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第1课时 细胞呼吸的方式与有氧呼吸
第5章 细胞的能量供应和利用
第3节 细胞呼吸的原理和应用
1．实验原理
知识点1 探究酵母菌细胞呼吸的方式
真核
兼性厌氧
浑浊
蓝
绿
黄
重铬酸钾
酸
灰绿
2．探究过程
(1)提出问题
①酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧还是无氧条件下进行的？
②酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸产生的CO2是否一样多？
(2)作出假设
酵母菌在无氧条件下进行葡萄糖发酵产生酒精，酵母菌在有氧条件进行细胞呼吸产生大量的CO2。
(3)实验设计
①酵母菌培养液的配制：酵母菌＋质量分数为5%的__________。
②检测CO2的产生
方法：澄清石灰水或________________。
装置如图所示：
葡萄糖溶液
溴麝香草酚蓝溶液
NaOH溶液
③检测酒精的产生：从A、B锥形瓶各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的2支干净的试管中→分别滴加0.5 mL溶有
0.1 g________的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。
重铬酸钾
为什么酵母菌的培养时间应适当延长？
提示：由于葡萄糖也能与重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。
④实验现象
Ⅰ．甲、乙两装置中的石灰水都变浑浊，但__装置浑浊程度高。
Ⅱ．2号试管中溶液变成______，1号试管不变色。
⑤表达交流：说出酵母菌细胞呼吸的方式、条件及产物，并与其他小组的同学进行交流。
甲
灰绿色
有氧和无氧
基于对酵母菌细胞呼吸方式的探究的认识，判断下列表述是否正确。
1．在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，必须保证酵母菌是新鲜且有活性的。 ( )
2．只检测有无CO2产生即可确定酵母菌细胞呼吸的方式。 ( )
提示：酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2。
√
×
3．根据石灰水变浑浊的程度可以确定CO2产生量的多少。 ( )
4．酒精在中性或酸性条件下与重铬酸钾溶液反应产生灰绿色。 ( )
提示：酒精在酸性条件下与重铬酸钾溶液反应产生灰绿色。
√
×
探究一：实验材料的选择及实验条件的控制
如图甲组、乙组是探究酵母菌细胞呼吸产物的装置，据图分析回答下列问题：
1．配制酵母菌培养液时为什么要用新鲜的食用酵母菌？
提示：防止酵母菌因存放时间过长而死亡，导致实验结果不明显。
2．为什么要将葡萄糖溶液煮沸，且冷却到常温后才可加入新鲜的酵母菌？
提示：煮沸的目的是杀菌和除去溶液中的氧，冷却到常温的目的是防止高温杀死酵母菌。
3．盛有质量分数为10%NaOH溶液的锥形瓶连通橡皮球(或气泵)的目的是什么？
提示：让空气间歇性地依次通过三个锥形瓶，既保证O2的充分供应，又使空气先经过盛有NaOH溶液的锥形瓶，除去空气中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变浑浊是酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
4．乙组的B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，这是为什么？
提示：确保是酵母菌通过无氧呼吸产生的CO2使澄清的石灰水变浑浊。
探究二：实验过程和实验结果的分析
1．本实验的自变量和因变量及无关变量分别是什么？
提示：自变量是氧气的有无；因变量是是否有CO2和酒精的产生；无关变量有温度、pH、培养液浓度、酵母菌的新鲜程度等。
2．有同学认为，探究一装置甲中，质量分数为10%的NaOH溶液不能完全吸收CO2，以致可能对实验结果造成干扰，探讨为避免这种可能性的发生，应采取的措施是什么？
提示：在装置甲中盛有质量分数为10%的NaOH溶液的锥形瓶和盛有酵母菌培养液的锥形瓶之间再连通一个盛有澄清石灰水的锥形瓶。
[深化归纳]
1．酵母菌呼吸方式探究实验两条注意事项
(1)进行实验前必须检验装置的气密性，否则会因细胞呼吸产生的CO2不能全部通入澄清的石灰水中导致实验失败。
(2)酒精检测时，是将酸性重铬酸钾溶液滴加至取出的部分酵母菌培养液滤液中，不是滴加至全部的酵母菌培养液滤液中。
