2021版高考生物一輪復(fù)習 第3單元 細胞的能量供應(yīng)和利用 第4講 細胞呼吸學(xué)案 蘇教版必修1

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1、 第4講　細胞呼吸 1.細胞呼吸(Ⅱ) 2.實驗：探究酵母菌的呼吸方式 1.細胞呼吸是有機物氧化分解，釋放能量的過程（生命觀念） 2.比較有氧呼吸和無氧呼吸的場所和過程的不同（科學(xué)思維） 3.探究有氧和無氧條件下酵母菌細胞呼吸的方式（科學(xué)探究） 4.細胞呼吸的原理在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用（社會責任） 細胞呼吸的類型和過程 1．細胞呼吸 (1)概念：指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。 (2)類型：有氧呼吸和無氧呼吸。 2．有氧呼吸 (1)第一階段：葡萄糖的酵解。 ①場所：細胞質(zhì)基質(zhì)。

2、 ②過程：一分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，產(chǎn)生少量[H]，并釋放少量能量。 ③反應(yīng)式： C6H12O62丙酮酸＋4[H]＋少量熱能。 (2)第二階段：丙酮酸的分解。 ①場所：線粒體基質(zhì)。 ②過程：丙酮酸和水徹底分解，生成二氧化碳和[H]，并釋放少量能量。 ③反應(yīng)式：2丙酮酸＋6H2O6CO2＋ 20[H]＋少量熱能。 (3)第三階段：H2O的生成。 ①場所：線粒體內(nèi)膜。 ②過程：前兩個階段產(chǎn)生的[H]和O2結(jié)合生成水，并釋放大量能量。 ③反應(yīng)式：6O2＋24[H]12H2O＋大量能量。 (4)總反應(yīng)式及各元素來源與去路 ①各反應(yīng)物參與的階段：葡萄糖在第一階段參與，H2

3、O在第二階段參與，O2在第三階段參與。 ②各生成物產(chǎn)生的階段：[H]在第一、二階段都產(chǎn)生，CO2在第二階段產(chǎn)生，H2O在第三階段產(chǎn)生。 3．無氧呼吸 (1)概念：細胞在無氧條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物不徹底地氧化分解，產(chǎn)生C2H5OH(乙醇)和CO2或C3H6O3(乳酸)，釋放出少量能量，生成少量ATP的過程。 (2)過程 ①第一階段：和有氧呼吸第一階段相同。 a．場所：細胞質(zhì)基質(zhì)。 b．過程：一分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，產(chǎn)生少量[H]，并釋放少量能量。 c．反應(yīng)式：C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量。 ②第二階段 a．場所：細

4、胞質(zhì)基質(zhì)。 b．過程：第一階段產(chǎn)生的丙酮酸在不同酶的催化作用下，分別生成酒精和二氧化碳，或轉(zhuǎn)化成乳酸，無ATP形成。 c．反應(yīng)式： (3)總反應(yīng)式 ①產(chǎn)生酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量。 ②產(chǎn)生乳酸：C6H12O62C3H6O3＋少量能量。 1．有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水。(×) [提示]　[H]與氧結(jié)合生成水的過程發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上。 2．線粒體將葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。(×) [提示]　在線粒體中參與氧化分解的是丙酮酸。 3．檢測酵母菌培養(yǎng)過程中是否產(chǎn)生CO2可判斷其呼吸方式。(×) [提示]　酵母菌有氧

5、呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生CO2。 4．有氧呼吸第二、三階段都能產(chǎn)生大量ATP。(×) [提示]　有氧呼吸第二階段產(chǎn)生少量ATP。 5．無氧呼吸不需要O2參與，最終有[H]的積累。(×) [提示]　無氧呼吸第二階段消耗[H]，[H]被用于還原丙酮酸。 6．人在劇烈運動時產(chǎn)生的CO2全部來自有氧呼吸。(√) 1．有氧呼吸與無氧呼吸的比較 項目 有氧呼吸 無氧呼吸 不同點 反應(yīng)條件 需要O2，需要酶 不需要O2，需要酶 呼吸場所 細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜 細胞質(zhì)基質(zhì) 產(chǎn)物 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸 能量釋放 有機物徹底氧化分解，釋放大量

6、能量 有機物分解不徹底，能量釋放較少 相同點 實質(zhì) 分解有機物，釋放能量，生成ATP 意義 為各項生命活動提供能量；為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料 聯(lián)系 第一階段相同 2.細胞呼吸中[H]和ATP的來源與去向 項目 來源 去向 [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：三個階段都產(chǎn)生； 無氧呼吸：只在第一階段產(chǎn)生 用于幾乎各項生命活動(除光合作用的暗反應(yīng)) 3.細胞呼吸中能量的釋放與去向 1．1 mol葡萄糖徹底氧化分解及分解成乳酸時分別釋

