2017高考生物總復習 第3單元 第9講ATP的主要來源學案
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1、 第9講 ATP的主要來源 細胞呼吸 [考綱點擊] 1.細胞呼吸(Ⅱ) 2.實驗:探究酵母菌的呼吸方式 [學生用書P49] 一、細胞呼吸的概念和種類 1.含義:有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,生成CO2或其他產(chǎn)物,釋放出能量并生成ATP的過程。 2.分類 二、細胞呼吸的方式 1.有氧呼吸 (1)過程 (2)反應式:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。 2.無氧呼吸 (1)場所:細胞質(zhì)基質(zhì)。 (2)條件:無氧和多種酶。 (3)生成物:酒精和二氧化碳或乳酸。 (4)反應式 ①產(chǎn)物為酒精:C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量
2、能量。 ②產(chǎn)物為乳酸:C6H12O62C3H6O3+少量能量。 巧 記 細胞呼吸三過程,有氧無氧一段同, 葡(萄)糖分解丙酮氫,還要釋放少量能, 有氧呼吸二階段,丙酮和水來反應, 能量CO2還原氫,線(粒)體基質(zhì)內(nèi)完成, 有氧呼吸三階段,O2氧化還原氫, 大量能量水生成,線(粒)體內(nèi)膜上完成, 無氧呼吸二階段,還原物質(zhì)不放能。 三、細胞呼吸原理的應用 1.傷口包扎。 2.作物松土,有利于根的有氧呼吸。 3.稻田排水,防止根進行無氧呼吸。 4.傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)。 1.細胞呼吸方式的探究所用的三種試劑 (1)澄清石灰水和溴麝香草酚藍水溶液:檢測CO2。
3、 (2)酸性重鉻酸鉀溶液:檢測酒精。 2.有氧呼吸需要O2的階段:有氧呼吸第一、二階段都不需要O2,只有第三階段需要O2。 3.兩類生物有氧呼吸的場所 (1)原核生物有氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)或細胞膜。 (2)真核生物有氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。 4.葡萄糖和丙酮酸代謝的具體場所 (1)有氧呼吸。 ①葡萄糖:細胞質(zhì)基質(zhì)。 ②丙酮酸:線粒體基質(zhì)。 (2)無氧呼吸。 ①葡萄糖:細胞質(zhì)基質(zhì)。 ②丙酮酸:細胞質(zhì)基質(zhì)。 5.無氧呼吸的產(chǎn)物:酒精和CO2或乳酸。 考法一 以過程圖為依托,考查細胞呼吸的類型 1.有氧呼吸和無氧呼吸的過程圖解 2.過程分析
4、(1)有氧呼吸中氧元素的來源和去路 (2)反應物和產(chǎn)物 ①CO2是在第二階段產(chǎn)生的,是由丙酮酸和水反應生成的,場所是線粒體基質(zhì)。 ②O2參與了第三階段,[H]和O2結(jié)合生成水,所以細胞呼吸產(chǎn)生的水中的氧來自于O2,場所是線粒體內(nèi)膜。 ③有氧呼吸過程中的反應物和生成物中都有水,反應物中的水用于第二階段和丙酮酸反應,生成物中的水是有氧呼吸第三階段[H]和O2結(jié)合生成的。 (3)細胞呼吸中[H]和ATP的來源和去路 來源 去路 [H] 有氧呼吸:C6H12O6和H2O 無氧呼吸:C6H12O6 有氧呼吸:與O2結(jié)合生成水 無氧呼吸:還原丙酮酸 ATP 有氧呼吸:
5、三個階段都產(chǎn)生 無氧呼吸:只在第一階段產(chǎn)生 用于各項生命活動 (4)能量代謝 ①有氧呼吸三個階段都釋放能量產(chǎn)生ATP,而無氧呼吸只在第一階段釋放能量產(chǎn)生ATP。 ②細胞呼吸釋放的能量大部分以熱能散失,少部分轉(zhuǎn)移到ATP中。 判定細胞呼吸方式的三大依據(jù) 視角1? 以物質(zhì)代謝過程圖為信息載體,考查細胞呼吸的過程、場所、物質(zhì)和能量變化 1.(概念模型類)(2016·江蘇泰州模擬)如圖表示細胞呼吸過程中葡萄糖分解的三個途徑,有關(guān)說法正確的是( ) A.催化過程②③④的酶均分布于細胞質(zhì)基質(zhì) B.過程①②③④中均有ATP生成 C.過程①②③均能發(fā)生在酵母細胞中 D
6、.過程③中的二氧化碳產(chǎn)生于線粒體內(nèi)膜上 解析:選C。③為有氧呼吸的第二、三階段,發(fā)生于線粒體,催化過程③的酶分布于線粒體基質(zhì)或內(nèi)膜上,A錯誤;有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段,有氧呼吸的第二、三階段都會產(chǎn)生ATP,無氧呼吸第二階段沒有ATP的生成,故過程①③中均有ATP生成,過程②④中沒有ATP生成,B錯誤;酵母菌為兼性厭氧菌,既能進行有氧呼吸,也能進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精,故過程①②③均能發(fā)生在酵母細胞中,C正確;二氧化碳是有氧呼吸第二階段的產(chǎn)物,產(chǎn)生于線粒體基質(zhì)中,D錯誤。 2.(化學式圖解類)(2016·湖北武漢模擬)下圖為乙醇在人體內(nèi)主要的代謝過程。下列相關(guān)敘述,正確的是( ) 乙醇乙
7、醛乙酸―→CO2、H2O A.乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸發(fā)生的氧化反應,均由同一種氧化酶催化 B.體內(nèi)乙醇濃度越高,與乙醇分解相關(guān)的酶促反應速率越快 C.乙醇經(jīng)代謝產(chǎn)生的[H]可與氧結(jié)合生成水,同時釋放能量 D.正常生理情況下,人體分解乙醇的速率與環(huán)境溫度呈正相關(guān) 解析:選C。由圖可知乙醇先氧化為乙醛再氧化為乙酸,酶具有專一性,不是同種酶催化,A錯誤;體內(nèi)乙醇濃度越高,因為酶的數(shù)量的限制,酶促反應速率不會一直加快,到一定程度后穩(wěn)定,B錯誤;乙醇代謝產(chǎn)生的[H]可以與氧氣結(jié)合生成水,同時釋放能量,C正確;正常生理狀況下,人體的體溫是相對穩(wěn)定的,人體內(nèi)分解乙醇的速率與環(huán)境溫度基本無關(guān),D錯誤。 3
