸方式有什么不同? 答案 O2濃度在2.5%~10%時,進行有氧呼吸和無氧呼吸;O2濃度在10%以上時,只進行有氧呼吸。 3.O2濃度為5%時,有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2量相等,二者消耗的葡萄糖是不是也一樣多? 答案 不是。根據有氧呼吸和無氧呼吸的方程式可以看出:有氧呼吸時,
14、1C6H12O6→6CO2;無氧呼吸時,1C6H12O6→2CO2。所以當有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2量相等時,二者消耗的葡萄糖之比是1∶3。 關鍵點撥 根據吸收氧氣和釋放二氧化碳的量判斷細胞呼吸的方式:當O2濃度為零時,只進行無氧呼吸;當吸收的氧氣和釋放的二氧化碳量相等時,只進行有氧呼吸;當吸收的氧氣比釋放的二氧化碳量少時,有氧呼吸和無氧呼吸同時進行。 5.對“鋤土出肥”這一俗語最科學的解釋是( ) A.松土可以使根生長得快,吸收更多的營養(yǎng)物質 B.松土可以改良土壤 C.松土可以促進根的有氧呼吸,使根吸收更多的礦質元素 D.松土可以提高土壤的含水量,有利于根的吸收作用
15、答案 C 解析 礦質元素大多數以離子形式存在,通過主動運輸的方式被吸收。松土可增大土壤含氧量,促進根的有氧呼吸,使根吸收更多的礦質元素。 6.如圖表示某植物非綠色器官在不同O2濃度下,O2的吸收量和CO2的釋放量的變化情況,根據所提供的信息,以下判斷正確的是( ) A.N點時,該器官O2的吸收量和CO2的釋放量相等,說明其只進行有氧呼吸 B.M點是儲藏該器官的最適O2濃度,此時無氧呼吸的強度最低 C.該器官呼吸作用過程中有非糖物質氧化分解 D.L點時,該器官產生CO2的場所是細胞中的線粒體基質 答案 C 解析 N點之后,O2的吸收量與CO2的釋放量不等,說明該植物非綠色器
16、官呼吸作用過程中還有非糖物質的氧化分解,C項正確;由于有非糖物質參與氧化分解,故O2的吸收量與CO2的釋放量相等不能說明該器官只進行有氧呼吸,A項錯誤;M點細胞的總呼吸強度最低,但無氧呼吸強度并不是最低的,B項錯誤;L點時,細胞只進行無氧呼吸,產生CO2的場所是細胞質基質,D項錯誤。 拓展延伸 葡萄糖不是細胞呼吸的唯一底物,脂肪等物質也可以作為呼吸底物進行有氧呼吸,由于脂肪和糖類相比含氫多,含氧少,因此以脂肪作為呼吸底物進行有氧呼吸時,消耗的氧氣要比放出的二氧化碳多。 1.下列敘述,正確的打“√”,錯誤的打“×”。 (1)不同生物無氧呼吸的產物不一定相同( ) (2)
17、人體細胞在有氧或無氧狀態(tài)下均可產生CO2( ) (3)無氧呼吸是不徹底的氧化分解,一些能量沒釋放出來,所以無氧呼吸釋放的能量較少( ) (4)溫度是通過影響酶的活性來影響細胞呼吸的( ) (5)農田長期水淹后會造成植物爛根與無氧呼吸有關( ) 答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)√ 2.下列有關細胞呼吸的敘述中,正確的是( ) A.細胞中的物質都能作為細胞呼吸的原料 B.有機物分解所釋放的能量完全被細胞利用 C.有機物只能在有氧的情況下被分解 D.細胞呼吸發(fā)生在活細胞中 答案 D 解析 活細胞需要細胞呼吸釋放能量來維持正常的生命活動,細胞呼吸一旦