7、放多少能量？其中有多少能量儲存于ATP中？兩者有何差異及共性？熱能散失是否是能源浪費？ [提示]　1 mol葡萄糖徹底氧化分解釋放的能量2 870 kJ中有1 161 kJ左右的能量轉(zhuǎn)移至ATP中，其余能量則以熱能形式散失。而1 mol葡萄糖分解成乳酸時釋放196.65 kJ能量，有61.08 kJ左右轉(zhuǎn)移至ATP中。兩者的共性是多數(shù)能量以熱能形式散失，差異是徹底氧化分解釋放能量較多，熱能散失是維持體溫所必需的，并非能源浪費。 2．動物細胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，多數(shù)植物細胞無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2，有些植物細胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，其原因是什么？ [提示]　無氧呼吸的產(chǎn)物不同的原因是酶的種類

8、不同，根本上是基因不同。 3．如果是以脂肪為底物進行有氧呼吸，消耗O2的量要大于產(chǎn)生CO2的量，其原因是什么？ [提示]　與葡萄糖相比，脂肪含H量高，因此有氧呼吸消耗O2的量大于產(chǎn)生CO2的量。 4．某同學(xué)做了如下實驗：取A、B兩支試管。在A管中加入煮熟的蠶豆子葉，B管中加入發(fā)芽的蠶豆子葉。在兩管中分別加入甲烯藍溶液(注：甲烯藍氧化態(tài)為藍色，接受氫后為無色)，一段時間后倒出溶液，兩管中的子葉都呈藍色，然后，兩管分別加水淹沒子葉、抽氣、在水面上覆蓋適量石蠟油，37 ℃保溫一段時間后，發(fā)現(xiàn)A管中的子葉不變色，B管中的子葉藍色變淺。請思考分析： (1)B管中子葉藍色變淺的原因是什么？

9、(2)A管子葉為什么不變色？實驗中設(shè)置A管的目的是什么？ [提示]　(1)B管中子葉在無氧呼吸過程中產(chǎn)生的氫能使甲烯藍還原。 (2)A管中子葉細胞的酶失活，無呼吸作用。實驗中設(shè)置A管的目的是作對照實驗。 考查細胞呼吸的過程 1．(2019·廣州一模)如圖為有氧呼吸過程示意圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．過程①②③均可產(chǎn)生ATP B．過程②產(chǎn)生的CO2中的O均來自甲 C．乙來自C6H12O6、甲和丁 D．丙和丁屬于同一種物質(zhì) B　[過程①②③分別表示有氧呼吸的第一、第二和第三階段，這三個階段都可以產(chǎn)生ATP，A項正確；有氧呼吸第二階段(②)產(chǎn)生的CO2中的O一部分

10、來自丁(H2O)，另一部分來自甲(丙酮酸)，B項錯誤；乙是[H]，一部分來自C6H12O6，另一部分來自甲和丁，C項正確；丙和丁都是H2O，D項正確。] 2．(2019·深圳模擬)如圖表示人體中細胞呼吸的過程，數(shù)字代表反應(yīng)過程。下列敘述正確的是(　　) A．過程①代表人體細胞中糖原或淀粉的水解 B．過程②后，葡萄糖分子中少部分化學(xué)能存在于丙酮酸中 C．過程③只發(fā)生在線粒體中 D．過程④產(chǎn)生的乳酸可在原細胞中再生成葡萄糖 C　[人體細胞沒有淀粉的水解過程，A項錯誤；過程②后，葡萄糖分子中大部分化學(xué)能存在于丙酮酸中，B項錯誤；人體細胞中過程③只發(fā)生在線粒體中，C項正確；肌肉細胞中產(chǎn)

11、生的乳酸能在肝臟細胞中再生成葡萄糖，不能在肌肉細胞中再生成葡萄糖，D項錯誤。] 　細胞呼吸的場所與過程的四點提醒 (1)線粒體是進行有氧呼吸的主要場所，但部分原核生物無線粒體，也能進行有氧呼吸。 (2)無線粒體的真核生物(或細胞)只能進行無氧呼吸，如蛔蟲、哺乳動物成熟的紅細胞等。 (3)細胞呼吸釋放的能量，大部分以熱能的形式散失，少部分以化學(xué)能的形式儲存在ATP中。 (4)人體內(nèi)產(chǎn)生的CO2只來自有氧呼吸，人體無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，無CO2。 考查細胞呼吸方式的判斷與綜合 　判斷細胞呼吸方式的三大依據(jù) 3．下列關(guān)于細胞呼吸的敘述，正確的是(　　) A．細胞的有氧呼吸產(chǎn)生C