2．对照实验和对比实验
实验类型 比较项目
对照组 实验组 实验结论 举例
对照实验 有 有 一般是一个 探究淀粉酶的专一性
对比实验 无 有 出现多个结论 探究酵母菌细胞的呼吸方式
3．实验拓展
(1)若探究种子的呼吸状况则不必遮光，但需要有“死种子”作对照。
(2)若探究“植株或幼苗”的呼吸状况，应进行遮光处理，以防止光合作用的干扰，同时可设置同种状况但死亡的植株或幼苗作对照。
[对点练习]
1．pH传感器是一种能够快速准确获取溶液酸碱度的仪器。某兴趣小组设置如图甲、乙所示的装置，探究酵母菌细胞呼吸过程中pH的变化。下列叙述正确的是( )
A．图甲装置溶液X的目的是除去空气中的CO2
B．实验过程中，图甲装置检测到pH先上升后下降
C．实验过程中，图乙装置检测到pH先下降后上升
D．环境温度和酵母菌数量不会影响实验结果
√
A [图甲装置溶液X的目的是除去空气中的CO2，防止空气中的CO2对实验现象产生干扰，A正确；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸过程均产生CO2，实验过程中，图甲、乙装置均检测到pH逐渐下降，不会出现上升的现象，B、C错误；该实验中环境温度和酵母菌数量属于无关变量，均会影响单位时间内CO2的产生量，会影响实验结果，D错误。]
2．“酸性重铬酸钾溶液会被具有还原性的物质还原成灰绿色”，某生物研究小组利用该实验原理验证酵母菌在无氧或缺氧条件下才能产生酒精，装置如图。下列回答正确的是( )
A．a、d装置中注射器的作用是便于加入酸性重铬酸钾溶液进行检验
B．d装置中的培养液加入酸性重铬酸钾溶液后也变色，可能是剩余的葡萄糖导致的
C．将b、e试管中的清水换成溴麝香草酚蓝溶液，一段时间后溶液颜色由黄变绿再变蓝
D．增加a装置中酵母菌的数量，可以提高酒精的最大产量
√
B [a、d装置中注射器的作用是便于取等量样液用于检测，不能直接往锥形瓶中加入酸性重铬酸钾溶液进行检验，A错误；葡萄糖具有还原性，结合题干“酸性重铬酸钾溶液会被具有还原性的物质还原成灰绿色”可知，d装置中的培养液加入酸性重铬酸钾溶液后也变色，可能是剩余的葡萄糖导致的，B正确；二氧化碳遇溴麝香草酚蓝溶液会由蓝变绿再变黄，可用来检测二氧化碳，因此将b、e试管中的清水换成溴麝香草酚蓝溶液，一段时间后溶液颜色由蓝变绿再变黄，C错误；增加a装置中酵母菌的数量，无法提高酒精的最大产量，增加a装置中葡萄糖溶液浓度，可以提高酒精的最大产量，D错误。]
1．呼吸作用的实质
细胞内的有机物________，并释放____。呼吸作用也叫________。
知识点2 有氧呼吸
氧化分解
能量
细胞呼吸
2．有氧呼吸
(1)主要场所——线粒体
①a．____；b．____；c．__；d．____。
②线粒体增大膜面积的方式：_________________________________________。
③有氧呼吸的酶分布在______________________。
(2)反应式
________________________________________________。
外膜
内膜
嵴
基质
内膜的某些部位向线粒体的内腔折
叠形成嵴
线粒体的内膜上和基质中
(3)过程(如图)
①写出图中①②③代表的有氧呼吸的对应
阶段。
①________；②________；③________。
②写出a、b、c、d代表的物质。
a．______；b．______；c．_____；d．____。
③三个阶段均释放出能量，释放能量最多的阶段是__(填图中序号)。
④写出图中①②③所处的场所。
①__________；②__________；③__________。
第一阶段
第二阶段
第三阶段
丙酮酸
[H]
CO2
O2
③
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
(4)能量转化
热能
ATP
葡萄糖为什么必须分解成丙酮酸后才能进行有氧呼吸的第二、三阶段？
提示：线粒体膜上不含运输葡萄糖的载体蛋白，葡萄糖不能进入线粒体(或线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶)。
(5)概念
细胞在__的参与下，通过______的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生____________，释放能量，生成大量______的过程。
(6)有氧呼吸与有机物在体外燃烧的不同特点
①有氧呼吸过程温和。
②有氧呼吸进行时有机物中的能量经过一系列的化学反应________。
③有氧呼吸释放的能量有相当一部分储存在______中。