18、停止,生命活動就不能正常進行。 3.用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子,18O的轉移途徑是( ) A.葡萄糖→丙酮酸→H2O B.葡萄糖→丙酮酸→O2 C.葡萄糖→O2→H2O D.葡萄糖→丙酮酸→CO2 答案 D 解析 以葡萄糖為底物的有氧呼吸過程可分為3個階段,第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸,同時產生[H]和少量能量;第二階段是丙酮酸分解成CO2,同時產生[H]和少量能量;第三階段是第一階段和第二階段產生的[H]與氧結合生成H2O,同時產生大量能量。從葡萄糖氧化分解產生H2O和CO2的全過程可以看出,葡萄糖中18O的轉移途徑是葡萄糖→丙酮酸→CO2。 4.人骨骼肌
19、內的白肌細胞含少量線粒體,適合無氧呼吸、進行劇烈運動。白肌細胞內葡萄糖氧化分解的產物有( ) ①乙醇?、谌樗帷、跜O2 ④H2O?、軦TP A.①③⑤ B.②④⑤ C.①③④⑤ D.②③④⑤ 答案 D 解析 白肌細胞含少量線粒體,可以進行有氧呼吸和無氧呼吸,無氧呼吸的產物為乳酸和ATP,有氧呼吸的產物為CO2、H2O、ATP。 5.生物體內葡萄糖分解代謝過程如圖所示,據圖回答下列問題: (1)有氧呼吸和無氧呼吸都經過的階段是圖中的______(填序號),此階段進行的場所是________________。 (2)①②③④中,可在人體某些細胞中進行的是________。
20、(3)酵母菌進行有氧呼吸和無氧呼吸都能產生CO2,產生的場所分別是_________________。 (4)糧食儲藏過程中,有時會發(fā)生糧堆濕度增大現象,這是因為_______________________。 答案 (1)① 細胞質基質 (2)①②④ (3)線粒體基質、細胞質基質 (4)糧食進行有氧呼吸產生水 解析 圖中①是有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段,②是有氧呼吸的第二、三階段,③④分別是兩種無氧呼吸的第二階段。有氧呼吸和無氧呼吸都要經過葡萄糖分解為丙酮酸的過程,此過程發(fā)生在細胞質基質中。人體細胞無氧呼吸的產物是乳酸。 題組一 細胞呼吸的本質及有氧呼吸的過程 1.細胞呼吸
21、的實質是( ) A.分解有機物,儲存能量 B.合成有機物,儲存能量 C.分解有機物,釋放能量 D.合成有機物,釋放能量 答案 C 解析 細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產物,釋放出能量并生成ATP的過程。 2.下列關于有氧呼吸過程的敘述中,正確的是( ) A.全過程必須有氧參與,并且始終在線粒體中進行 B.第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸,產生大量的[H]和能量 C.第二階段是丙酮酸分解成CO2和H2O,產生少量的能量 D.第三階段是[H]和氧結合產生H2O,同時生成大量的能量 答案 D 解析 有氧呼吸第一階段在細胞質基質中進行,葡萄
22、糖分解成丙酮酸,同時產生少量的[H]和能量;第二階段在線粒體基質中進行,丙酮酸和H2O徹底分解成CO2和[H],產生少量的能量;第三階段在線粒體內膜上進行,[H]和氧結合產生H2O,同時生成大量的能量。 3.向正在進行有氧呼吸的細胞懸液中加入甲、乙、丙、丁四種抑制劑,下列說法正確的是( ) A.若甲能抑制丙酮酸分解,則會使丙酮酸的消耗增加 B.若乙能抑制葡萄糖分解,則會使丙酮酸增加 C.若丙能抑制ATP的形成,則會使ADP的消耗增加 D.若丁能抑制[H]被氧化成水,則會使O2的消耗減少 答案 D 題組二 無氧呼吸的過程 4.有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培養(yǎng)液,當通入不同濃度的氧