12、O2，無氧呼吸不產(chǎn)生CO2 B．有H2O產(chǎn)生的細胞呼吸方式一定是有氧呼吸 C．若細胞既不吸收O2也不放出CO2，說明細胞呼吸已停止 D．分生組織細胞的呼吸速率通常比成熟組織細胞的小 B　[無氧呼吸也能產(chǎn)生CO2 ，A項錯誤；有H2O產(chǎn)生的細胞呼吸方式一定是有氧呼吸，B項正確；若細胞既不吸收O2也不放出CO2，也可能進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，C項錯誤；分生組織細胞的呼吸速率通常比成熟組織細胞的大，D項錯誤。] 4．將酵母菌置于20 ℃和40 ℃的條件下，分別培養(yǎng)6 h和12 h后，酵母菌細胞呼吸產(chǎn)生的CO2量的情況如下表所示。下列有關(guān)分析錯誤的是(　　) 溫度 20 ℃ 40 ℃

13、 培養(yǎng)時間 6 h 12 h 6 h 12 h CO2產(chǎn)生量 ＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋＋＋ ＋＋＋＋＋ (“＋”的多少與CO2產(chǎn)生量成正比) A．一定條件下，酵母菌的細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體能同時產(chǎn)生CO2 B．在一定的范圍內(nèi)，溫度升高，細胞呼吸酶的活性變大，相同時間內(nèi)細胞呼吸產(chǎn)生的CO2量增多 C．20 ℃條件下，酵母菌在前6 h消耗的葡萄糖的量比后6 h消耗的多 D．40 ℃條件下培養(yǎng)酵母菌6 h，培養(yǎng)液中的葡萄糖可能已經(jīng)被消耗完 C　[在一定條件下，酵母菌能進行無氧呼吸，也能進行有氧呼吸，CO2產(chǎn)生的場所分別為細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，A正確；一定溫度范圍內(nèi)，呼吸酶的活性隨

14、著溫度升高而升高，細胞呼吸速率隨之加快，B正確；20 ℃下，隨著CO2產(chǎn)生量的增多，酵母菌無氧呼吸速率增大，不知道無氧呼吸和有氧呼吸的比率，因而無法確定消耗的葡萄糖量，C錯誤；40 ℃條件下，6 h和12 h產(chǎn)生的CO2量相同，所以可能是葡萄糖被消耗完，D正確。 ] 影響細胞呼吸的因素及應(yīng)用 1．溫度對細胞呼吸的影響 (1)影響(如圖)：細胞呼吸是一系列酶促反應(yīng)，溫度通過影響酶的活性而影響細胞呼吸速率。細胞呼吸的最適溫度一般在25～35 ℃之間。 (2)應(yīng)用 2．氧氣對細胞呼吸的影響 (1)影響(如圖)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2對無氧呼吸過程有抑制作用。

15、①O2濃度為0時，只進行無氧呼吸。 ②O2消耗曲線與CO2生成曲線重合以后(圖中P點以后)，只進行有氧呼吸。 ③O2消耗曲線與CO2生成曲線重合之前(圖中P點之前，不包括0點)，既進行有氧呼吸又進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。 ④陰影部分的相對值表示不同氧濃度下無氧呼吸中CO2的釋放量。 (2)應(yīng)用 3．水分對細胞呼吸的影響 (1)影響 (2)應(yīng)用 4．CO2濃度對細胞呼吸的影響 (1)影響：CO2是細胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會抑制細胞呼吸的進行，如圖。 (2)應(yīng)用：適當增加CO2濃度，有利于水果和蔬菜的保鮮。 1．同一葉片在不同生長發(fā)育時期，其細胞呼吸速率有差異。(√

16、) 2．嚴格的無氧環(huán)境有利于水果保鮮是因為此條件下細胞呼吸分解有機物最少。(×) [提示]　無氧環(huán)境中，細胞無氧呼吸消耗的有機物較多。 3．糧食種子適宜在零上低溫、低氧和中等濕度的環(huán)境中儲藏。(×) [提示]　糧食種子應(yīng)儲藏在干燥環(huán)境中。 4．溫室大棚中，可以通過夜間適當降溫來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。(√) 5．破傷風桿菌易在銹釘扎過的傷口深處繁殖，原因是傷口深處氧氣缺乏。(√) 6．劇烈運動時，氧氣供應(yīng)不足，肌細胞主要進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。(×) [提示]　劇烈運動時，肌細胞主要進行有氧呼吸。 1．某豆科植物種子萌發(fā)過程中CO2釋放和O2吸收速率的變化趨勢如圖所示。據(jù)圖思

