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高考生物二轮专题复习
《细胞呼吸方式判断》专题练习
1.(2021辽宁适应性·5)图曲线为某人讲行1分钟全速跑后血浆中乳酸浓度的变化。下列有关叙述错误的是( )
A. AB段增加的乳酸是细胞无氧呼吸的产物
B. 细胞产生的乳酸可经组织液进入血浆
C. BC段乳酸浓度下降的原因是乳酸在血浆中被氧化分解
D. AC过程中血浆pH可维持相对稳定
【答案】C
【分析】
1、无氧呼吸的两个阶段
第一阶段发生在细胞质基质中,反应方程式:C6H12O2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+能量(少)
第二阶段发生在细胞质基质中,反应方程式:2C3H4O3(丙酮酸)+4[H] 2C2H5OH+2CO2或2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]2C3H6O3(乳酸) 。
2、当机体剧烈运动时,肌肉中产生大量的乳酸,乳酸进入血液后,就与血液中的碳酸氢钠发生作用,生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸,而且又可以分解成二氧化碳和水。血液中增多的二氧化碳会刺激控制呼吸运动的神经中枢,促使其增强呼吸运动,增加通气量,从而将二氧化碳排出体外,所以对血液的pH值影响不大。
【详解】
A、分析题图可知,AB段乳酸增加,原因是细胞无氧呼吸产生乳酸,释放到血浆中,A项正确;
B、细胞产生的乳酸为代谢产物,可经组织液进入血浆,B项正确;
C、BC段乳酸浓度下降的原因是,乳酸在血浆中与缓冲物质碳酸氢钠发生反应,生成乳酸钠和碳酸,C项错误;
D、血浆中存在缓冲物质以维持pH的相对稳定,故AC过程中血浆pH可维持相对稳定,D项正确。
2.下图是酵母菌细胞中发生的呼吸作用的示意图。下列叙述错误的是( )
A.①过程发生在细胞质基质中,M可能是丙酮酸
B.在有氧和无氧条件下,②过程均有[H]的消耗
C.若N是水,则②过程发生在线粒体内且有ATP的生成
D.若N是酒精,则②过程发生在细胞质基质且消耗水
【答案】D
【分析】有氧呼吸过程如右图,分三个阶段。第一个阶段在细胞质基质进行,第二三阶段在线粒体进行。无氧呼吸的全过程,可以概括地分为两个阶段,这两个阶段都是在细胞质基质中进行的。第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二个阶段是,丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。
【详解】
A、有氧呼吸过程和无氧呼吸过程中,第一阶段葡萄糖转变为[H]和丙酮酸的过程均发生在细胞质基质中,M代表的物质可能是丙酮酸,也可能是生成丙酮酸之前的某中间产物,A项正确;
B、酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸生成水和CO2,在无氧条件下生成酒精和CO2,有氧呼吸第三阶段和无氧呼吸第二阶段均有[H]的消耗,B项正确;
C、若N是水,该示意图代表有氧呼吸,M代表的物质是丙酮酸,②过程代表有氧呼吸的第二和第三个阶段,发生在真核细胞的线粒体中,有ATP的合成,C项正确;
D、若N是酒精,该示意图代表无氧呼吸,第一阶段和第二阶段均发生在细胞质基质,水不参与无氧呼吸的反应,D项错误。
3.将含酵母菌的葡萄糖溶液均分为4份,分别置于甲、乙、丙、丁四种条件下培养,测得CO2和O2体积变化的相对值如图。下列叙述正确的是 ( )
A.甲条件下,细胞呼吸的产物除CO2外,还有乳酸
B.乙条件下,有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
C.丙条件下,细胞呼吸产生的ATP最少
D.丁条件下,产物中的CO2全部来自线粒体
【答案】D
【分析】
细胞呼吸方式可以依据O2与CO2的比例判断: 不消耗O2,产生CO2,只进行无氧呼吸;CO2∶O2>1,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,O2∶CO2≧1,只进行有氧呼吸。酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。消耗相同量的葡萄糖有氧呼吸释放的能量比无氧呼吸多,产生的ATP更多。有氧呼吸在线粒体产生CO2,无氧呼吸在细胞质基质产生CO2。酵母菌有氧呼吸反应式:
酵母菌无氧呼吸反应式:
【详解】
A、甲条件下,不消耗O2,产生CO2,酵母菌只进行无氧呼吸,产物除CO2外,还有酒精,A项错误;