8、.(生理過程圖解類)(2016·吉林長春模擬)如圖表示萌發(fā)的小麥種子中可能發(fā)生的相關(guān)生理過程,a~e表示物質(zhì),①~④表示過程。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.催化反應②和④的酶都存在于細胞質(zhì)基質(zhì)中 B.圖中物質(zhì)c為[H],它只在有氧呼吸過程中產(chǎn)生 C.圖中①②過程主要發(fā)生在小麥種子萌發(fā)的早期,其中e為ATP D.①④③過程為有氧呼吸的三個階段,其中物質(zhì)a、d分別是丙酮酸和O2 解析:選D。題圖為細胞呼吸的全過程,①②過程為無氧呼吸,①④③過程為有氧呼吸,a、b、c、d、e分別表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精;催化反應②和④的酶分別存在于細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中;無氧呼吸的第一
9、階段也產(chǎn)生[H]。 視角2? 4.(曲線分析類)以下圖甲、圖乙都表示某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述不正確的是( ) A.圖甲中氧濃度為a時的情況對應的是圖乙中的A點 B.圖甲中氧濃度為b時的情況對應的是圖乙中的D點 C.圖甲的a、b、c、d四種濃度中c是最適合貯藏的 D.圖甲中氧濃度為d時沒有酒精產(chǎn)生 解析:選B。圖甲中氧濃度為a時,細胞只釋放CO2不吸收O2,說明細胞只進行無氧呼吸,對應圖乙中的A點,A項正確;圖甲中氧濃度為b時,CO2的釋放量遠遠大于O2的吸收量,說明細胞既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸,且無氧呼吸強度大,應在圖乙中的AC段
10、之間,B項錯誤;貯藏植物器官應選擇CO2產(chǎn)生量最少即細胞呼吸最弱時(甲圖中的c),C項正確;氧濃度為d時,CO2釋放量與O2的吸收量相等,細胞只進行有氧呼吸,因此沒有酒精產(chǎn)生,D項正確。 5.(表格計算分析類)(2016·北京東城模擬)下表為某綠色植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d、e時,CO2釋放量與O2吸收量的變化,下列相關(guān)敘述中正確的是( ) 氧濃度 a b c d e O2吸收量 0 2 4 6 8 CO2釋放量 10 8 6 6 8 A.氧濃度為b時,無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍 B.氧濃度為a時是貯藏該植物器官的最佳濃度
11、C.氧濃度為d時只進行有氧呼吸 D.氧濃度為e時有氧呼吸與無氧呼吸強度相等 解析:選C。a濃度下只進行無氧呼吸,消耗葡萄糖的量是5;b濃度下既有有氧呼吸也有無氧呼吸,無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的9倍,總葡萄糖量是10/3;c濃度下兩種呼吸方式都有,消耗的葡萄糖的量是5/3;d濃度下只進行有氧呼吸,消耗葡萄糖的量是1;e濃度下也只進行有氧呼吸,消耗葡萄糖的量是4/3,貯藏該植物器官時,應選擇消耗葡萄糖量最少的,即氧濃度為d時,故C項正確。 6.(實際應用分析類)(2016·甘肅河西三校一聯(lián))某豆科植物種子萌發(fā)過程中CO2釋放速率和O2吸收速率的變化趨勢如圖所示。下列敘述錯誤的是( )
12、 A.在12~24 h期間,此時的呼吸方式主要是無氧呼吸 B.在12~24 h期間,呼吸的產(chǎn)物是水和二氧化碳 C.第12 h到胚根長出期間,有機物總量下降 D.胚根長出后,氧氣的吸收量明顯增多,說明有氧呼吸速率明顯提高 解析:選B。由圖可看出:12~24 h期間CO2釋放速率遠遠大于O2吸收速率,所以此時細胞呼吸的方式主要為無氧呼吸,A正確;12~24 h期間,細胞既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸,因此呼吸作用的產(chǎn)物有水、CO2、酒精,B錯誤;12 h到胚根長出期間,有機物不斷消耗,C正確;胚根長出后,有氧呼吸明顯增強,D正確。 考法二 以實際應用為背景,考查影響細胞呼吸的因素
13、 1.影響細胞呼吸的外部因素分析 項目 溫度 氧氣濃度 水分 影響原理 影響酶活性 決定呼吸類型和強度 自由水含量較高時呼吸旺盛 坐標曲線 實踐應用 在零上低溫下貯存蔬菜、水果;在大棚蔬菜的栽培過程中,增加晝夜溫差以減少有機物的消耗,提高產(chǎn)量 常利用降低氧的濃度抑制細胞呼吸、減少有機物消耗這一原理來延長蔬菜、水果的保鮮時間 貯藏作物種子時,將種子風干,以減弱細胞呼吸,減少有機物的消耗 2.植物組織細胞呼吸速率的測定 (1)測定植物組織細胞呼吸速率的指標:植物呼吸作用吸收O2、釋放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器內(nèi)氣體壓強減小,刻度管內(nèi)的水滴左
14、移。單位時間內(nèi)液滴左移的體積即表示呼吸速率。 (2)條件:整個裝置必須遮光處理,否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。如圖所示: (3)為防止微生物呼吸對實驗結(jié)果的干擾,應將裝置及所測材料進行消毒處理。 (4)為防止氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差,應設置對照實驗,將所測定的生物材料滅活(將種子煮熟),其他條件均不變。 O2濃度對有氧呼吸和無氧呼吸影響的曲線分析 (1)氧氣作為有氧呼吸的原料,可同時影響有氧呼吸和無氧呼吸的速率。 ①圖甲中O2濃度為0時,只進行無氧呼吸,隨O2濃度升高,有氧呼吸逐漸增強,無氧呼吸逐漸減弱。當O2濃度為0~10%時,細胞既進行有氧呼吸
15、又進行無氧呼吸;O2濃度為10%以上時,只進行有氧呼吸。 ②圖乙中三條曲線分別表示無氧呼吸CO2釋放量、有氧呼吸O2吸收量(等于有氧呼吸CO2釋放量)及兩種呼吸CO2釋放總量。 (2)圖乙中R點為兩種呼吸CO2釋放總量的最低點,一般認為此時細胞的呼吸消耗最少。 AB段長度=BC段長度,說明此時有氧呼吸與無氧呼吸釋放CO2量相等,則此時有氧呼吸消耗的葡萄糖量應為無氧呼吸消耗葡萄糖量的1/3。 視角1? 1.(多組曲線圖綜合類)下列是影響呼吸速率的因素,根據(jù)圖示判斷下列說法錯誤的是( ) A.超過最適溫度,呼吸酶活性降低,細胞呼吸受抑制 B.O2濃度為10%時適宜貯藏水果