17、考。 (1)在12～24 h期間，呼吸速率逐漸增強，在此期間呼吸作用的主要方式是什么？該呼吸方式在細胞中發(fā)生的部位是什么？其產(chǎn)物是什么？ (2)從第12 h到胚根長出期間，萌發(fā)種子的干物質(zhì)總量會有什么變化？主要原因是什么？ (3)胚根長出后，萌發(fā)種子明顯升高的細胞呼吸方式是哪一種？ [提示]　(1)無氧呼吸；細胞質(zhì)基質(zhì)；酒精和二氧化碳。 (2)減少；種子不進行光合作用，不能制造有機物，同時細胞呼吸消耗有機物，使有機物總量下降。 (3)有氧呼吸。 2．魚在夏季黎明時分常常浮頭的原因是什么？ [提示]　黎明時分水中溶解氧不足。 3．密封地窯能長時間儲存水果、地瓜、馬鈴薯的

18、原因是什么？ [提示]　密封的地窯CO2濃度高，能夠抑制細胞呼吸，減少有機物的消耗。 4．大豆種子萌發(fā)過程中，氧氣消耗量等于CO2釋放量時，是無氧呼吸的消失點嗎？ [提示]　大豆種子富含脂肪，而脂肪氧化分解時耗氧量大于CO2釋放量，故當二者相等時，大豆種子應(yīng)該還在進行微弱的無氧呼吸。 考查環(huán)境因素對細胞呼吸的影響 1．(2019·曲靖一中期末)研究發(fā)現(xiàn)，冬小麥在秋冬受低溫襲擊時，呼吸速率先升高后降低。持續(xù)的冷害使根生長遲緩，吸收能力下降，但細胞內(nèi)可溶性糖的含量有明顯的提高。下列推斷錯誤的是(　　) A．冷害初期呼吸作用增強，有利于抵御寒冷 B．持續(xù)低溫使根細胞呼吸減弱，吸收礦

19、質(zhì)營養(yǎng)能力下降 C．低溫時細胞內(nèi)結(jié)合水的比例上升，有利于適應(yīng)低溫環(huán)境 D．持續(xù)低溫使線粒體內(nèi)氧化酶活性增強，促進淀粉分解為可溶性糖 D　[冷害初期呼吸作用增強，釋放能量增加，利于抵御寒冷，A正確；持續(xù)低溫使線粒體內(nèi)氧化酶活性減弱，使細胞呼吸減弱，供能減少，吸收礦質(zhì)營養(yǎng)能力下降，B正確； 低溫使細胞內(nèi)結(jié)合水含量增加，自由水含量降低，細胞液濃度升高，有利于適應(yīng)低溫環(huán)境，C正確； 持續(xù)低溫使線粒體內(nèi)氧化酶活性減弱，使細胞呼吸減弱，氧化酶與淀粉分解無關(guān)，D錯誤。] 2．(2018·天津高考)為探究酵母菌的呼吸方式，在連通CO2和O2傳感器的100 mL錐形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60

20、mL葡萄糖培養(yǎng)液，密封后在最適溫度下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中的O2和CO2相對含量變化見如圖。有關(guān)分析錯誤的是(　　) A．t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降 B．t3時，培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時快 C．若降低10 ℃培養(yǎng)，O2相對含量達到穩(wěn)定所需時間會縮短 D．實驗后的培養(yǎng)液濾液加入適量酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色 C　[在t1～t2時刻，單位時間內(nèi)氧氣的減少速率越來越慢，說明酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降，A正確；t3時刻，培養(yǎng)液中氧氣的含量不再發(fā)生變化，說明酵母菌基本不再進行有氧呼吸，此時主要進行無氧呼吸，t1和t3產(chǎn)生CO2的速率相同，即單位時間內(nèi)產(chǎn)生相同量的CO2，所

21、以單位時間內(nèi)無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，因此t3時，溶液中消耗葡萄糖的速率比t1時快，B正確；圖示所給溫度是最適溫度，此時酶的活性最高，反應(yīng)速率最快，因此若降低溫度，氧氣相對含量達到穩(wěn)定時所需要的時間會變長，C錯誤；據(jù)圖可知，酵母菌進行了無氧呼吸，無氧呼吸過程會產(chǎn)生酒精，酒精與酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng)后變成灰綠色，D正確。] 細胞呼吸原理的應(yīng)用 3．(2019·濰坊期中)下列關(guān)于細胞呼吸原理應(yīng)用的敘述，錯誤的是(　　) A．稻田需要定期排水，防止幼根缺氧變黑腐爛 B．提倡慢跑有助于避免肌細胞通過無氧呼吸大量積累乳酸和CO2 C．利用乳酸菌制作酸奶的過程需隔絕空氣 D．皮膚破損