氧
多种酶
二氧化碳和水
ATP
逐步释放
ATP
基于对有氧呼吸原理的认识，判断下列表述是否正确。
1．真核细胞都能进行有氧呼吸。 ( )
提示：真核细胞不一定都进行有氧呼吸，如哺乳动物成熟的红细胞。
2．有氧呼吸全部在线粒体中进行。 ( )
提示：有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行。
×
×
3．有氧呼吸的三个阶段均可产生ATP，但第三阶段产生的最多。 ( )
4．氧气作为反应物参与有氧呼吸的第二、三阶段。 ( )
提示：氧气参与有氧呼吸的第三阶段。
5．有氧呼吸的第三阶段既消耗水又产生水。 ( )
提示：有氧呼吸的第二阶段消耗水，第三阶段产生水。
√
×
×
材料1 将酵母菌细胞破碎后进行离心处理，获得上清液(细胞质基质)和沉淀物(线粒体)两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入3支试管内，往3支试管内分别加入等量的氧气、葡萄糖、荧光素和荧光素酶，一段时间后，检测各试管内的变化情况。
组别 自变量 实验结果
1号 线粒体 葡萄糖的量不变，没有荧光
2号 细胞质基质 葡萄糖的量减少，有丙酮酸生成，微弱荧光出现
3号 线粒体和细胞质基质 葡萄糖的量减少，有CO2生成以及较强荧光出现
材料2 使用超声波将线粒体破碎，分离线粒体膜状结构和线粒体基质，加入等量的氧气、丙酮酸、荧光素和荧光素酶，一段时间后，检测各试管变化情况。
组别 自变量 实验结果
4号 只含线粒体膜状结构 丙酮酸的量不变，没有荧光出现
5号 只含线粒体基质 丙酮酸减少，产生CO2，微弱荧光出现
6号 有线粒体膜状结构和基质 丙酮酸减少，产生CO2，较强的荧光出现
材料3 超声波震碎了线粒体之后，内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡。这些小囊泡具有氧化[H]的功能。当用胰蛋白酶处理后，这些小囊泡不再具有氧化[H]的功能。当把这些小颗粒装上去之后，小囊泡重新具有了氧化[H]的功能。这些小颗粒后来被证实是一系列线粒体内膜上的酶。
1．材料1、2中的荧光素和荧光素酶有什么作用？
提示：荧光素和荧光素酶的作用是检测ATP含量的多少。
2．由材料1的实验结果可知：物质发生了什么变化？这些变化发生的部位能量又有什么变化？
提示：葡萄糖在细胞质基质中被分解成了丙酮酸，并且有少量ATP生成；在线粒体内丙酮酸被分解产生了CO2，并且有大量ATP生成。
3．由材料2分析丙酮酸被分解的部位？从实验结果可得到的推论是什么？
提示：在线粒体基质中丙酮酸被分解。推论1：丙酮酸分解发生在线粒体基质中，并且产生CO2，释放少量能量；推论2：线粒体基质分解丙酮酸后，在线粒体膜状结构上继续发生反应合成较多的ATP。
4．通过材料3的上述事实可以确定在线粒体内膜上发生了什么样的反应？
提示：在线粒体内膜上发生了[H]的氧化，即[H]和氧气发生反应。
[深化归纳]
1．有氧呼吸中氧元素的来源和去路
2．有氧呼吸中[H]和ATP的来源和去路
物质 来源 去路
[H] C6H12O6和H2O 第三阶段与O2结合生成水
ATP 三个阶段都产生 用于各项生命活动
3．能量代谢
有氧呼吸三个阶段都释放能量产生ATP，细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，少部分转移到ATP中。
[对点练习]
3．下图是细胞有氧呼吸过程简图，下列说法错误的是( )
A．过程①的场所是细胞质基质
B．a代表的是氧气，参与有氧呼
吸的第三阶段
C．b代表二氧化碳，是有氧呼吸第二阶段产物
D．只有过程①会释放出少量能量，生成少量ATP
√
D [过程①指的是有氧呼吸的第一阶段，场所是细胞质基质，A正确；a与[H]结合，形成水，故a代表的是氧气，参与有氧呼吸的第三阶段，B正确；水与丙酮酸反应生成b和[H]，故b代表二氧化碳，是有氧呼吸第二阶段产物，C正确；过程①会释放出少量能量，生成少量ATP，过程②包括有氧呼吸的第二、三阶段，该过程中也会产生ATP，且在第三阶段产生大量ATP，D错误。]
4．如图甲是绿色植物在晴朗的白天有氧呼吸各阶段的反应示意图，其中1～7表示能量或物质，图乙是线粒体简图。下列叙述错误的是( )
A．图甲中2→3过程，所有活细胞内都能进行
B．图甲中3→6过程，发生在图乙的②处
C．图乙的③处能发生图甲中生成4的反应
D．叶肉细胞内产生的6将全部释放到大气中
√