16、蔬菜 C.適當提高CO2濃度利于貯藏水果和蔬菜 D.種子含水量是制約種子呼吸作用強弱的重要因素 解析:選B。溫度影響酶的活性,超過最適溫度時,呼吸酶活性降低,細胞呼吸受抑制;由圖乙可知,O2濃度為5%時,有氧呼吸較弱,無氧呼吸受到抑制,此時有機物消耗較少,適宜貯藏水果、蔬菜;由圖丙可知,隨CO2濃度升高,呼吸速率下降,故適當提高CO2濃度有利于貯藏水果和蔬菜;由圖丁可知,含水量影響呼吸速率,隨著含水量的增加,呼吸速率先上升后下降,故種子含水量是制約種子呼吸作用強弱的重要因素。 2.(雙曲線坐標類)(原創(chuàng)題)當往一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液中通入不同濃度的O2時,其產(chǎn)生的酒精和CO2的量
17、如下圖所示。下列說法合理的是( ) A.培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量增長曲線是“J”型曲線 B.酵母菌的呼吸方式與基因沒有關(guān)系 C.O2濃度為b時,酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2的量為12.5 mol D.隨著培養(yǎng)液中O2濃度的變化,酵母菌的呼吸方式也可能發(fā)生改變 解析:選D?!癑”型增長只出現(xiàn)在理想狀態(tài)下,在培養(yǎng)液中,空間、營養(yǎng)有限,酵母菌的數(shù)量先增加后減少,A錯誤;基因控制生物的性狀,不同生物的呼吸方式有差異,肯定與其相關(guān)基因有關(guān)系,B錯誤;由圖可知,O2濃度為b時,產(chǎn)生了6.5 mol酒精,則根據(jù)無氧呼吸的反應式可知,酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2的量為6.5 mol,故有氧呼吸產(chǎn)生的C
18、O2的量為12.5-6.5=6 mol,C錯誤。 視角2? 3.(實驗裝置圖與表格類)(原創(chuàng)題)某同學用如圖所示的裝置,探究不同濃度α-萘乙酸溶液對花生種子細胞呼吸速率的影響。實驗過程中保持注射器活塞不移動,測量出的單位時間內(nèi)有色液滴移動距離如表所示。請根據(jù)實驗裝置及表中所示結(jié)果,判斷下列敘述中不正確的是( ) 組別 α-萘乙酸溶液濃度 (mol/L) 有色液滴移動的距離(mm) 0 min 10 min 20 min 30 min 40 min 50 min ① 0 0 1.1 2.2 3.3 4.4 5.5 ② 10-12 0 6.5
19、 13.0 19.5 26.0 32.5 ③ 10-10 0 8.0 16.0 24.0 32.0 40.0 ④ 10-8 0 7.5 15.0 22.5 30.0 37.5 A.實驗裝置中有色液滴移動的方向是向左,有色液滴移動的距離為因變量 B.實驗裝置中NaOH溶液的作用是吸收植物細胞呼吸產(chǎn)生的CO2 C.某一階段花生種子有活性,但有色液滴不移動,則此時花生種子中產(chǎn)生ATP的場所是線粒體 D.與③組相比,當α-萘乙酸溶液濃度為10-6mol/L時,有色液滴在單位時間內(nèi)移動的距離更小 解析:選C。分析題圖中的實驗裝置可知,乙裝置內(nèi)裝的是無活性
20、的花生種子,目的是排除微生物及環(huán)境因素對實驗結(jié)果的干擾,使實驗結(jié)果更科學、合理。題圖所示裝置中NaOH溶液的作用是吸收花生種子細胞呼吸釋放的CO2,故CO2的產(chǎn)生量并不影響裝置中的壓強,但花生種子細胞有氧呼吸消耗O2,會使裝置內(nèi)壓強減小,使有色液滴左移;題中α-萘乙酸溶液的濃度應為自變量,有色液滴的移動距離應為因變量。有色液滴不移動表示裝置內(nèi)沒有O2的消耗,也就是花生種子細胞此時不進行有氧呼吸,故此時種子中產(chǎn)生ATP的場所應為細胞質(zhì)基質(zhì)。根據(jù)表格可以推測出,在一定范圍內(nèi)α-萘乙酸溶液對花生種子有氧呼吸有促進作用,在10-12、10-10、10-8 mol/L三個濃度中促進作用最大的是10-10
21、 mol/L,故可推測出當α-萘乙酸溶液濃度為10-6mol/L時,有色液滴在單位時間內(nèi)移動的距離小于③組的。 4.(多曲線坐標類)(2016·山東文登統(tǒng)考)為研究淹水時KNO3對甜櫻桃根呼吸的影響,設四組盆栽甜櫻桃,其中一組淹入清水,其余三組分別淹入不同濃度的KNO3溶液,保持液面高出盆土表面,每天定時測定甜櫻桃根有氧呼吸速率,結(jié)果如圖。下列說法正確的是( ) A.櫻桃根細胞無氧呼吸生成CO2的場所是線粒體 B.圖中A、B、C三點,在單位時間內(nèi)與氧結(jié)合的還原氫最多的是點C C.淹水時KNO3對甜櫻桃根有氧呼吸速率降低有減緩作用 D.實驗過程中可以改用CO2的產(chǎn)生量作為檢測有氧
22、呼吸速率的指標 解析:選C。櫻桃根細胞無氧呼吸生成CO2的場所是細胞質(zhì)基質(zhì),有氧呼吸的主要場所是線粒體,A錯誤;圖中A、B、C三點,在單位時間內(nèi)與氧結(jié)合的還原氫最多的是點A,B錯誤;圖示可見KNO3越高,有氧呼吸速率越強,說明淹水時KNO3對甜櫻桃根有氧呼吸速率降低有減緩作用,C正確;植物有氧呼吸和無氧呼吸都可以產(chǎn)生CO2,所以實驗過程中不可以改用CO2的產(chǎn)生量作為檢測有氧呼吸速率的指標,D錯誤。 探究酵母菌的細胞呼吸方式 1.實驗原理 2.實驗流程 提出問題:酵母菌使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精是在有氧還是無氧條件下?酵母菌在有氧和無氧條件下細胞呼吸的產(chǎn)物是什么? 作出假設:針
23、對上述問題,根據(jù)已有的知識和生活經(jīng)驗(如酵母菌可用于釀酒、發(fā)面等)作出合理的假設。 實驗結(jié)論: 3.注意事項 (1)通入A瓶的空氣中不能含有CO2,以保證使第三個錐形瓶中的澄清石灰水變混濁是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致。 (2)B瓶應封口放置一段時間,待酵母菌將B瓶中的氧氣消耗完,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶,確保通入澄清石灰水中的CO2是由無氧呼吸產(chǎn)生的。 「典例引領(lǐng)」 下圖是某研究小組在探究酵母菌的細胞呼吸方式時的兩套實驗裝置圖,下列分析合理的是( ) A.為檢驗空氣中的二氧化碳是否被A瓶完全吸收,可在B瓶前加一