22、較深的患者，應(yīng)及時到醫(yī)院注射破傷風抗毒血清 B　[稻田需要定期排水，防止幼根缺氧進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精傷害細胞，使根變黑腐爛，A項正確；提倡慢跑有助于避免肌細胞進行無氧呼吸，但肌細胞無氧呼吸不會產(chǎn)生CO2，B項錯誤；乳酸菌是厭氧菌，因此利用乳酸菌制作酸奶的過程需隔絕空氣，C項正確；皮膚破損較深的患者，易感染厭氧型破傷風桿菌，應(yīng)及時到醫(yī)院注射破傷風抗毒血清，D項正確。] 4．(2019·山西名校聯(lián)考)細胞呼吸原理廣泛用于生產(chǎn)實踐中。下表中有關(guān)措施與對應(yīng)目的不搭配的是(　　) 選項 應(yīng)用 措施 目的 A 種子貯存 曬干 降低自由水含量，降低細胞呼吸 B 乳酸菌制作酸奶 先通

23、氣，后密封 加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸發(fā)酵 C 水果保鮮 低溫 降低酶的活性，降低細胞呼吸 D 栽種莊稼 疏松土壤 促進根有氧呼吸，利于吸收礦質(zhì)離子 B　[種子的貯藏，必須降低含水量，使種子處于風干狀態(tài)，從而使呼吸作用降至最低，以減少有機物的消耗，A正確；乳酸菌是厭氧型微生物，所以整個過程要嚴格密封，B錯誤；水果保鮮的目的是既要保持水分，又要降低呼吸作用，所以低溫是最好的方法，C正確；植物根對礦質(zhì)元素的吸收過程是一個主動運輸過程，需要能量和載體蛋白，植物生長過程中的松土，可以提高土壤中氧氣的含量，有利于根細胞的有氧呼吸作用，從而為根吸收礦質(zhì)離子提供更多的能量，D正確。]

24、 細胞呼吸的相關(guān)實驗 探究酵母菌的細胞呼吸方式 1．實驗原理 2．實驗步驟 (1)配制酵母菌培養(yǎng)液(酵母菌＋葡萄糖溶液)。 (2)檢測CO2的產(chǎn)生，裝置如圖所示。 甲　　　　　　　　乙 3．實驗結(jié)論 酵母菌既能進行有氧呼吸，也能進行無氧呼吸。 1．檢測酵母菌培養(yǎng)過程中是否產(chǎn)生CO2，可判斷其呼吸方式。(×) [提示]　酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物中都有CO2。 2．在酸性條件下，酒精會使重鉻酸鉀溶液由藍變綠再變黃。(×) [提示]　應(yīng)該是由橙色變成灰綠色。 3．檢測CO2的產(chǎn)生除澄清石灰水外，還可以用溴麝香草酚藍水溶液檢測。(√) 4．在探究酵

25、母菌細胞呼吸方式的實驗中可直接向酵母菌培養(yǎng)液中添加酸性的重鉻酸鉀溶液檢測酒精。 (×) [提示]　應(yīng)各取2 mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液，分別注入2支試管中，加酸性的重鉻酸鉀溶液檢測。 5．在探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中可依據(jù)澄清石灰水的混濁程度判斷細胞呼吸的方式。 (√) 1．細胞呼吸速率的測定 (1)實驗裝置 (2)實驗原理：組織細胞呼吸作用吸收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)的液滴左移。單位時間內(nèi)液滴左移的體積即表示呼吸速率。 (3)誤差的校正 為排除溫度、氣壓等無關(guān)變量的干擾，可設(shè)置對照裝置。對照裝置與上述裝置相比

26、，不同點是用等量的死亡的種子代替萌發(fā)的小麥種子，其余均相同。 2．細胞呼吸方式的實驗探究 (1)實驗裝置(以發(fā)芽種子為例) (2)實驗原理 ①裝置一中NaOH溶液的作用是吸收細胞呼吸所產(chǎn)生的CO2，著色液滴移動的距離代表發(fā)芽種子細胞呼吸吸收O2的量。 ②裝置二中著色液滴移動的距離代表植物細胞呼吸產(chǎn)生CO2的量與吸收O2量的差值。 (3)實驗現(xiàn)象和結(jié)論 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 裝置一液滴 裝置二液滴 不動 不動 只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸 不動 右移 只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸 左移 右移 進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸 左移 不動 進行有氧呼吸或進行有氧呼