B、乙条件下,O2∶CO2=2∶8,由此可知,有氧呼吸释放的CO2有2,无氧呼吸释放的CO2有6,那么依据有氧呼吸和无氧呼吸反应式可推出,有氧呼吸消耗葡萄糖占1/3,无氧呼吸消耗的葡萄糖占3,无氧呼吸比有氧呼吸消耗的葡萄糖多,B项错误;
C.消耗相同量的葡萄糖有氧呼吸释放的能量比无氧呼吸多,产生的ATP更多。丙条件下, CO2∶O2>1,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,甲条件下酵母菌只进行无氧呼吸细胞呼吸产生的ATP最少,C项错误;
D.丁条件下,O2∶CO2=1∶1,酵母菌只进行有氧呼吸,产生的CO2全部来自线粒体。D项正确。
4.将等量且足量的花生种子分别放在不同O2浓度的密闭容器中,一段时间后测定O2的吸收量和CO2的释放量,结果如下表:下列有关叙述中正确的是( )
A. 花生种子细胞在O2浓度为0%-3%只进行无氧呼吸,在3%-25%时只进行有氧呼吸
B. 同等质量的花生比小麦在有氧呼吸条件下产CO2少
C. 就表中数据来看,贮藏花生应将O2浓度控制在5%
D. 在O2浓度为5%时,无氧呼吸开始受到抑制
【答案】C
【分析】
花生种子细胞中含有大量的脂肪,脂肪分子的氧含量低于糖类,氢含量更高,有脂肪参与细胞呼吸时, O2吸收量会大于CO2释放量。贮藏花生主要是减少有机物的分解消耗,其产物CO2量越少,表明分解消耗越少, O2会抑制无氧呼吸。小麦种子淀粉含量较高。
【详解】
A、 花生种子细胞在O2浓度为0时进行无氧呼吸,在0%-3%既进行无氧呼吸,又进行有氧呼吸,A项错误;
B、花生种子细胞中含有大量的脂肪,小麦种子淀粉含量较高。在有氧呼吸条件下,同等质量的花生比小麦O2的吸收量更多,产CO2更多,B项错误;
C、 就表中数据来看,在5%的O2浓度下,产生的CO2最少,表明分解消耗有机物较少,因此最有利于有机物的保存。贮藏花生应将O2浓度控制在5%。C项正确;
D、在无氧条件下,无氧呼吸强度最大,有O2存在时,无氧呼吸就开始受到抑制,D项错误。
5. 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(见表)。
试管编号加入的物质 细胞质基质 线粒体 酵母菌
A B C D 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。
下列说法不正确的是( )
A.C、E试管会产生CO2和H2O B.A、D、F试管会产生酒精
C.试管E产生能量最多 D.根据试管BDF可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所
【答案】B
【分析】
1. 差速离心法:将细胞膜破坏后,形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆;将匀浆放入离心管中,用高速离心机在不同的转速下进行离心处理,就能将各种细胞器分离开。
2. 有氧呼吸的全过程可以概括地分为三个阶段,第一个阶段是在细胞质基质中进行的。第二个阶段是在线粒体基质中进行的。第三个阶段,前两个阶段产生的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,同时释放出大量的能量,是在线粒体内膜上进行的。无氧呼吸的全过程,可以概括地分为两个阶段,都是在细胞质基质中进行的。无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量ATP。酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳和酒精。
3.能确定进行会有氧呼吸的试管是:C、E。能确定会进行无氧呼吸的试管是:B、F。
【详解】
A、有氧情况下,在线粒体中完成有氧呼吸第二三阶段,会产生CO2和H2O,符合条件的试管只有C、E,A项正确;
B、酒精是在无氧情况下,在细胞质基质中产生,确定会产生酒精的是B、F,线粒体不能直接利用葡萄糖,D试管不能产生酒精,B项错误;
C、E组进行有氧呼吸,有氧呼吸将葡萄糖彻底氧化分解,释放大量能量,C项正确;
D、根据试管BF中,在无氧情况下,在细胞质基质中产生了酒精,而D在无氧情况下,在线粒体里没有产生酒精,可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质,D项正确。
6. 下图是探究小鼠在不同温度下呼吸速率(用单位时间的耗氧量表示)的实验装置,打开夹子A,可使水检压计左右水平;关闭夹子A,用注射器向广口瓶中注入5 mL O2,水检压计左侧液面升高,记录左右液面重新相平时所用的时间。下列叙述错误的是( )
