- 878.50 KB
- 2021-09-26 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
第2讲 细胞呼吸
考纲要求
全国卷五年考情
1.细胞呼吸(Ⅱ)
2017·卷ⅠT30,2017·卷ⅡT29,2016·卷ⅡT29,2014·卷ⅡT29
2014·卷ⅡT6,2013·卷ⅡT3,2012·新课标T29
2.实验:探究酵母菌的呼吸方式
无考题
考点一| 细胞呼吸的类型和过程
(对应学生用书第46页)
[识记—基础梳理]
1.细胞呼吸
(1)概念:指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
(2)类型:有氧呼吸和无氧呼吸。
2.有氧呼吸
(1)概念:是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
(2)过程
(3)写出有氧呼吸的反应式,标明氧原子的来源和去路
3.无氧呼吸
(1)场所:全过程是在细胞质基质中进行的。
(2)过程
(3)写出无氧呼吸的反应式
①C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量。
②C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量。
[教材边角知识] 必修1 P94“相关信息”,C6H12O6和丙酮酸分解产生的[H]代表的物质是什么?
【提示】 [H]代表的是还原型辅酶Ⅰ(NADH)。
1.判断正误
(1)在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP。(√)
(2)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水。(×)
【提示】 [H]与氧结合生成水的过程发生在线粒体内膜上。
(3)线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。(×)
【提示】 在线粒体中参与氧化分解的是丙酮酸。
(4)无氧呼吸能产生ATP,但没有[H]的生成过程。(×)
【提示】 无氧呼吸第一阶段产生[H]。
(5)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式。(×)
【提示】 酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2。
(6)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。(×)
【提示】 有氧呼吸第二阶段产生少量的ATP。
(7)乳酸菌细胞内,细胞呼吸第一阶段产生[H],第二阶段消耗[H]。(√)
2.据图思考
(1)反应①②③④中,必须在有氧条件下进行的是②,可在人体细胞中进行的是①②④(填序号)。
(2)粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,其原因是什么?
种子在有氧呼吸过程中产生了水。
(3)如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比为1∶3。
[理解—深化探究]
1.填表比较有氧呼吸和无氧呼吸
类型
项目
有氧呼吸
无氧呼吸
是否消耗氧气
消耗
不消耗
反应场所
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
细胞质基质
产物
CO2和水
酒精和CO2或乳酸
能量产生
大量
少量
相同点
①都是氧化分解有机物释放能量并生成ATP的过程
②第一阶段完全相同
2.分析细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去路
项目
来源
去路
[H]
有氧呼吸:C6H12O6和H2O;
无氧呼吸:C6H12O6
有氧呼吸:与O2结合生成水;
无氧呼吸:还原丙酮酸生成酒精和CO2或乳酸
ATP
有氧呼吸:三个阶段都产生;无氧呼吸:只在第一阶段产生
用于各项生命活动
3.分析细胞呼吸中能量的释放与去向
4.填写下表所列生物细胞无氧呼吸的产物
生物
无氧呼吸产物
植物
大多数植物细胞,如根细胞
酒精和CO2
马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等
乳酸
动物
骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的红细胞等
乳酸
微生物
乳酸菌等
乳酸
酵母菌等
酒精和CO2
[运用—考向对练]
考向1 考查有氧呼吸和无氧呼吸的过程和场所