23、氣時,其產生的乙醇和CO2的量如下表所示: 氧濃度(%) a b c d 產生CO2的量(mol) 30 9 12.5 15 產生乙醇的量(mol) 0 9 6.5 6 下列敘述錯誤的是( ) A.氧濃度為a時,只進行有氧呼吸 B.b值對應的氧濃度為零 C.氧濃度為c時,經有氧呼吸產生的CO2為6mol D.氧濃度為d時,有1/3的葡萄糖用于乙醇發(fā)酵 答案 D 解析 根據表格信息,結合有氧呼吸和無氧呼吸的反應式可判斷:在氧濃度為a時酵母菌只進行有氧呼吸,氧濃度為b時只進行無氧呼吸,氧濃度為c、d時既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸。氧濃度為d時有氧呼
24、吸產生CO2的量為15-6=9mol,消耗葡萄糖1.5mol,無氧呼吸產生CO2的量為6mol,消耗葡萄糖3mol,故有2/3的葡萄糖用于乙醇發(fā)酵。 5.馬鈴薯塊莖進行無氧呼吸時只能釋放少量能量,其他能量( ) A.儲藏在葡萄糖中 B.存留于乙醇中 C.存留于乳酸中 D.以熱能形式散失 答案 C 解析 與有氧呼吸相比,無氧呼吸過程釋放的能量少,因為無氧呼吸過程中,有機物分解不徹底,大部分能量還存留在呼吸產物中,馬鈴薯塊莖無氧呼吸的產物是乳酸。 6.水稻根尖細胞呼吸過程中,若單位時間內CO2釋放量與O2吸收量的比值大于1,其原因是( ) A.出現了無氧呼吸 B.分解了脂肪
25、C.無氧呼吸強度大于有氧呼吸 D.有氧呼吸強度大于無氧呼吸 答案 A 解析 水稻以糖類為底物進行有氧呼吸過程中CO2釋放量與O2吸收量相等,無氧呼吸過程中不吸收O2但釋放CO2;當CO2釋放量與O2吸收量比值大于1時,表明同時進行有氧呼吸和無氧呼吸;由于脂肪的碳氫比例較高,其氧化分解時CO2的釋放量小于O2的吸收量,故若細胞呼吸分解的底物中含有脂肪,則會出現單位時間內CO2釋放量與O2吸收量的比值小于1的現象,與題干不符。 7.細胞內葡萄糖分解代謝過程如圖所示,下列敘述錯誤的是( ) A.植物細胞能進行過程①和③或過程①和④ B.真核細胞的細胞質基質中能進行過程①和② C.
26、動物細胞內,過程②比過程①釋放的能量多 D.乳酸菌細胞內,過程①產生[H],過程③消耗[H] 答案 B 解析 大多數植物細胞無氧呼吸能夠產生乙醇和CO2,少量植物器官如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根無氧呼吸的產物是乳酸;真核細胞的細胞質基質中能進行無氧呼吸的全過程(過程①和③或過程①和④)及有氧呼吸的第一階段(過程①),過程②(有氧呼吸的第二、三兩個階段)發(fā)生在線粒體中;動物細胞內過程②(有氧呼吸的第二、三兩個階段)比過程①(有氧呼吸或無氧呼吸的第一個階段)釋放的能量多;包括乳酸菌在內的細胞的無氧呼吸過程中,在第一階段(過程①)產生[H],在第二階段(過程③或④)消耗[H]。 題組三 影響細胞呼
27、吸的因素及其應用 8.在生產和生活中,常常用到細胞呼吸的原理,下列各項中利用了細胞呼吸原理的是( ) ①真空包裝水果延長保質期 ②酸奶的制作?、劾媒湍妇劸啤、芙o農作物施肥以增加其產量?、葆t(yī)學上通過通入氧氣來驅趕肚子里的蛔蟲?、尴涣紩r食用多酶片 A.①②③⑤ B.①②③⑥ C.②③④⑤ D.③④⑤⑥ 答案 A 解析 給農作物施肥是為農作物提供礦質元素;多酶片中含多種酶類,消化不良時食用多酶片利用的是酶的催化作用,和細胞呼吸沒有直接關系。 9.儲藏蘋果時既要保持其口感又要減少水分的消耗,下列最適宜的儲藏條件是( ) A.高CO2濃度、低氧濃度和零下低溫 B.低CO2濃