27、吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸 1．用酵母菌使葡萄汁發(fā)酵產(chǎn)生葡萄酒，當酒精含量達到12%～16%時，發(fā)酵就停止了，試分析其原因是什么。 [提示]　酵母菌在無氧及其他條件合適的情況下，隨著發(fā)酵產(chǎn)物(如酒精)增多，營養(yǎng)物質(zhì)的減少及酸堿度發(fā)生變化等影響，其繁殖速度逐漸下降，死亡率逐漸上升，酒精發(fā)酵最終會停止。 2．為驗證酵母菌細胞中線粒體對相關(guān)物質(zhì)的利用情況，現(xiàn)從酵母菌細胞中分離得到的具有活性的線粒體為實驗材料進行如下實驗。 組別 步驟一 步驟二 步驟三 1 加入線粒體 加入葡萄糖 加入溴麝香草酚藍水溶液，一段時間后觀察溶液顏色的變化情況 2 加入線粒體 加入丙酮酸

28、 (1)從酵母菌細胞中分離得到線粒體常用的實驗方法是什么？ (2)請預(yù)期兩組實驗的實驗結(jié)果，并簡述判斷理由。 [提示]　(1)差速離心法。 (2)第1組溶液為藍色，第2組溶液顏色由藍變綠再變黃，第1組中由于葡萄糖不能進入線粒體被利用，所以無CO2生成；第2組丙酮酸可進入線粒體被利用，生成CO2，使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。 考查探究酵母菌細胞呼吸方式的拓展實驗 1．(2019·濰坊期末)某研究小組為了探究酵母菌的細胞呼吸方式，設(shè)計了如圖的實驗裝置(不考慮其他因素的影響)。以下說法錯誤的是(　　) 甲　　　　　　乙 A．甲裝置有色液滴不動，說明酵母菌只進行無氧呼吸

29、 B．甲裝置有色液滴左移，說明酵母菌只進行有氧呼吸 C．乙裝置有色液滴不動，說明酵母菌只進行有氧呼吸 D．乙裝置有色液滴右移，說明酵母菌中一定存在無氧呼吸 B　[甲裝置中放入的是NaOH溶液和酵母菌葡萄糖培養(yǎng)液，NaOH溶液能吸收CO2，有色液滴的移動量代表O2的吸收量。乙裝置放入的是清水和酵母菌葡萄糖培養(yǎng)液，清水不能吸收CO2，乙裝置中酵母菌進行有氧呼吸，吸收的O2和釋放的CO2量相等，有色液滴不移動，乙裝置中酵母菌進行無氧呼吸，釋放CO2會造成有色液滴右移。] 2．如圖為探究酵母菌呼吸方式的實驗設(shè)計裝置。下列敘述正確的是(　　) A．實驗自變量為溫度 B．實驗因變量為CO2

30、的多少 C．空氣泵泵入的氣體應(yīng)先除去O2 D．乙、丙兩試管加入干酵母后應(yīng)煮沸冷卻除去CO2 B　[該實驗的自變量是氧氣的有無，溫度屬于無關(guān)變量，A錯誤；該實驗通過Ca(OH)2溶液檢測CO2的產(chǎn)生量，B正確；空氣泵通入氣體是為有氧呼吸提供O2，但應(yīng)先除去泵入氣體中的CO2，C錯誤；乙、丙兩試管的培養(yǎng)液需煮沸(除去CO2)冷卻后再加入干酵母，避免高溫殺死酵母菌，D錯誤。] 考查細胞呼吸速率的測定及其他實驗 3．(2019·淄博模擬)某同學(xué)用如圖所示實驗裝置測定果蠅幼蟲的呼吸速率。實驗所用的毛細管橫截面積為1 mm2，實驗開始時，打開軟管夾，將裝置放入25 ℃水浴中，10 min后關(guān)閉軟

31、管夾，隨后每隔5 min記錄一次毛細管中液滴移動的位置，結(jié)果如下表所示。下列分析正確的是(　　) 實驗時間(min) 10 15 20 25 30 35 液滴移動距離(mm) 0 32.5 65 100 130 162.5 A．圖中X為NaOH溶液，軟管夾關(guān)閉后液滴將向右移動 B．在20～30 min內(nèi)氧氣的平均吸收速率為6.5 mm3/min C．如將X換為清水，并向試管充入N2即可測定果蠅幼蟲無氧呼吸速率 D．增設(shè)的對照實驗只需將裝置中的X換成清水，并將該裝置置于相同的環(huán)境中 B　[題圖中X為NaOH溶液，軟管夾關(guān)閉后液滴將向左移動，A項錯誤；在2