1.如图所示的图解表示真核细胞呼吸的部分过程,可以在细胞质基质中发生的是( )
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
B [图中①是有氧呼吸的第二、三阶段,发生在线粒体中;②和③表示两种类型的无氧呼吸,均发生在细胞质基质中;④表示ATP的合成和利用,可以发生在细胞质基质中。]
2.(2018·泰安二模)将酵母菌处理获得细胞质基质和线粒体。用超声波将线粒体破碎,线粒体内膜可自然形成小膜泡,将各结构或物质进行纯化处理。含有下列结构(或物质)的四支试管在适宜温度下不能产生CO2的是( )
A.葡萄糖+细胞质基质 B.丙酮酸+小膜泡
C.丙酮酸+细胞质基质 D.丙酮酸+线粒体基质
B [酵母菌在细胞质基质中可以利用葡萄糖进行无氧呼吸产生CO2
,A错误;小膜泡是由线粒体内膜形成的,故可以进行有氧呼吸的第三阶段,产生水,但是不能直接利用丙酮酸产生CO2,B正确;酵母菌在细胞质基质中可以利用丙酮酸进行无氧呼吸的第二阶段,产生CO2,C错误;酵母菌可以利用丙酮酸在线粒体基质中进行有氧呼吸的第二阶段,产生CO2,D错误。]
1.线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,但部分原核生物无线粒体,也能进行有氧呼吸。
2.无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸,如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。
3.不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于控制酶合成的基因不同。
4.细胞呼吸释放的能量,大部分以热能的形式散失,少部分以化学能的形式储存在ATP中。
5.人体内产生的CO2只是有氧呼吸产生的,人体无氧呼吸的产物是乳酸,无CO2。
6.脂肪进行有氧呼吸时消耗O2的量≠产生CO2的量。脂肪与葡萄糖相比,含H量高,因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量。
考向2 有氧呼吸和无氧呼吸的综合考查
3.(2018·山西名校联考)下列关于人体细胞呼吸(呼吸底物为葡萄糖)的叙述,正确的是( )
A.有氧条件下,肌肉细胞吸收与释放的气体量相等
B.成熟的红细胞主要是通过有氧呼吸来产生ATP
C.有氧或无氧条件下,神经元产生CO2的场所相同
D.剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸会破坏内环境的pH
A [有氧条件下,肌肉细胞消耗的氧气量等于产生的CO2量,A正确;成熟的红细胞没有线粒体,因此通过无氧呼吸产生ATP,B错误;神经元无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO2,C错误;正常情况下,人体剧烈运动时产生乳酸通过血浆中缓冲物质的缓冲作用,pH会保持在相对稳定的状态,D错误。]
4.(2018·山西名校联考)下表是苹果在有氧条件下,测得O2消耗量和CO2产生量的关系。下列推测不正确的是( )
氧浓度(%)
a
b
c
d
e
CO2产生量(mol/min)
1.2
1.0
1.3
1.6
3.0
O2消耗量(mol/min)
0
0.5
0.7
1.2
3.0
A.氧浓度为a时,细胞呼吸产生的ATP在细胞质中形成
B.氧浓度为b时,有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的1/3
C.氧浓度为c时,细胞呼吸产生酒精的量为0.6 mol/min
D.氧浓度为d时,消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵
D [氧浓度为a时,由于O2的消耗量为0,说明此时苹果只进行无氧呼吸,其场所为细胞质基质,A正确;氧浓度为b时,有氧呼吸消耗氧气为0.5,CO2产生量为0.5,葡萄糖消耗为0.5/6,无氧呼吸CO2产生量为0.5,葡萄糖消耗量为0.5/2,因此有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的1/3,B正确;氧浓度为c时,无氧呼吸产生的CO2量为1.3-0.7=0.6,所以苹果产生C2H5OH的量为0.6 mol/min,C正确;氧浓度为d时,O2的消耗量为1.2,故有氧呼吸消耗的葡萄糖为0.2;无氧呼吸产生的CO2为0.4,故无氧呼吸消耗的葡萄糖为0.2,消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精发酵,D错误。]