A.用注射器向广口瓶中注入5 mL氧气后要立刻关闭夹子B
B.测定小鼠的呼吸速率需要多次重复进行,最后取平均值
C.小鼠在25 ℃时的呼吸速率高于10 ℃时的呼吸速率
D.NaOH的作用是排除小鼠呼吸产生的CO2对实验结果的干扰
【答案】C
【分析】
该探究实验的自变量是温度,因变量是呼吸速率(广口瓶内氧气消耗量),
观察指标是广口瓶内氧气气压变化(水检压计左右液面重新相平时所用的时间),无关变量有氧气袋和注射器内的氧气、水检压计左右液面初始高度、小鼠呼吸产生的CO2等。平行重复原则:在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必修对所做实验在同样条件下进行足够次数多重复,不能只进行1次就得出结论,必须有足够实验次数才能判断结果的可靠性。
【详解】
A、用注射器向广口瓶中注入5 mL氧气后要立刻关闭夹子B,是避免氧气袋和注射器内的氧气干扰实验结果,A项正确
B、为避免实验结果的偶然性,测定小鼠的呼吸速率需要多次重复进行,最后取平均值,使实验结果更准确,B项正确
C、小鼠是恒温动物,气温低于10 ℃时小鼠通过体温调节增加物质氧化分解,释放更多能量维持体温,因此在25 ℃时的呼吸速率低于10 ℃时的呼吸速率,C项错误
D、NaOH的作用是排除小鼠呼吸产生的CO2对实验结果的干扰,使瓶内气压变化仅仅是氧气变化引起的,D项正确。
7.如图是某研究性学习小组为了探究酵母菌的细胞呼吸类型而设计的实验装置(酵母菌利用葡萄糖作为能源物质),下列有关实验装置和结果的分析,错误的是( )
A.通过装置1仅仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸
B.用水代替NaOH溶液设置装置2,通过装置2液滴的移动情况可以
探究出酵母菌是否进行无氧呼吸
C.用水代替NaOH溶液设置装置2,如果装置1中液滴左移,装置
2中液滴右移,说明酵母菌既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸
D.用水代替NaOH溶液设置装置2,装置2中液滴可能向左移
【答案】D
【分析】
酵母菌既可以进行有氧呼吸又可以进行无氧呼吸。实验装置烧杯中的NaOH溶液能吸收细胞呼吸产生的二氧化碳,所以液滴移动的距离代表细胞呼吸消耗氧气的量.用水代替NaOH溶液设置装置2,由于水不吸收气体也不释放气体,所以液滴移动的距离代表细胞呼吸释放的二氧化碳量与消耗氧气量的差值。
【详解】
A、烧杯中的NaOH溶液能吸收细胞呼吸产生的二氧化碳,所以液滴移动的距离代表细胞呼吸消耗氧气的量,若液滴移动说明酵母菌进行有氧呼吸,若液滴不移动说明酵母菌不进行有氧呼吸,A项正确;
B、用水代替NaOH溶液设置装置2,由于水不吸收气体也不释放气体,所以液滴移动的距离代表细胞呼吸释放的二氧化碳量与消耗氧气量的差值,若液滴不移动,说明酵母菌不进行无氧呼吸,若液滴向右移动,说明细胞呼吸释放的二氧化碳量多于氧气消耗量,酵母菌有进行无氧呼吸或同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸和无氧呼吸均有产生二氧化碳,葡萄糖作为能源物质时液滴不可能向左移动,B项正确,D项错误;
C、用水代替NaOH溶液设置装置2,如果装置1中液滴左移,说明有氧气的消耗,即酵母菌进行有氧呼吸,装置2中液滴右移,说明细胞呼吸释放的二氧化碳量多于氧气消耗量,综合装置1和2说明酵母菌既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸,C正确。
8.如图是酵母菌有氧呼吸模式图,①~③代表有关生理过程的场所,甲、乙代表有关物质,下列叙述正确的是( )
A.③处释放的能量全部储存在ATP中
B.①和②处产生乙的量相等
C.②中的生理过程需要H2O
D.缺氧条件下甲可以转化为乳酸
【答案】C
【分析】有氧呼吸在细胞质基质进行第一阶段,在线粒体进行第二三阶段。第一二阶段产生的【H】均用于第三阶段与氧气结合生成水。模式图中①~③代表有关生理过程的场所分别是细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜。甲代表丙酮酸、乙代表【H】。
【详解】
A、③处释放的能量大部分以热能形式释放出去,小部分储存在ATP中 ,A项错误;
B、①处进行的有氧呼吸第一阶段和②处进行的有氧呼吸第二阶段产生乙【H】的量不相等,B项错误;
C、②中进行的有氧呼吸第二阶段需要H2O参与, C 项正确;