32、0～30 min內(nèi)氧氣的平均吸收速率為(130－65)×1÷10＝6.5(mm3/min)，B項正確；果蠅幼蟲無氧呼吸產(chǎn)生乳酸不產(chǎn)生CO2，無論是否進行無氧呼吸液滴都不會移動，C項錯誤；對照實驗中應(yīng)將裝置中的果蠅幼蟲換成等數(shù)量的死幼蟲，并將該裝置置于相同環(huán)境中，重復(fù)上述實驗，D項錯誤。] 4．某研究小組利用檢測氣壓變化的密閉裝置來探究微生物的呼吸。實驗設(shè)計如下：關(guān)閉活栓后，U形管右管液面高度變化反映瓶中的氣體體積變化。實驗開始時將右管液面高度調(diào)至參考點，實驗中定時記錄右管液面高度相對于參考點的變化(忽略其他原因引起的容積變化)。下列有關(guān)說法不正確的是(　　) 甲組

33、 乙組 A．甲組右管液面變化，表示的是微生物呼吸時氧氣的消耗量 B．乙組右管液面變化，表示的是微生物呼吸時CO2的釋放量和O2消耗量之間的差值 C．甲組右管液面升高，乙組不變，說明微生物只進行有氧呼吸 D．甲組右管液面不變，乙組下降，說明微生物進行乳酸發(fā)酵 D　[甲組實驗裝置中NaOH的作用是吸收CO2，有氧呼吸過程消耗O2，產(chǎn)生的CO2被NaOH吸收，甲組右管液面變化，表示的是微生物呼吸時氧氣的消耗量，A正確；乙組實驗裝置中無NaOH吸收CO2，氣體的變化是O2減少量與CO2的生成量的綜合，因此乙組右管液面變化，表示的是微生物呼吸時CO2的釋放量和O2消耗量之間的差值，B

34、正確；甲組右管液面升高，說明細胞呼吸消耗O2，進行有氧呼吸，乙組不變，說明CO2的釋放量等于O2的消耗量，因此微生物只進行有氧呼吸，C正確；甲組右管液面不變，說明微生物不消耗O2，即進行無氧呼吸，乙組下降，說明有CO2的釋放，因此微生物進行乙醇發(fā)酵，不是乳酸發(fā)酵，D錯誤。] 1.有氧呼吸的場所并非只是線粒體：真核細胞有氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；原核細胞無線粒體，有氧呼吸在細胞質(zhì)中和細胞膜上進行。 2．葡萄糖分子不能直接進入線粒體被分解，必須在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸才能進入線粒體被分解。 3．無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP，第二階段不產(chǎn)生ATP，還要消耗第一階段產(chǎn)生的[H

35、]。 4．人體內(nèi)產(chǎn)生的CO2只能是有氧呼吸的產(chǎn)物，人體細胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，無CO2。 5．無氧呼吸有機物氧化分解不徹底，還有大量能量儲存在乳酸或者酒精中。 6．O2濃度為零時，細胞呼吸強度并不為零，因為此時細胞進行無氧呼吸。 1.有氧呼吸反應(yīng)式：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。 2．無氧呼吸反應(yīng)式：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量，C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。 3．有氧呼吸三個階段均能產(chǎn)生ATP，第三階段產(chǎn)生ATP最多。 4．有水產(chǎn)生的細胞呼吸一定是有氧呼吸。 5．有氧呼吸和無氧呼吸的實質(zhì)都是氧化分

36、解有機物，釋放能量，形成ATP。 6．不同生物細胞進行無氧呼吸產(chǎn)物不同的直接原因是所含酶的種類不同。 7．O2抑制細胞無氧呼吸，促進細胞有氧呼吸。 真題體驗| 感悟高考　淬煉考能 1．(2019·全國卷Ⅲ)若將n粒玉米種子置于黑暗中使其萌發(fā)，得到n株黃化苗。那么，與萌發(fā)前的這n粒干種子相比，這些黃化苗的有機物總量和呼吸強度表現(xiàn)為(　　) A．有機物總量減少，呼吸強度增強 B．有機物總量增加，呼吸強度增強 C．有機物總量減少，呼吸強度減弱 D．有機物總量增加，呼吸強度減弱 A　[種子在黑暗中萌發(fā)得到黃化苗，該過程中細胞代謝增強，呼吸強度增加，由于整個過程中不能進行光合作用，

37、而且細胞呼吸需要消耗有機物，所以有機物總量減少，A正確，B、C、D錯誤。] 2．(2019·全國卷Ⅱ)馬鈴薯塊莖儲藏不當會出現(xiàn)酸味，這種現(xiàn)象與馬鈴薯塊莖細胞的無氧呼吸有關(guān)。下列敘述正確的是(　　) A．馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和葡萄糖 B．馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸是由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來 C．馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過程不能生成ATP D．馬鈴薯塊莖儲藏庫中氧氣濃度的升高會增加酸味的產(chǎn)生 B　[在馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的第一階段，葡萄糖分解成丙酮酸，第二階段在相應(yīng)酶的催化下，丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸，B選項正確；馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，葡萄糖是細胞呼吸的原