24、個盛有澄清石灰水的錐形瓶 B.實驗中發(fā)現(xiàn)C瓶先變混濁后又澄清了,說明實驗不成功 C.實驗進行一段時間后用酸性的重鉻酸鉀檢測E瓶中物質(zhì)會出現(xiàn)灰綠色 D.D瓶封口后應立即接通E瓶,防止D瓶中的培養(yǎng)液被分解完 [解析] 由于二氧化碳可以使澄清石灰水變混濁,因此可以在B瓶前加一個盛有澄清石灰水的錐形瓶,若錐形瓶中澄清石灰水不變混濁,說明空氣中的二氧化碳被A瓶完全吸收,A項正確;實驗中發(fā)現(xiàn)C瓶先變混濁后又澄清了,說明B瓶中的酵母菌產(chǎn)生的二氧化碳量多,B項錯誤;酸性的重鉻酸鉀遇酒精變成灰綠色,而酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的酒精存在于D瓶中,C項錯誤;D瓶封口后應先讓實驗進行一段時間,等酵母菌通過有氧呼吸消
25、耗完瓶中的氧氣后再接通E瓶,D項錯誤。 [答案] A 「對位訓練」 1.下圖甲、乙兩組裝置中,經(jīng)數(shù)小時后U形管B處的液面會出現(xiàn)的情況是(實驗裝置中的氧氣足以維持實驗期間小白鼠的生命活動,瓶口密封,忽略水蒸氣和溫度變化對實驗結(jié)果的影響)( ) A.甲組上升、乙組不變 B.甲組下降、乙組不變 C.甲組不變、乙組上升 D.甲組不變、乙組不變 解析:選A。甲組裝置中小白鼠進行有氧呼吸消耗氧氣,產(chǎn)生的CO2被NaOH溶液吸收,氣體體積減小,B處液面上升。乙組裝置中小白鼠進行有氧呼吸產(chǎn)生的CO2不被吸收,與消耗的氧氣量相等,氣體體積不變,B處液面不變化。 2.對酵母菌呼吸作
26、用類型的探究是同學們感興趣的實驗,現(xiàn)有生物興趣小組分別進行了如下實驗,請根據(jù)題設要求回答問題: (1)本實驗的自變量是________。進行有氧呼吸的實驗裝置是________。 (2)如果實驗設計中缺少了質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液,而裝置A中的澄清的石灰水變混濁,則不一定說明________產(chǎn)生了二氧化碳,因為無法排除____________使澄清的石灰水變混濁的可能。 (3)橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生化學反應能使溶液變成灰綠色。利用這一原理可以鑒定酒精的存在。上圖中裝置________的酵母菌培養(yǎng)液取樣鑒定,一定會使重鉻酸鉀溶液變成灰綠色。如果兩裝置的酵母菌培養(yǎng)
27、液取樣鑒定都能使重鉻酸鉀溶液變成灰綠色,請分析A裝置產(chǎn)生該結(jié)果的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)裝置A中的酵母菌消耗和產(chǎn)生氣體的場所分別是__________________________________________。 (5)假如你是一名交通警察,請你設計一個簡單的實驗,檢測汽車司機是否喝了酒。_________
28、_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)氧氣的有無影響酵母菌的呼吸方式,根據(jù)題圖,該實驗的自變量是氧氣的有無。(2)裝置A如果缺少質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液,則泵入的氣體中可能含有二氧化碳,會使澄清的石灰水變混濁。(3)裝置B中酵母菌進行無氧呼吸,肯定能產(chǎn)生酒精,使酸性的重鉻酸鉀溶液變成灰綠色。如果裝置A中的培養(yǎng)液也能使酸性的重鉻酸鉀溶液變成
29、灰綠色,則可能是因為氧氣通入不足,酵母菌細胞進行了無氧呼吸。(4)裝置A中酵母菌進行有氧呼吸,氧氣在線粒體內(nèi)膜被消耗,二氧化碳在線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生。 答案:(1)氧氣 A (2)有氧呼吸 空氣中的CO2 (3)B 通入的氧氣量不足 (4)線粒體內(nèi)膜、線粒體基質(zhì) (5)將司機呼出的氣體直接接觸到用酸處理過的重鉻酸鉀溶液,若溶液變成灰綠色,則說明司機喝了酒 [誤區(qū)補短] 易錯點1 對細胞呼吸方式及過程或現(xiàn)象不清楚 [點撥] (1)有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段完全相同。從丙酮酸開始,由于氧的存在與否及酶種類的差異,才分別沿著不同的途徑形成不同的產(chǎn)物。 (2)水稻等植物長期水淹后爛根
30、的原因是無氧呼吸的產(chǎn)物酒精對細胞有毒害作用。玉米種子爛胚的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對細胞有毒害作用。 (3)無線粒體的真核細胞(或生物)只能進行無氧呼吸,如哺乳動物成熟的紅細胞、蛔蟲等,線粒體是進行有氧呼吸的主要場所。一些原核生物無線粒體,但進行有氧呼吸。 易錯點2 有氧呼吸與無氧呼吸(產(chǎn)酒精)的計算 [點撥] (1)消耗等量的葡萄糖時產(chǎn)生的CO2摩爾數(shù): 無氧呼吸∶有氧呼吸=1∶3。 (2)消耗等量的葡萄糖時消耗的O2和產(chǎn)生CO2摩爾數(shù):有氧呼吸消耗的O2∶有氧和無氧呼吸產(chǎn)生的CO2之和=3∶4。 (3)產(chǎn)生等量CO2時消耗葡萄糖摩爾數(shù):無氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。 ?微觀清障
31、 1.判斷下列有關(guān)細胞呼吸的敘述 (1)(2015·四川卷 T3A)探究酵母菌的呼吸方式,可用溴麝香草酚藍檢測產(chǎn)生的CO2。( ) (2)(2015·山東卷 T4B)人體細胞內(nèi)O2/CO2的比值,線粒體內(nèi)比細胞質(zhì)基質(zhì)高。( ) (3)細胞呼吸的結(jié)果如果沒有水的產(chǎn)生,就一定是無氧呼吸。( ) (4)水是有氧呼吸的產(chǎn)物,也是有氧呼吸的反應物。( ) (5)肌肉細胞中的線粒體比脂肪細胞含量多,是因為肌肉收縮需要消耗大量的能量。( ) (6)人長時間劇烈運動時,骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量比安靜時多。( ) (7)無氧呼吸能產(chǎn)生ATP,但沒有[H]的生成過程。(