D、酵母菌在缺氧条件下将丙酮酸转化为酒精和二氧化碳,D项错误。
9.将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的CO2处理48 h后,贮藏在温度为1 ℃的冷库内。另一份则始终在1 ℃的冷库内贮藏。从采后算起每10天取样一次,测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量,计算二者的比值得到下图所示曲线。下列结论不正确的是( )
A.比值大于1,表明蓝莓既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸
B.第20天对照组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组
C.第40天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
D.贮藏蓝莓前用CO2短时处理,能抑制其在贮藏时的无氧呼吸
【答案】C
【分析】纵坐标值为二氧化碳与氧气的比值。不消耗O2,有产生CO2,表明只进行无氧呼吸;CO2∶O2>1,表明同时进行有氧呼吸和无氧呼吸;CO2∶ O2=1,只进行有氧呼吸。
【详解】
A、二氧化碳与氧气的比值大于1,说明二氧化碳释放量大于氧气吸收量,表明既有有氧呼吸又有无氧呼吸;A项正确。
B、由图示可推知,20天时实验组的二氧化碳与氧气的比值等于1,实验组蓝莓只进行有氧呼吸,而对照组二氧化碳与氧气的比值大于1,对照组蓝莓同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,产生乙醇量高于实验组(CO2处理组),B项正确;
C、第40天时,二氧化碳的释放量是氧气消耗量的二倍;假设有氧呼吸消耗的氧气是1,则无氧呼吸释放的二氧化碳量是2-1=1,依据有氧呼吸和无氧呼吸的反应方程式,计算出有氧呼吸消耗的葡萄糖为1/6,无氧呼吸消耗的葡萄糖是1/2;C项错误。
D、对照组和CO2处理组实验结果表明,贮藏前用CO2短时处理,能降低其在贮藏时的无氧呼吸强度,D项正确。
10.(2021福建卷·7)下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”(实验I)和“培养液中酵母菌种群数量的变化”(实验II)的叙述,正确的是
A.实验I、Ⅱ都要将实验结果转化为数学模型进行分析
B.实验I、Ⅱ通气前都必须用NaOH去除空气中的CO2
C.实验I中,有氧组和无氧组都能使澄清石灰水变浑浊
D.实验Ⅱ中,可用滤纸在盖玻片另一侧吸引培养液进入计数室
【答案】C
【分析】
在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精,还产生少量的二氧化碳。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇(俗称酒精)发生化学反应,变成灰绿色。培养液中酵母菌种群数量的变化采用抽样检测的方法:先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。在显微镜视野中,计数一个小方格内的酵母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数。连续观察7天,分别记录下这7天的数值,将所得数值用曲线图表示出来。
【详解】
A、实验I酵母菌培养液中CO2和酒精的产生情况判断细胞呼吸方式,不需要将实验结果转化为数学模型进行分析,A项错误;
B、实验Ⅱ通气前不必用NaOH去除空气中的CO2,实验I通气前用NaOH去除空气中的CO2,确保是细胞呼吸产生的CO2使澄清石灰水变浑浊,排除空气中的CO2对实验结果的影响,B项错误;
C、实验I中,酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2,有氧组和无氧组都能使澄清石灰水变浑浊,C项正确;
D、实验Ⅱ中,可将酵母菌培养液滴在盖玻片另一侧,让培养液自行渗入计数室,D项错误。
11. 呼吸熵又称气体交换率(简称RQ),指生物体在同一时间内,释放二氧化碳与吸收氧气的体积之比或摩尔数之比(即RQ=),可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。甲图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系,乙图是酵母菌在不同O2百分比浓度下的两种细胞呼吸类型和二氧化碳生成量,据图分析判断,以下叙述正确的是( )
A.乙图中的R点可对应甲图中的c点,此时酵母菌消耗的葡萄糖最少