38、料而不是產(chǎn)物，A選項錯誤；在馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的第一階段，1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，并且釋放出少量能量，C選項錯誤；一般來說，氧氣濃度的升高會抑制細胞的無氧呼吸，故馬鈴薯塊莖儲藏庫中氧氣濃度的升高不會增加酸味的產(chǎn)生，D選項錯誤。] 3．(2019·海南高考)下列關(guān)于綠色植物的敘述，錯誤的是(　　) A．植物細胞在白天和黑夜都能進行有氧呼吸 B．植物細胞中ATP的合成都是在膜上進行的 C．遮光培養(yǎng)可使植物葉肉細胞的葉綠素含量下降 D．植物幼莖的綠色部分能進行光合作用和呼吸作用 B　[有氧呼吸不需要光照，植物細胞在白天和黑夜都能進行有氧呼吸，A正確；植物細胞中ATP不一定

39、都是在膜上合成的，如細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)也可以合成ATP，B錯誤；合成葉綠素需要光照，遮光培養(yǎng)會導(dǎo)致光照減弱，會導(dǎo)致葉肉細胞的葉綠素含量下降，C正確；植物幼莖的綠色部分含有葉綠體，能進行光合作用，所有的活細胞都能進行呼吸作用，D正確。] 4．(2018·全國卷Ⅲ)下列關(guān)于生物體中細胞呼吸的敘述，錯誤的是(　　) A．植物在黑暗中可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸 B．食物鏈上傳遞的能量有一部分通過細胞呼吸散失 C．有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是葡萄糖和乳酸 D．植物光合作用和呼吸作用過程中都可以合成ATP C　[植物在黑暗中既可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸，A正確；食物鏈上某一營養(yǎng)級

40、同化的能量大部分用于呼吸消耗，B正確；對于以糖類為底物的呼吸作用來說，有 氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和H2O，無氧呼吸的產(chǎn)物為乳酸或者酒精和CO2，C錯誤；植物光合作用的光反應(yīng)階段、有氧呼吸的第一、第二、第三階段以及無氧呼吸第一階段都可以合成ATP，D正確。] 5．(2017·海南高考)下列有關(guān)植物細胞呼吸作用的敘述，正確的是(　　) A．分生組織細胞的呼吸速率通常比成熟組織細胞的小 B．若細胞既不吸收O2也不放出CO2，說明細胞已停止無氧呼吸 C．適當降低氧濃度可降低果實的有氧呼吸進而減少有機物的消耗 D．利用葡萄糖進行有氧呼吸時，吸收O2與釋放CO2的摩爾數(shù)不同 C　[分生組織細胞

41、進行旺盛的分裂，呼吸速率通常比成熟組織細胞的大，A錯誤；若細胞既不吸收O2也不放出CO2，可能是產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根，B錯誤；適當降低氧濃度可降低果實的有氧呼吸進而減少有機物的消耗，C正確；利用葡萄糖進行有氧呼吸時，吸收O2與釋放CO2的摩爾數(shù)相同，D錯誤。] 6．(2017·海南高考)某染料(氧化型為無色，還原型為紅色)可用于種子生活力的鑒定。某同學(xué)將吸脹的小麥種子平均分成甲、乙兩組，并進行染色實驗來了解種子的生活力，結(jié)果如表所示。 分組 甲組 乙組 處理 種子與染料混合保溫 種子煮沸后與染料混合保溫 結(jié)果 種子中的胚呈紅色 種子中的胚未呈紅色 下

42、列敘述錯誤的是(　　) A．甲組的胚發(fā)生了氧化還原反應(yīng) B．呼吸作用產(chǎn)生的NADH使染料變成紅色 C．乙組胚細胞膜上的載體蛋白能將染料運出細胞 D．種子中胚細胞代謝活動的強弱會影響染色效果 C　[依題意染料可用于種子生活力的鑒定，染料若被氧化則呈無色，被還原則呈紅色，活細胞有細胞呼吸產(chǎn)生還原劑，染料被還原，故呈紅色，死種子沒有代謝，不能將染料還原。甲組細胞是活細胞，胚會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，A正確；呼吸作用產(chǎn)生的NADH作為還原劑使染料變成紅色，B正確；乙組中的種子煮沸后細胞已經(jīng)死亡，細胞膜上的載體蛋白變性失活，細胞失去了選擇透過性，不能將染料運出細胞，C錯誤；依題意“染料可用于種子生活力的鑒定”可知，種子中胚細胞代謝活動的強弱會影響染色效果，D正確。] 17