28、度、高氧濃度和零下低溫 C.低氧濃度、高CO2濃度和零上低溫 D.完全無氧、高CO2濃度和零上低溫 答案 C 解析 酶的活性在一定范圍內隨溫度的升高而增強,故低溫是儲藏蘋果的有效方法之一,但零下低溫會引起凍傷,使蘋果的口感變壞;低氧濃度下,有氧呼吸較弱,無氧呼吸受抑制;CO2是細胞呼吸的產物,當CO2濃度增加時,會抑制細胞呼吸。 10.甲、乙兩圖表示蘋果組織細胞中CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關敘述不正確的是( ) A.甲圖中O2濃度為a時的情況對應的是乙圖中的E點 B.甲圖中O2濃度為b時,對應乙圖中GH段 C.甲圖的a、b、c、d四個濃度中,c是最適合儲藏
29、蘋果的O2濃度 D.甲圖中O2濃度為d時沒有乙醇產生 答案 B 解析 甲圖中O2濃度為a時,細胞只釋放CO2不吸收O2,說明細胞只進行產生乙醇的無氧呼吸,對應乙圖中的E點,A正確;甲圖中O2濃度為b時,CO2的釋放量大于O2的吸收量,說明細胞既進行有氧呼吸又進行產生乙醇的無氧呼吸,且無氧呼吸強度大,對應乙圖中EG段(不包括E點和G點),B錯誤;儲藏蘋果應選擇CO2釋放量最少時的O2濃度,C正確;O2濃度為d時,CO2的釋放量與O2的吸收量相等,細胞只進行有氧呼吸,因此沒有乙醇產生,D正確。 11.如圖表示大氣溫度及氧濃度對植物組織內產生CO2的影響,下列相關敘述不正確的是(
30、) A.從圖甲可知細胞呼吸最旺盛的溫度為B點所對應的溫度 B.圖甲曲線變化的主要原因是溫度影響與細胞呼吸有關的酶的活性 C.圖乙中DE段有氧呼吸逐漸減弱,EF段有氧呼吸逐漸增強 D.和D、F點相比,圖乙中E點對應的氧濃度更有利于儲藏水果和蔬菜 答案 C 解析 圖乙中DE段無氧呼吸逐漸減弱,有氧呼吸逐漸增強。 12.科研人員探究溫度對密閉罐中水蜜桃果肉細胞呼吸速率的影響,結果如圖。下列敘述正確的是( ) A.20h內,果肉細胞產生ATP的場所有細胞質基質、線粒體、葉綠體 B.50h后,30℃條件下果肉細胞沒有消耗O2,密閉罐中CO2濃度會增加 C.50h后,30℃時
31、的有氧呼吸速率比2℃和15℃時慢,是因為溫度高使酶活性降低 D.實驗結果說明溫度越高,果肉細胞有氧呼吸速率越大 答案 B 解析 果肉細胞不能進行光合作用,其產生ATP的場所有細胞質基質、線粒體,A項錯誤;50h后,30℃條件下果肉細胞沒有消耗O2,是由于此溫度條件下酶的活性較高,有氧呼吸已將O2消耗殆盡,僅進行無氧呼吸,故密閉罐中CO2濃度會增加,B項正確,C項錯誤;由于酶活性的發(fā)揮具有最適溫度,若超過最適溫度,有氧呼吸速率會降低,D項錯誤。 13.下圖中甲圖為不完整的細胞呼吸示意圖,乙圖為線粒體結構模式圖。請據圖回答下列問題: (1)甲圖中X代表的物質是________,E代表
32、的物質可能是________________。 (2)甲圖中有氧呼吸的途徑是________,其中產生能量最多的是階段________(填字母)。 (3)甲圖中C、D階段發(fā)生的場所依次對應于乙圖中的________(填序號)。 (4)A階段與E物質產生階段的反應屬于____________,寫出有關的反應式:___________。 答案 (1)丙酮酸 乙醇和二氧化碳 (2)A、C、D D (3)②① (4)無氧呼吸 C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量 解析 分析題圖可知,乙圖中的①是線粒體內膜,②是線粒體基質,③是線粒體外膜;甲圖中的A、C、D分別代表了細胞呼吸的第一