B.甲图中呼吸熵越大,酵母菌细胞进行对应乙图的Ⅰ呼吸越弱,Ⅱ呼吸越强
C.乙图中的B点时,酵母菌进行Ⅰ呼吸和Ⅱ呼吸消耗的葡萄糖量相等(已知RB=BC)
D.甲图中的c点可对应乙图的D点,此时及之后细胞呼吸强度将不随氧气浓度变化而变化
【答案】B
【分析】细胞呼吸方式可以依据O2与CO2的比例判断: 不消耗O2,产生CO2,只进行无氧呼吸;CO2∶O2>1,呼吸熵>1,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸;O2∶CO2≧1,呼吸熵=1,只进行有氧呼吸。
【详解】
A、乙图中的R点,乙图中的R点∶O2>1,酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,而甲图中的c点,呼吸熵=1,酵母菌只进行有氧呼吸,与R点不对应,A项错误;
B、甲图中呼吸熵越大,CO2与O2的差值越大,酵母菌细胞进行对应乙图的Ⅰ呼吸——有氧呼吸越弱,Ⅱ呼吸——无氧呼吸越强,B项正确;
C、乙图中的B点时,RB=BC,说明酵母菌进行Ⅰ呼吸(有氧呼吸)和Ⅱ呼吸(无氧呼吸)产生CO2的量相等 ,消耗的葡萄糖不相等,C项错误;
D、甲图中的c点与乙图的D点, CO2产生量与O2消耗量相等,酵母菌只进行有氧呼吸,可以对应,但是此时及之后细胞呼吸强度仍然受氧气浓度影响,随氧气浓度变化而变化,D项错误。
12. 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
氧浓度为a时,细胞呼吸产生的ATP在细胞质基质中形成
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
【答案】D
【分析】
细胞呼吸方式可以依据O2与CO2的比例判断: 不消耗O2,产生CO2,只进行无氧呼吸;CO2∶O2>1,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,O2∶CO2≧1,只进行有氧呼吸。酵母菌有氧呼吸反应式:
酵母菌无氧呼吸反应式:
【详解】
A、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项正确;
B、氧浓度为b时,有氧呼吸消耗氧气量为0.5 mol/min,CO2产生量为0.5 mol/min,葡萄糖量消耗为1/12 mol/min,无氧呼吸中CO2产生量为0.5 mol/min,葡萄糖消耗量为0.25 mol/min,因此有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的1/3,B项正确;
C、氧浓度为c时,无氧呼吸产生的CO2量为1.3-0.7=0.6 mol/min,所以苹果产生酒精的量为0.6 mol/min,C项正确;
D、氧浓度为d时,O2的消耗量为1.2 mol/min,故有氧呼吸消耗的葡萄糖为0.2 mol/min,无氧呼吸产生的CO2为1.6-1.2=0.4 mol/min,故无氧呼吸消耗的葡萄糖为0.2 mol/min,消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精发酵,D项错误。
13.(2021重庆适应性·23) 如图为某运动员剧烈运动时,肌肉收缩过程中部分能量代谢的示意图。
据图回答下列问题:
(1)由图可知,肌肉收缩最初的能量来自于细胞中的____________________,该物质的产生部位有____________________。
(2)图中曲线B代表的细胞呼吸类型是____________________,判断依据是____________________,该反应产物是____________________。
(3)足球运动员为提高运动能力,通常进行3到4周的高原训练,这种训练方式主要提高C的能力,原因是____________________。
【答案】(1)(存量)ATP 细胞质基质和线粒体
(2)无氧呼吸 该过程可在较短时间内提供能量,是在呼吸的第一阶段产生的能量,但随着运动时间的延长无法持续提供能量,说明这不是人体主要的呼吸类型。 乳酸
(3)高原环境下空气中的O2含量低,人体内会通过增殖分化更多的红细胞,提高血液的运氧能力,使机体的有氧呼吸功能增加,有助于提高运动员的运动能力
【分析】
据图分析,曲线A是(存量ATP)的含量变化,是细胞中的直接能源物质,肌肉收缩所需的能量直接由其提供,曲线B是在短时间内可以提供能量但无法持续供能的过程,应是人体内辅助能量补充的无氧呼吸方式,曲线C是可以持续为人体提供稳定能量供应的呼吸方式,有氧呼吸。