32、 ) (8)人體劇烈運動時,CO2/O2>1,即CO2既可在線粒體又可在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生。( ) (9)有氧呼吸的三個階段都有ATP產(chǎn)生,但第三階段產(chǎn)生的ATP最多。( ) 答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)× (7)× (8)× (9)√ 2.判斷下列有關(guān)細胞呼吸原理應用的敘述 (1)(2015·上海卷T14D改編)無氧呼吸過程會以乳酸為主要產(chǎn)物的是澆水過多的青菜根部細胞。( ) (2)及時排澇,能防止根細胞受酒精毒害。( ) 答案:(1)× (2)√ [能力培優(yōu)] 種子萌發(fā)時吸水和呼吸變化曲線的解讀 (1)在種子吸水的第Ⅰ階段,
33、由于(吸脹)吸水,呼吸速率上升。 (2)在種子吸水的第Ⅱ階段,呼吸作用產(chǎn)生的CO2要比O2的消耗量大得多,說明此期間主要進行無氧呼吸。 (3)在胚根長出后,由于胚根突破種皮,增加了O2的進入量,種子以有氧呼吸為主,同時胚根大量吸水(滲透吸水)。 ?強化訓練 1.大豆種子萌發(fā)過程中鮮重的變化曲線如下圖: (1)階段Ⅰ和Ⅲ大豆種子的鮮重增加明顯。階段Ⅰ中,水進入種子胚細胞的穿(跨)膜運輸方式為________。階段Ⅲ中,種子胚細胞內(nèi)水的主要存在形式是________。 (2)若測得階段Ⅱ種子吸收O2與釋放CO2的體積比為1∶3,則此時種子胚細胞的無氧呼吸與有氧呼吸消耗葡萄糖之比為_
34、_______。 解析:(1)水分子的跨膜運輸方式是滲透作用(自由擴散);階段Ⅲ種子鮮重快速增加,細胞代謝比較快,此時細胞內(nèi)的水主要以自由水的形式存在。(2)根據(jù)題意假設O2的吸收量為1 mol,則CO2的釋放量為3 mol,則依據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的總反應式進行計算,即可得出答案。 答案:(1)自由擴散 自由水 (2)6∶1 2.(2016·江西南昌模擬)種子萌發(fā)指干種子從吸收水到胚根(或胚芽)突破種皮期間所發(fā)生的一系列生理變化過程。 (1)種子能否正常萌發(fā),除了與____________________________________________等外界因素有關(guān),還受到種子是
35、否具有生活力等內(nèi)部因素制約。測定種子的生活力常用TTc法,其原理是有生活力的種子能夠進行呼吸代謝,在呼吸代謝中底物經(jīng)脫氫酶催化所釋放的氫可以將無色的2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTc)還原為紅色的三苯甲腙,使種胚染為紅色。死亡的種子由于沒有________作用,TTc不能被還原為三苯甲腙,種胚不被染成紅色。 (2)干燥種子最初的吸水不能像根的成熟區(qū)細胞那樣發(fā)生________吸水,而是依靠吸脹作用吸水,吸脹作用的大小與細胞內(nèi)原生質(zhì)凝膠物質(zhì)對水的親和性有關(guān),蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素對水的親和性依次遞減。因此,含________________較多的豆類種子的吸脹作用大于含淀粉較多的禾谷類種子。
36、 (3)種子萌發(fā)時的吸水過程和呼吸作用可以分為3個階段(如圖),圖中曲線1表示種子吸水過程的變化,曲線2表示CO2釋放的變化,曲線3表示O2的吸收變化。在吸水的第一階段和第二階段,CO2的產(chǎn)生量________(填“大于”“等于”或“小于”)O2的消耗量,到吸水的第三階段,O2的消耗則大大增加,這說明種子萌發(fā)初期的呼吸作用主要是________。吸水的第三階段,呼吸作用迅速增加,因為胚根突破種皮后,________________________________________________________________________ ____________。 解析:(1)種子的萌
37、發(fā)通常需要充足的水分、適宜的溫度和足夠的氧氣等外界條件。呼吸代謝中,底物經(jīng)脫氫酶催化所釋放的氫可以將無色的2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTc)還原為紅色的三苯甲腙,使種胚染為紅色。死亡的種子由于沒有呼吸作用,底物無法被脫氫酶催化,故使TTc不能被還原為三苯甲腙,種胚不能被染成紅色。(2)依據(jù)題意可得出含蛋白質(zhì)較多的豆類種子的吸脹作用較大。(3)種子萌發(fā)初期主要進行無氧呼吸,故在種子萌發(fā)的第一階段和第二階段二氧化碳的釋放量大于氧氣消耗量,胚根突破種皮后,氧氣供應得到改善,新陳代謝旺盛,且新的呼吸酶和線粒體已大量形成,此時生長較快。 答案:(1)充足的水分、適宜的溫度和足夠的氧氣 呼吸 (2)
38、滲透作用 蛋白質(zhì) (3)大于 無氧呼吸 氧氣供應得到改善,且新的呼吸酶和線粒體已大量形成 考點一 細胞呼吸 1.(2016·江蘇鎮(zhèn)江模擬)下列關(guān)于細胞呼吸的敘述中,錯誤的是( ) A.肺炎雙球菌無線粒體,但能進行有氧呼吸 B.與細菌呼吸有關(guān)的酶由擬核中的基因編碼 C.破傷風芽孢桿菌適宜生活在有氧的環(huán)境中 D.有氧或無氧時,酵母菌的細胞呼吸產(chǎn)物不同 [導學號29520140] 解析:選C。肺炎雙球菌屬于原核生物,無線粒體但能進行有氧呼吸,A正確;與細菌呼吸有關(guān)的酶由擬核中的基因編碼,B正確;破傷風芽孢桿菌屬于嚴格厭氧型生物,適宜生活在無氧的環(huán)境中,C錯誤;酵母菌的有氧呼吸
39、產(chǎn)物是二氧化碳和水,無氧呼吸產(chǎn)物是酒精和二氧化碳,D正確。 2.(2016·北京房山模擬)如圖所示為H隨化合物在生物體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)移的過程,下列分析合理的是( ) A.①過程發(fā)生在核糖體上,水中的H只來自—NH2 B.在缺氧的情況下,③過程中不會發(fā)生脫氫反應 C.M物質(zhì)應該是丙酮酸,④過程不會發(fā)生在線粒體中 D.在氧氣充足的情況下,②、③過程發(fā)生在線粒體中 [導學號29520141] 解析:選C。分析圖形可知,①過程為氨基酸脫水縮合,發(fā)生在核糖體上,水中的H來自于—NH2和—COOH,A錯誤;③過程為細胞呼吸第一階段,在缺氧的情況下,也會發(fā)生脫氫反應,B錯誤;M物質(zhì)是丙酮酸,④