D [图甲中2→3过程表示细胞呼吸的第一阶段，而活细胞都能进行细胞呼吸(有氧呼吸或无氧呼吸)，A正确；图甲中3→6过程表示有氧呼吸的第二阶段，场所是线粒体基质，即图乙的②处，B正确；图乙中③处为线粒体内膜，是进行有氧呼吸第三阶段的场所，发生[H]与O2结合生成水的过程，图甲中4表示水，C正确；白天叶肉细胞中线粒体产生的6(CO2)可用于光合作用，D错误。]
易错提醒
(1)葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物质，但不是唯一的物质。
(2)葡萄糖不能进入线粒体，需要在细胞质基质中分解为丙酮酸和[H]后，丙酮酸才能进入线粒体中进一步分解。
(3)真核细胞中哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫无线粒体，只能进行无氧呼吸。线粒体不是进行有氧呼吸必需的结构，如蓝细菌(原核生物)无线粒体，但能进行有氧呼吸。
1．对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响的实验。
2．有氧呼吸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。
3．CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。
1．如图为“探究酵母菌的细胞呼吸方式”的实验装置图。在正确操作的情况下，下列说法错误的是( )
课堂检测 素养测评
2
4
3
题号
1
5
A．B、D瓶加入的酵母菌培养液等量
B．A瓶中装的是NaOH溶液用于除去CO2
C．一段时间内，C瓶中澄清石灰水变浑浊的程度高于E瓶
D．用酸性重铬酸钾溶液检验C、E两瓶中是否含有酒精
2
4
3
题号
1
5
√
D [该实验的单一变量是是否通入空气，B、D瓶加入的酵母菌培养液应等量，这是对无关变量的控制，A正确；A瓶中加入NaOH是为了吸收空气中CO2，排除空气中CO2对实验结果的影响，B正确；酵母菌有氧呼吸产生的CO2多于无氧呼吸产生的CO2，所以一段时间后C瓶中澄清石灰水变浑浊的程度高于E瓶，C正确；实验结束后可以在B、D两瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，观察颜色是否由橙色变成灰绿色，来检测是否产生酒精，D错误。]
2
4
3
题号
1
5
2．图示某细胞器中发生的生命活动，①表示的物质最可能是
( )
A．蛋白质 B．氨基酸
C．丙酮酸 D．葡萄糖
√
2
4
3
题号
1
5
C [有氧呼吸是在氧气充足的条件下，细胞彻底氧化分解有机物产生二氧化碳和水同时释放能量的过程，图示过程表示呼吸作用，故该细胞器表示线粒体，丙酮酸能进入线粒体基质中被分解，C正确。]
3．下图表示的是有氧呼吸过程，A～F表示物质，①②③表示过程，下列有关叙述不正确的是( )
A．可表示水的是E和F
B．表示O2和CO2的分别是D
和B
C．①②③过程都是在细胞内的线粒体中完成的
D．①②③过程中，产生能量最多的过程是③
√
2
4
3
题号
1
5
C [①②③过程中的②③在真核生物细胞内的线粒体中完成，①在细胞质基质中完成，C错误。]
4．用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，可检测到18O的转移途径是( )
A．葡萄糖→丙酮酸→H2O
B．葡萄糖→丙酮酸→O2
C．葡萄糖→O2→H2O
D．葡萄糖→丙酮酸→CO2
2
4
3
题号
1
5
√
D [有氧呼吸分三个阶段，葡萄糖中氧的转移过程为葡萄糖→丙酮酸→CO2。第三阶段产生的H2O中的氧全部来自O2。D符合题意。]
5．如图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置图，C、E瓶为澄清石灰水，请据图分析：
2
4
3
题号
1
5
(1)A瓶加入的试剂是____________，其目的是_______________________________________________，B中酵母菌细胞呼吸的场所为____________________。
2
4
3
题号
1
5
细胞质基质和线粒体
NaOH溶液
吸收空气中的CO2，
排除空气中CO2对实验结果的干扰
(2)乙装置的酵母菌产生CO2的部位是_____________。
酵母菌与乳酸菌在结构上最主要的区别是：前者_______________________。如果把18O2充入甲装置，则酵母菌内最先出现18O标记的化合物是________。
(3)D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，其原因是_________________________________________________。
