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- 2021-05-13 发布
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第五单元 细胞的能量供应和利用(一轮复习)
ATP的主要来源——细胞呼吸
考纲要求
1. 细胞呼吸(Ⅱ)。
2. 探究酵母菌的呼吸方式。
复习要求
1.描述线粒体的结构和功能
2.简述细胞呼吸的方式、原理和实质
3.学会检测细胞呼吸的方法
4.说明细胞呼吸的原理,并探讨其在生产和生活中的应用
基础自查
一、探究酵母菌的呼吸方式
1.说说你对酵母菌的认识。
2.如何检测CO2的产生?
3.如何检测酒精的产生?
二、有氧呼吸
1.写出总反应式
2.过程填空:
三、无氧呼吸
1.反应式
(1)分解成酒精的反应式为:
(2)转化成乳酸的反应式为:
2.过程与有氧呼吸有何异同?
课堂深化探究
一、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
类型
有氧呼吸
无氧呼吸
不
同
点
反应条件
反应场所
分解产物
不
同
点
释放能量
特点
相互联系
特别提醒
(1)有H2O生成一定是 呼吸,有CO2生成一定不是 发酵。
(2)无氧呼吸只释放少量能量,其余的能量储存在分解不彻底的氧化产物—— 或 中。(3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因:无氧呼吸的产物 对细胞有毒害作用。
玉米种子烂胚的原因:无氧呼吸产生的 对细胞有毒害作用。
(4)原核生物无线粒体,仍可进行 呼吸,如蓝藻、硝化细菌等。
二、根据CO2释放量与O2消耗量判断细胞呼吸类型(以细胞呼吸底物为葡萄糖为例)
(1)无CO2释放
(2)CO2释放量=O2消耗量
(3)CO2释放量>O2消耗量
特别提醒
(1)乳酸菌、动物细胞、马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根等,无氧呼吸产物为 ,均不产生 。
(2)所有生物细胞,呼吸过程中若有
生成,一定来自有氧呼吸过程。因为无氧呼吸两种方式均不产生 。
五. 影响呼吸速率的因素及实践应用
1.内部因素—— 因素(决定酶的种类和数量)
(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同,如旱生植物 水生植物,阴生植物 阳生植物。
(2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同,如幼苗期、开花期细胞呼吸速率 成熟期细胞呼吸速率。
(3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同,如生殖器官 营养器官。
2.外部因素
因素
影响机理(曲线解读)
曲线模型
实践应用
温度
氧气
CO2
浓度
H2O
特别提醒
(1)O2浓度为零时,细胞呼吸强度并不为零,因为细胞可进行 呼吸。
(2)随着O2浓度的增加, 呼吸受到抑制, 呼吸也因氧气浓度较低而较弱,细胞呼吸的总强度较 ;但后来随着氧气浓度的 ,有氧呼吸逐渐 ,细胞呼吸总强度又 。
(3)从化学平衡的角度分析,高浓度的CO2在一定程度时可以 细胞呼吸。
高考真题体验
1.(2012年上海).图9表示细胞内葡萄糖分解的反应式。下列关于该过程的说法正确的是
A.只发生在细胞有氧时 B.只发生在细胞缺氧时
C.只发生在线粒体内 D.只发生在细胞质基质内
2.(2012年江苏)下图表示细胞呼吸作用的过程,其中
1~3代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质,下列相关叙述正确的是( )
A.1 和 3 都具有双层生物膜 B.1 和 2 所含酶的种类不同
C.2 和 3 分别都能产生大量 ATP D.甲、乙分别代表丙酮酸、[H]
3.(2011·山东卷)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)。下列分析错误的是( )。
A.滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果
B.试管中加水的主要目的是制造无氧环境
C.若试管中的水换成冷水,气泡释放速率下降
D.被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP,其余的存留在酒精中
4.(2011·海南单科,3)关于细胞呼吸的叙述,正确的是( )。
A.种子风干脱水后呼吸强度增强 B.土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸
C.破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖 D.小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱
5.(2010·全国新课标)下列关于呼吸作用的叙述,正确的是( )。
A.无氧呼吸的终产物是丙酮酸
B.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C.无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有[H]的积累
D.质量相同时,脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多
6.(2009·天津理综,6)按下表设计进行实验,分组后,在相同的适宜条件下培养8~10小时,并对实验结果进行分析。下列叙述正确的是( )。
材料
取 样
处 理
分 组
培养液
供氧情况
适宜
浓度
酵母
菌液
50 mL
破碎细胞
(细胞不完整)
甲
25 mL
75 mL
无氧
乙
25 mL
75 mL
通氧
50 mL
未处理
丙
25 mL
75 mL
无氧
丁
25 mL
75 mL
通氧
A.甲组不产生CO2而乙组产生 B.甲组的酒精产量与丙组相同
C.丁组能量转换率与丙组相同 D.丁组的氧气消耗量大于乙组
7.(2012安徽)29.(10分)为探究酵母菌的细胞呼吸,将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和线粒体,与酵母菌分别装入A-F试管中,加入不同的物质,进行了如下实验(见下表)
试管编号
加入的物质
细胞质基质
A B
线粒体
C D
酵母菌
E F
葡萄糖
- +
- +
+ +
丙酮酸
+ -
+ -
- -
氧气
+ -
+ -
+ -
注:“+”表示加入了适量的相关物质,“-”表示未加入相关物质
(1)会产生CO2和H2O的试管有 ,会产生酒精的试管有 ,根据试管 的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。(均填试管编号)
(2)有氧呼吸产生的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成水。2,4-二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响,但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散,表明DNP使分布在 的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中,葡萄糖的氧化分解 (填“能”或“不能”)继续进行。
8.(2011·江苏卷)下图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线,请回答下列问题。
(1)曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是________;曲线BC段酵母菌呼吸的方式为________。
(2)酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖被大量消耗外,还有______________、_______________。
(3)在T1~T2时段,单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有________________、________________。