40、過程是無氧呼吸第二階段,發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中,C正確;②過程是有氧呼吸第三階段,發(fā)生在線粒體中,③過程發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中,D錯誤。 3.(2016·北京房山入學摸底)酵母菌在有氧時進行有氧呼吸,無氧時進行無氧呼吸,將酵母菌放在含有培養(yǎng)液的密閉錐形瓶中,測得CO2的釋放量比O2的吸收量大1倍,則有氧呼吸與無氧呼吸消耗葡萄糖的比為( ) A.1∶6 B.1∶3 C.1∶2 D.1∶1 [導學號29520142] 解析:選B。由題意可知,酵母菌呼吸二氧化碳的釋放量是氧氣呼吸量的2倍,設酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖是X,由有氧呼吸的反應式可得有氧呼吸吸收的氧氣是6X,產(chǎn)生的二氧
41、化碳是6X;無氧呼吸消耗的葡萄糖是Y,根據(jù)無氧呼吸的反應式可得,無氧呼吸釋放的二氧化碳是2Y;則(6X+2Y)/6X=2,化簡得X∶Y=1∶3。 考點二 影響細胞呼吸的因素及其在生產(chǎn)實踐中的應用 4.(2016·黑龍江綏棱模擬)TBT的類似物三甲基錫可以抑制三磷酸腺苷酶(促進ATP的水解)的活性,從而影響細胞內(nèi)能量的直接供應。一般情況下,植物細胞內(nèi)受此影響的場所是( ) A.所有發(fā)生放能反應的部位 B.僅在葉綠體基質(zhì)和細胞質(zhì)基質(zhì) C.僅在線粒體基質(zhì)和細胞質(zhì)基質(zhì) D.所有發(fā)生吸能反應的部位 [導學號29520143] 解析:選D。由題意可知,TBT的類似物會抑制ATP的水解,而A
42、TP的水解是為細胞內(nèi)的吸能反應提供能量的,所以ATP的水解受到影響時,細胞內(nèi)所有吸能反應都會受到影響,故選項D正確。 5.(2016·安徽合肥一檢)研究小組通過實驗探究適宜溫度條件下,氧氣濃度變化對某植物細胞呼吸的影響,結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析錯誤的是( ) A.氧氣濃度為C時該植物呼吸方式有無氧呼吸和有氧呼吸 B.欲讓某植物貯存更長時間最好選擇B點對應的氧氣濃度 C.B點時細胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳的場所是線粒體的基質(zhì) D.欲測定呼吸作用強度,一定需要遮光處理 [導學號29520144] 解析:選C。氧氣濃度為C時,二氧化碳的生成量多于氧氣的吸收量,說明既有無氧呼吸又有有氧呼吸,A
43、正確;在B點時,呼吸作用消耗有機物量最少,是貯存植物的最佳氧氣濃度,B正確;B點時植物既進行有氧呼吸,又進行無氧呼吸,產(chǎn)生二氧化碳的場所是線粒體基質(zhì)和細胞質(zhì)基質(zhì),C錯誤;光下植物可進行光合作用,所以欲測呼吸作用強度就要遮光處理,D正確。 考點三 探究酵母菌的細胞呼吸方式 6.(2016·北京房山模擬)檢測酵母菌細胞呼吸作用的產(chǎn)物,下列描述正確的是( ) A.如果產(chǎn)生的氣體使澄清的石灰水變渾濁,則酵母菌只進行有氧呼吸 B.如果產(chǎn)生的氣體使溴麝香草酚藍水溶液變黃色,則酵母菌只進行無氧呼吸 C.無論進行有氧呼吸還是無氧呼吸,酵母菌都能產(chǎn)生CO2 D.酵母菌發(fā)酵時不產(chǎn)生氣體,但其發(fā)酵液能
44、使重鉻酸鉀變灰綠色 [導學號29520145] 解析:選C。產(chǎn)生的氣體使澄清的石灰水變渾濁,說明該氣體為CO2,而酵母菌不論有氧呼吸還是無氧呼吸均可產(chǎn)生CO2,A錯誤,C正確;使溴麝香草酚藍水溶液變黃色的氣體為CO2,而酵母菌有氧呼吸也能產(chǎn)生CO2,B錯誤;酵母菌發(fā)酵時進行無氧呼吸,產(chǎn)生CO2和酒精,D錯誤。 7.(2016·江蘇泰州姜堰模擬)某實驗室用兩種方法進行酵母菌發(fā)酵葡萄糖生產(chǎn)酒精。甲發(fā)酵罐中保留一定量的氧氣,乙發(fā)酵罐中沒有氧氣,其余條件相同且適宜。實驗過程中,每小時測定兩發(fā)酵罐中氧氣和酒精的量,記錄數(shù)據(jù)并繪成坐標曲線圖。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.實驗結(jié)束時,消耗
45、葡萄糖較多是甲發(fā)酵罐 B.甲、乙兩發(fā)酵罐分別在第4 h和第0 h開始進行無氧呼吸 C.甲、乙兩發(fā)酵罐實驗結(jié)果表明,酵母菌為異養(yǎng)厭氧型生物 D.該實驗證明向發(fā)酵罐中連續(xù)通入大量的氧氣可以提高酒精的產(chǎn)量 [導學號29520146] 解析:選A。實驗結(jié)束時,甲發(fā)酵罐利用6 mol氧氣,有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖,生成18 mol酒精,需要消耗9 mol葡萄糖,甲發(fā)酵罐總共消耗10 mol葡萄糖,乙發(fā)酵罐只進行無氧呼吸生成15 mol酒精,消耗7.5 mol葡萄糖,所以消耗葡萄糖較多是甲發(fā)酵罐,A正確;甲、乙兩發(fā)酵罐分別在第2 h和第0 h開始進行無氧呼吸,B錯誤;甲、乙兩發(fā)酵罐實驗結(jié)果表明
46、,酵母菌為異養(yǎng)兼性厭氧型生物,C錯誤;該實驗沒有相關(guān)的對照試驗,不能證明向發(fā)酵罐中連續(xù)通入大量的氧氣可以提高酒精產(chǎn)量的結(jié)論,D錯誤。 8.(2016·云南昆明模擬)按下表設計進行實驗,分組后,在相同的適宜條件下培養(yǎng)8~10 h,并對實驗結(jié)果進行分析。下列說法正確的是( ) 實驗材料 取樣 處理 分組 含葡萄糖的培養(yǎng)液 供氧情況 適宜 濃度 酵母 菌液 50 mL 破碎細胞(只含細胞器) 甲 25 mL 75 mL 無氧 乙 25 mL 75 mL 有氧 50 mL 未處理 丙 25 mL 75 mL 無氧 丁 25 mL 75 mL
47、 有氧 A.甲組的酒精產(chǎn)生量與丙組相同 B.乙組產(chǎn)生的CO2與丁組一樣多 C.丁組的能量轉(zhuǎn)換率大于丙組 D.甲組分解的葡萄糖少于乙組 [導學號29520147] 解析:選C。分析題表,線粒體中無法直接利用葡萄糖,因此甲乙兩組不會有有氧呼吸產(chǎn)物出現(xiàn),丙組在無氧條件下,能進行無氧呼吸,產(chǎn)生酒精和二氧化碳,丁組在有氧條件下能進行有氧呼吸,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放大量能量,A、B、D錯誤;由于丁組在有氧條件能徹底氧化分解有機物,所以丁組的能量轉(zhuǎn)換率大于丙組,C正確。 9.(2016·江西南昌模擬)在一定時間內(nèi),動物體內(nèi)的CO2產(chǎn)生量與O2消耗量的比值稱為呼吸商(RQ),不同底物在完