(2018·济南一中期中)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH和CO2的量如图所示。据图中信息推断错误的是( )
A.氧浓度为a时酵母菌没有进行有氧呼吸,只进行无氧呼吸
B.当氧浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸的过程会不同
C.当氧浓度为c时,2/5的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵
D.a、b、c、d不同氧浓度下,细胞都产生[H]和ATP
C [根据无氧呼吸反应式可知,无氧呼吸产生酒精的量和CO2的量相等,氧浓度为a时,产生酒精的量等于产生CO2的量,表明酵母菌只进行无氧呼吸,A正确;当氧浓度为b时,产生CO2
的量大于酒精的量,说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,而氧浓度为d时,产生酒精的量为零,说明酵母菌只进行有氧呼吸,B正确;由图中数据可知,氧浓度为c时,2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵,C错误;无论有氧呼吸还是无氧呼吸都能产生[H]和ATP,D正确。]
考点二| 影响细胞呼吸的因素及应用
(对应学生用书第48页)
[理解—深化探究]
1.解读温度对细胞呼吸影响的曲线
(1)影响(如图):细胞呼吸是一系列酶促反应,温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25~35 ℃之间。
(2)应用
2.解读氧气对细胞呼吸影响的曲线
(1)影响(如图):O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。
①O2浓度=0时,只进行无氧呼吸。
②0”或“<”),原因是__________________________。
(3)如果B和C中都消耗了等质量的有机物,记录温度计读数为TB和TC,则TC________TB(填“>”或“<”);如果B和C中都消耗了等质量的有机物,记录水珠移动的距离为LB和LC,则LB________LC(填“>”或“<”),原因是_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
[解析] (1)A和B形成对照,变量为种子是否消毒,即种子表面是否有微生物;B和C形成对照,变量为种子的种类。(2)B内种子未消毒,单位时间内呼吸作用强度大于A内,消耗的氧气多,同时两者呼吸作用产生的二氧化碳都被氢氧化钠溶液吸收,所以B内外的压强差大,玻璃管中水珠移动的速率VATB,LC>LB。
[答案] (1)种子是否消毒 微生物 种子的种类
(2)< B内种子未消毒,单位时间内呼吸作用强度大于A内,消耗O2多
(3)> < 小麦种子中主要是淀粉,花生种子中脂肪较多,相同质量的脂肪和糖类,脂肪中H含量比糖类高,氧化分解时耗氧多
某校兴趣小组为“探究酵母菌细胞的呼吸方式”设计了如下实验:向甲、乙两气球中分别注入10 mL含酵母菌的培养液、10 mL加热煮沸后冷却的含死的酵母菌的培养液,再向气球中分别注入适量相等的氧气,扎紧气球,将气球置于20 ℃的恒温水浴中,记录实验开始后烧杯中液面变化量。实验装置如图所示。下列相关叙述不正确的是 ( )
甲 乙
A.甲、乙形成对照,以减少各种环境因素的变化带来的实验误差
B.实验刚开始的较短时间内氧气充足,甲、乙两烧杯内液面不会发生明显
变化
C.在较长时间后,甲的液面下降,乙保持不变
D.该装置还可以用来探究酵母菌进行无氧呼吸的最适温度
C [分析甲装置:根据有氧呼吸的反应方程式C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量可知,如果酵母菌只进行有氧呼吸,则气球的体积不会发生变化;根据无氧呼吸的反应方程式C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量可知,酵母菌无氧呼吸不消耗氧气,但是产生二氧化碳,如果酵母菌进
行无氧呼吸,则气球的体积会增大。分析乙装置:乙装置内加入的是10 mL加热煮沸后冷却的酵母菌培养液,不会发生呼吸作用,如果气球体积有所改变,则是由各种环境因素的变化引起的。甲、乙形成对照,可以减少各种环境因素的变化带来的实验误差,A项正确。实验开始的一段时间内氧气充足,甲装置中酵母菌只进行有氧呼吸,不会导致液面的改变,所以在开始的一段时间甲、乙两烧杯内液面都没有发生明显变化,B项正确。在较长时间后,由于甲装置的酵母菌进行无氧呼吸,导致气球的体积增大,所以甲烧杯内液面升高,乙烧杯内液面没有发生变化,C项错误。该装置还可以用来探究酵母菌进行无氧呼吸的最适温度,D项正确。]