33、階段、有氧呼吸的第二階段(在線粒體基質中進行)、有氧呼吸的第三階段(在線粒體內膜上進行)。有氧呼吸第三階段釋放的能量最多。圖中的X為丙酮酸,E為乙醇和二氧化碳。 14.如圖表示某植物的非綠色器官在不同的氧濃度下O2吸收量和CO2生成量的變化,請據圖回答下面的問題: (1)圖中曲線QR區(qū)段CO2生成量急劇減少的主要原因是______________________________。 (2)在原圖中繪出無氧呼吸產生的CO2隨氧氣濃度變化而變化的曲線。 (3)若圖中的AB段與BC段的距離等長,說明此時有氧呼吸釋放的CO2與無氧呼吸釋放的CO2相比________(填“一樣多”“更多”或“
34、更少”),有氧呼吸消耗的葡萄糖量是無氧呼吸的________倍。 (4)在長途運輸新鮮蔬菜時,常常向塑料袋中充入氮氣,目的是_______________________。 你認為氧濃度應調節(jié)到________點的對應濃度,更有利于蔬菜的運輸。 答案 (1)氧氣濃度增加,無氧呼吸受到抑制,而有氧呼吸很弱 (2)如圖(點線)所示(所繪曲線應能表現下降趨勢,并經過Q、B以及P點在x軸上的投影點) (3)一樣多 (4)降低呼吸強度,減少有機物的消耗 R 解析 Q點只進行無氧呼吸,P點只進行有氧呼吸,B點有氧呼吸、無氧呼吸釋放的CO2量相等,R點釋放的CO2量最少,此時有利于蔬菜運
35、輸。 15.科研人員探究了不同溫度(25℃和0.5℃)條件下密閉容器內藍莓果實的CO2生成速率的變化,結果見圖1和圖2。 (1)由圖可知,與25℃相比,0.5℃條件下果實的CO2生成速率較低,主要原因是_______; 隨著果實儲存時間的增加,密閉容器內的________濃度越來越高,抑制了果實的細胞呼吸。該實驗還可以通過檢測________濃度的變化來計算呼吸速率。 (2)某同學擬驗證上述實驗結果,設計如下方案: ①稱取兩等份同一品種的藍莓果實,分別裝入甲、乙兩個容積相同的瓶內,然后密封。 ②將甲、乙瓶分別置于25℃和0.5℃條件下儲存,每隔一段時間測定各瓶中的CO2濃度。
36、 ③記錄實驗數據并計算CO2生成速率。 為使實驗結果更可靠,請給出兩條建議,以完善上述實驗方案(不考慮溫度因素)。 a.________________________________________________________________________; b.________________________________________________________________________。 答案 (1)低溫降低了細胞呼吸相關酶的活性 CO2 O2 (2)a.選取的果實成熟度應一致 b.每個溫度條件下至少有3個平行重復實驗 解析 (1)由圖可知,與25℃相比
37、,0.5℃條件下的CO2生成速率較低,主要原因是溫度較低,導致酶的活性較低,呼吸速率較慢,所以其主要原因是:低溫降低了細胞呼吸相關酶的活性;隨著果實儲存時間的增加,密閉容器內的CO2濃度越來越高,抑制了果實的細胞呼吸,該實驗還可以通過檢測O2濃度變化來計算呼吸速率。 (2)根據單一變量原則,控制唯一變量而排除其他無關變量的干擾從而驗證唯一變量的作用,所以,選取的果實成熟度也應一致;根據可重復性原則,同一處理在實驗中出現的次數稱為重復。重復的作用有二,一是降低實驗誤差,擴大實驗的代表性;二是估計實驗誤差的大小,判斷實驗的可靠程度,所以,每個溫度條件下至少有3個平行重復實驗。 18
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