48、全氧化時的RQ不同,糖類、蛋白質(zhì)和脂肪完全氧化的RQ分別是1、約0.8和約0.71,下列說法正確的是( ) A.長時間饑餓的動物的RQ會先降低后增加 B.平靜狀態(tài)時動物的RQ一定等于l C.劇烈運動時動物的RQ會變小 D.三種底物呼吸商不同的原因與C、H、O、N的比例有關(guān) [導學號29520148] 解析:選A。長時間饑餓的動物,由于糖代謝供能不足,機體會先利用脂肪供能,再利用蛋白質(zhì),所以RQ會先降低后增加,A正確;平靜狀態(tài)下,動物進行有氧呼吸,若細胞呼吸底物不同,其RQ不一定為1,B錯誤;劇烈運動時,動物會進行無氧呼吸生成乳酸,不消耗氧氣,也不生成二氧化碳,不影響RQ,C錯誤;糖
49、和脂肪中不含N,其呼吸商的大小與C、H、O的比例有關(guān),與N無關(guān),D錯誤。 10.(2016·山東臨沂模擬)下圖表示生物體內(nèi)進行的能量釋放、轉(zhuǎn)移和利用過程。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.a(chǎn)過程的完成一定伴隨H2O和CO2的生成 B.在人體劇烈運動過程中,肌肉細胞產(chǎn)生的甲中不含有乳酸 C.人體細胞中完成c過程的場所主要是線粒體 D.人體內(nèi)的a過程會受腎上腺素和甲狀腺激素的影響 [導學號29520149] 解析:選D。a過程可表示有氧呼吸與無氧呼吸過程,無氧呼吸過程不產(chǎn)生H2O,無氧呼吸中的乳酸途徑也不產(chǎn)生CO2;在人體劇烈運動過程中,肌肉細胞進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸;c過程表示AT
50、P水解釋放能量,用于各項生命活動,而線粒體是細胞的“動力車間”,是主要的產(chǎn)能場所,不是主要的耗能場所;在人體內(nèi),腎上腺素、甲狀腺激素可以使機體細胞代謝加快,故a過程會受到二者的影響。 11.(2016·遼寧錦州質(zhì)檢)在a、b、c、d條件下,測得某植物種子萌發(fā)時CO2和O2體積變化的相對值如下表。若底物是葡萄糖,則下列敘述中正確的是( ) CO2的釋放量 O2的吸收量 a 10 0 b 8 3 c 6 4 d 7 7 A.a條件下,沒有[H]和乳酸的產(chǎn)生 B.b條件下,有氧呼吸比無氧呼吸消耗的葡萄糖多 C.c條件下,種子消耗的葡萄糖最少 D.d條件下,
51、產(chǎn)生CO2的場所是線粒體基質(zhì) [導學號29520150] 解析:選D。a條件下,不吸收氧氣,只進行無氧呼吸,種子無氧呼吸葡萄糖無氧分解生成[H]和丙酮酸,丙酮酸和[H]進一步反應生成酒精和二氧化碳,無乳酸生成,有[H]生成,A錯。b條件下,氧氣吸收量為3,有氧呼吸釋放的二氧化碳為3,消耗葡萄糖為3/6=0.5;無氧呼吸釋放的二氧化碳為8-3=5,消耗葡萄糖為5/2=2.5,B錯。a條件下,消耗葡萄糖為10/2=5; b條件下,為0.5+2.5=3;c條件下,有氧呼吸消耗葡萄糖為4/6=2/3,無氧呼吸消耗葡萄糖為(6-4)/2=1,共消耗葡萄糖為1+2/3≈1.67;d條件下氧氣吸收量=二氧
52、化碳釋放量,只進行有氧呼吸,消耗葡萄糖為7/6=1.17;綜上所述,d條件下,種子消耗的葡萄糖最少,C錯。d條件下,葡萄糖在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸和[H],第二階段丙酮酸進入線粒體基質(zhì),和水反應生成二氧化碳,D正確。 12.利用如圖1實驗裝置,測得溫度與酵母菌無氧呼吸速率的關(guān)系如圖2。下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.試管中加水的主要目的是為細胞呼吸提供原料 B.將葡萄糖溶液煮沸的目的是除雜菌及排除氧氣 C.可用溴麝香草酚藍水溶液檢測有無酒精產(chǎn)生 D.本實驗說明25 ℃為酵母菌無氧呼吸的最適溫度 [導學號29520151] 解析:選B。A錯誤,試管中加水的主要目的是制造無氧環(huán)
53、境;B正確,將葡萄糖溶液煮沸,可以殺滅雜菌并排除氧氣;C錯誤,溴麝香草酚藍水溶液可用于檢測CO2,酸性的重鉻酸鉀可用于檢測酒精;D錯誤,圖2缺少溫度大于25 ℃時的相關(guān)實驗數(shù)據(jù),故不能說明25 ℃為酵母菌無氧呼吸的最適溫度。 13.如圖甲為不完整的呼吸作用示意圖,圖乙為線粒體結(jié)構(gòu)模式圖。請據(jù)圖回答下列問題: (1)圖甲中X代表的物質(zhì)是________,E代表的物質(zhì)可能是________________________________________________________________________。 (2)圖甲中有氧呼吸的途徑是________,其中產(chǎn)生能量最多的是__
54、______階段(填字母)。 (3)圖甲中C、D階段發(fā)生的場所依次對應圖乙中的________(填序號)。 (4)A階段與E物質(zhì)產(chǎn)生階段的反應屬于________________________________________________________________________, 寫出有關(guān)的反應式________________________________________________________________________。 (5)葉綠體中產(chǎn)生的氧氣進入到相鄰細胞中被利用的過程中,氧氣分子通過的生物膜共有________層,通過這些膜的方式是________
55、________。 [導學號29520152] 解析:由題圖分析可知,圖乙中的①是線粒體內(nèi)膜,②是線粒體基質(zhì),③是線粒體外膜;圖甲中的A、C、D分別代表了細胞呼吸第一階段反應、有氧呼吸第二階段反應(在線粒體基質(zhì)中進行)、有氧呼吸第三階段反應(在線粒體內(nèi)膜上進行)。有氧呼吸第三階段釋放的能量最多。圖甲中的X應為丙酮酸,E為酒精和二氧化碳。葉綠體中產(chǎn)生的氧氣通過自由擴散的方式進入到相鄰細胞中被利用的過程中,氧氣分子通過的生物膜共有6層(兩層葉綠體膜、兩層細胞膜和兩層線粒體膜)。 答案:(1)丙酮酸 酒精和二氧化碳 (2)A、C、D D (3)②① (4)無氧呼吸 C6H12O62C2H5O