【详解】(1)肌肉收缩最初的能量应来自于细胞中的存量ATP直接水解提供能量,人体细胞中ATP的产生部位有细胞质基质和线粒体。
(2)根据分析,曲线B代表的过程可在较短时间内提供能量,是在呼吸的第一阶段产生的能量,但随着运动时间的延长无法持续提供能量,说明这不是人体主要的呼吸类型,应是无氧呼吸,人体内无氧呼吸的产物是乳酸,。
(3)运动员为提高运动能力,进行的高原训练,为的是提高血液中红细胞的含量,从而提高血液的运氧能力,使机体的有氧呼吸功能增加,有助于提高运动员的运动能力。
14.某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究酵母菌细胞的呼吸方式”后,想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO2时,哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们进行了如下实验:将无菌葡萄糖溶液与少许活性酵母菌混匀后密封(瓶中无氧气),按下图装置实验。当测定甲、乙装置中CaCO3沉淀相等时,撤去装置,将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤,除去酵母菌,得到滤液1和滤液2。请分析回答:
(1)甲、乙两组的实验变量是_______________________________,实验中需控制的无关变量主要有_______________________________________________________。(至少写2个)
(2)利用提供的U形管(如图,已知滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜,其余物质能通过)、滤液1和滤液2等,继续完成探究实验。
实验步骤:
①将________的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记。
②一段时间后观察________的变化。
实验结果预测和结论:
①如果________________,则有氧呼吸消耗的葡萄糖少。
②如果________________,则有氧呼吸消耗的葡萄糖多。
③如果A、B两侧液面高度相同,则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。
【答案】
(1)(有无)氧气 温度、pH、培养液量、培养液浓度等(答出其中任意两个)
(2))实验步骤:①等量 ②(两侧)液面
实验结果预测和结论:①A侧液面上升,B侧液面下降 ②A侧液面下降,B侧液面上升
【分析】
从图可知,甲装置酵母菌进行有氧呼吸,乙装置酵母菌进行无氧呼吸。当测定甲、乙装置中CaCO3沉淀相等时,撤去装置,将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤,除去酵母菌,得到滤液1和滤液2。此时得到滤液1和滤液2中分别含有有氧呼吸和无氧呼吸产生等量二氧化碳时剩余的葡萄糖。已知滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜,其余物质能通过,则U形管液面变化取决于A、B侧葡萄糖浓度。当A侧葡萄糖浓度大于B侧葡萄糖浓度
时,水分子从B侧移向A侧,A侧液面上升,B侧液面下降,说明有氧呼吸消耗的葡萄糖少,剩余的葡萄糖多;当A侧葡萄糖浓度小于B侧葡萄糖浓度时,水分子A从侧移向B侧,B侧液面上升,A侧液面下降,说明有氧呼吸消耗的葡萄糖多,剩余的葡萄糖少;当A侧葡萄糖浓度等于B侧葡萄糖浓度时,水分子A从侧移向B侧与水分子从B侧移向A侧一样多,两侧液面不变,说明有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。
【详解】
(1)甲、乙两组的实验需要控制酵母菌分别在有氧和无氧的条件下产生等量CO变量因此实验自变量是氧气,酵母菌细胞呼吸主要受温度、pH、培养液量、培养液浓度等因素影响,所以实验中需控制的无关变量主要有温度、pH、培养液量、培养液浓度等。
(2) 实验步骤:
①依据等量原则,需要将等量的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧。
②该实验的观察指标是U形管液面变化,因此,一段时间后观察液面的变化。
实验结果预测和结论:
①如果A侧液面上升,B侧液面下降,说明A侧滤液1比B侧滤液2葡萄糖浓度高,则有氧呼吸消耗的葡萄糖少。
②如果A侧液面下降,B侧液面上升,说明A侧滤液1比B侧滤液2葡萄糖浓度低,则有氧呼吸消耗的葡萄糖多。