(4)某同学在T3时取样,统计的酵母菌种群数量明显高于D点对应的数量,原因可能有________________、________________和用血球计数板计数时出现错误等。
9.(2009·福建理综,26,Ⅰ)右图表示的是测定保温桶内温度变化实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具:保温桶(500 mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度0.1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验假设:酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。
(1)取A、B两装置设计实验如下,请补充下表中内容:
装置
方法步骤一
方法步骤二
方法步骤三
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煮沸后冷却的葡萄糖溶液
②________________
加入石蜡油,铺满液面
(2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是________________,这是控制实验的________变量。
(3)要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量,还需要增加一个装置C。请写出装置C的实验步骤:
装置
方法步骤一
方法步骤二
方法步骤三
C
③____________
④____________
加入石蜡油,铺满液面
(4)实验预期:在适宜条件下实验,30 min后记录实验结果,若装置A、B、C温度大小关系是:________(用“<、=、>”表示),则假设成立。
限时训练
1.甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发酵,若它们消耗了等量的葡萄糖,则它们放出的二氧化碳和吸入的氧气的体积之比是( )
A.1∶2 B.1∶1 C.2∶3 D.4∶3
2.检验绿色植物在呼吸过程中放出CO2,以下哪项实验条件是必要的( )
A.要用一株叶子多的植物 B.要在黑暗条件下实验
C.把植物淹没在水中 D.用一株幼小植物
3.下列关于细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.细胞呼吸必须在酶的催化下进行
B.人体肌肉组织细胞可以进行有氧呼吸和无氧呼吸
C.酵母菌在进行细胞呼吸时一定释放CO2
D.叶肉细胞在光照下进行光合作用,不进行细胞呼吸
4.下图表示有氧呼吸过程,下列有关说法正确的是( )
A.①②④中能量数值最大的是② B.③代表的物质是氧气
C.产生①②的场所是线粒体 D.部分原核生物能完成图示全过程
5.一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。下列叙述错误的是( )
氧浓度(%)
a
b
c
d
产生CO2的量(mol)
0.9
1.3
1.5
3.0
产生酒精的量(mol)
0.9
0.7
0.6
0
A.氧浓度为a时,只进行无氧呼吸
B.氧浓度为b时,经有氧呼吸产生的CO2为0.6 mol
C.氧浓度为c时,消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵
D.氧浓度为d时,只进行有氧呼吸
6.下列各项应用中,主要利用无氧呼吸原理的是( )
A.利用葡萄、粮食和酵母菌制酒 B.提倡慢跑等健康运动
C.稻田定期排水 D.光下适当增加作物环境中的二氧化碳浓度
8 (2012•天津模拟)如图为某同学构建的在晴朗白天植物的有氧呼吸过程图,下列说法正确的是( )
A.催化2→3的酶存在于线粒体内膜上 B.产生的8主要用于合成ATP
C.6部分来自叶绿体 D.3全部释放到大气中
9. (易错题)如图表示某植物的非绿色器官呼吸时O2的吸收量和CO2的释放量之间的相互关系,其中线段XY=YZ,则在氧浓度为a时( )
A.有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多
B.有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多
C.有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多
D.有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量相等
10.(2012·亳州模拟)如图表示有氧呼吸过程。下列有关说法正确的是( )
A.①②③中数值最大的是① B.产生①②的场所是线粒体
C.④代表的物质是氧气 D.乳酸菌能完成图示全过程
11. (易错题)下列有关细胞呼吸的叙述中,错误的是( )
①蛔虫进行无氧呼吸 ②哺乳动物的成熟红细胞只能进行无氧呼吸③长跑时,人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物 ④发酵和无氧呼吸为同一概念
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
12(探究创新题)如图为酵母菌无氧呼吸实验装置图,请据图回答:
(1)本实验主要验证________________________________________________。
(2)盛有清水的试管在此发酵实验中的作用是___________________________
____________________________________。
(3)容器中溶液A一般是指__________,发酵实验过程中,盛清水试管和盛溶液A试管的现象分别是________________________;_____________________。
(4)随着时间推移,盛清水的试管现象最终消失,这是因为_______________,此时测定烧瓶中溶液的成分应该是____________________________________。
(5)要用煮沸又冷却的葡萄糖溶液的原因是_____________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(6)如用乳酸菌代替酵母菌,溶液A的现象是___________________________,请说明理由(用有关化学反应式表示)_________________________________。
13.如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化,请据图回答问题。
(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)________点的生物学含义是无氧呼吸消失点,由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是
_______________________________________________________________________________。
(3)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。
(4)若图中的AB段与BC段的距离等长,说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比________(填“一样多”或“更多”或“更少”),有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的
_______________________________________________________________________________。
(5)在长途运输新鲜蔬菜时,常常向塑料袋中充入氮气,目的是________________________
______________________________________________________________________________。
你认为氧浓度应调节到________点的对应浓度,更有利于蔬菜的运输,试说明理由:_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。