56、H+2CO2+少量能量 (5)6 自由擴散 14.(2015·高考安徽卷節(jié)選)科研人員探究了不同溫度(25 ℃和 0.5 ℃)條件下密閉容器內(nèi)藍莓果實的CO2生成速率的變化,結(jié)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
57、間的增加,密閉容器內(nèi)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________濃度變化來計算呼吸速率。 (2)某同學擬驗證上述實驗結(jié)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(nèi),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。 ③記錄實驗數(shù)據(jù)并計算CO2生成速率。 為使實驗結(jié)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.___________________________________________________________
58、____________; b._______________________________________________________________________。 [導學號29520153] 解析:(1)從題圖中可知,0.5 ℃的低溫明顯抑制了細胞呼吸,使CO2生成速率減慢,導致CO2釋放量降低,主要原因是低溫時與細胞呼吸有關(guān)的酶的活性降低,使CO2生成速率減慢;隨著果實儲存時間的增加,密閉容器內(nèi)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(O2的減少量)來計算呼吸速率。 (2)該實驗驗證的是(1)中的結(jié)果,為了保證實驗結(jié)果的準確性,選取的果
59、實成熟度要一致,并且在每個溫度條件下至少要有3個平行重復實驗。 答案:(1)低溫降低了細胞呼吸相關(guān)酶活性 CO2 O2 (2)選取的果實成熟度還應一致 每個溫度條件下至少有3個平行重復實驗 15.(2016·江蘇泰州一診)某校生物興趣小組在學習了課本實驗“探究酵母菌細胞的呼吸方式”后,想進一步探究酵母菌細胞在有氧和無氧的條件下產(chǎn)生等量CO2時,哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題。他們進行了如下實驗:將無菌葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封(瓶中無氧氣),按如圖裝置實驗。當測定甲、乙裝置中CaCO3沉淀相等時,撤去裝置,將甲、乙兩錐形瓶溶液分別用濾菌膜過濾,除去酵母菌,得到濾液1和濾液2。請分析回
60、答: (1)甲、乙兩組的實驗變量是____________,實驗中需控制的無關(guān)變量主要有________________________________________________________________________。 (2)酵母菌產(chǎn)生CO2的場所是________________________________________________________________________。 (3)利用提供的U形管(已知濾液中的葡萄糖不能通過U形管底部的半透膜,其余物質(zhì)能通過)、濾液1和濾液2等,繼續(xù)完成探究實驗: 實驗步驟: ①將__________的濾液1和
61、濾液2分別倒入U形管的A、B兩側(cè)并標記; ②一段時間后觀察__________的變化。 (4)實驗結(jié)果預測和結(jié)論: ①如果________________________________________________________________________, 則有氧呼吸消耗的葡萄糖少; ②如果________________________________________________________________________, 有氧呼吸消耗的葡萄糖多; ③_____________________________________________________
62、___________________。 [導學號29520154] 解析:(1)本實驗的目的是探究酵母菌細胞在有氧和無氧的條件下產(chǎn)生等量CO2時,哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題,所以甲、乙兩組的實驗變量是有無氧氣,因而實驗中需控制的無關(guān)變量主要有溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等。 (2)酵母菌有氧呼吸時產(chǎn)生CO2的場所是線粒體,無氧呼吸時產(chǎn)生CO2的場所是細胞質(zhì)基質(zhì),所以酵母菌產(chǎn)生CO2的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。 (3)濾液1和濾液2屬于無關(guān)變量,應等量。一段時間后通過觀察兩側(cè)液面的變化。由于葡萄糖不能通過半透膜,所以A側(cè)和B側(cè)液面的變化反映濾液1和濾液2中葡萄糖含量。若A側(cè)液面上升,B側(cè)液面下降,則有氧呼吸消耗的葡萄糖少;若A側(cè)液面下降,B側(cè)液面上升,則有氧呼吸消耗的葡萄糖多;A側(cè)液面與B側(cè)液面高度相同,則有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多。 答案:(1)有無氧氣 溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等 (2)細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 (3)①等量?、?兩側(cè))液面 (4)①A側(cè)液面上升,B側(cè)液面下降 ②A側(cè)液面下降,B側(cè)液面上升 ③A、B兩側(cè)液面高度相同,有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多 20
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