2
4
3
题号
1
5
细胞质基质
有以核膜为界限的细胞核
水
确保通入E瓶的CO2主要是酵母菌无氧呼吸所产生的
(4)图中装置有无错误之处？如果有，请在相应的图中加以改正。
2
4
3
题号
1
5
由B瓶通入C瓶的玻璃管应插入C瓶液面下，否则不能很好地检测实验结果，应将装置进行如下改正，如图
[解析] (1)A瓶加入的试剂是NaOH溶液，其目的是吸收空气中的CO2，排除空气中CO2对实验结果的干扰；B中酵母菌进行有氧呼吸，所以细胞呼吸的场所为细胞质基质和线粒体。(2)乙装置的酵母菌进行无氧呼吸，其产生CO2的部位是细胞质基质。酵母菌属于真核生物，乳酸菌属于原核生物，二者在结构上最主要的区别是酵母菌有以核膜为界限的细胞核。如果把18O2充入甲装置，则酵母菌内最先出现18O标记的化合物是水，即第三阶段18O2与[H]结合生成被标记的水。(3)D瓶封口放置一段时间后，可以消耗尽装置中的O2，形成无氧环境，再连通E瓶，可以确保通入E瓶的CO2主要是酵母菌无氧呼吸所产生的。(4)由B瓶通入C瓶的玻璃管应插入C瓶液面下，否则不能很好地检测实验结果。
2
4
3
题号
1
5课时分层作业(17) 细胞呼吸的方式与有氧呼吸
题组一 细胞呼吸的方式
1．细胞呼吸的实质是( )
A．分解有机物，储存能量
B．合成有机物，储存能量
C．分解有机物，释放能量
D．合成有机物，释放能量
2．在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到下列特殊的颜色反应，其中描述不正确的是( )
A．CO2可使澄清的石灰水变混浊
B．CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
C．乙醇在碱性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成橙色
D．乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
3．某同学用下图装置探究种子的呼吸作用，B瓶中装有湿润的活种子，有关说法正确的是( )
A．去除A装置并不影响实验结果的准确性
B．温度对该实验结果无影响
C．该装置必须放在黑暗环境中进行
D．B装置产生的气体也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
4．在室温条件下，某同学为探究酵母菌的呼吸作用，设置了如图的实验装置，BTB溶液为溴麝香草酚蓝溶液。下列相关叙述错误的是( )
A．在BTB溶液表面覆盖一层植物油，可用于探究酵母菌的无氧呼吸
B．在氧气充足时，该装置中会快速产生大量的气泡，BTB溶液由蓝变绿再变黄
C．若温度计示数升高和BTB溶液变色，则说明酵母菌进行了有氧呼吸
D．一段时间后，取装置中酵母菌培养液与酸性重铬酸钾溶液混合用于检测是否产生酒精
题组二 有氧呼吸
5．如图为线粒体的结构示意图，下列叙述正确的是( )
A．③是内膜向内折叠形成的基粒，为酶的附着提供了位点
B．①②③处均能合成ATP
C．②处有分解葡萄糖和丙酮酸的酶
D．②处产生CO2和[H]，③处消耗O2和[H]
6．在真核细胞有氧呼吸的三个阶段中，属于第二和第三阶段共同点的是( )
①都需要氧气参与 ②都能生成ATP ③都能产生[H] ④都发生在线粒体中
A．①③ B．①④
C．②④ D．③④
7．如图是有氧呼吸过程的示意图，①②③表示反应阶段。下列叙述正确的是( )
A．葡萄糖中的大部分能量在①阶段释放
B．①②阶段产生的[H]来自葡萄糖和丙酮酸
C．丙酮酸可在线粒体中彻底氧化分解
D．①②阶段为③阶段的顺利进行直接供能
8．如图是有氧呼吸过程图解，请据图回答下列问题：
(1)写出①②③所代表的物质名称：①_________________，②_____________，③_____________。
(2)④⑤⑥中合成ATP最多的是_____________。
(3)有氧呼吸中氧的作用是______________________________________________。
(4)有氧呼吸的主要场所是________，进入该场所的呼吸底物是________。
(5)上图中请写出有氧呼吸总的反应方程式： ______________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
9．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2过程分别发生在线粒体、细胞质基质中
B．1和2过程所参与的酶的种类相同
C．2和3都能产生大量ATP
D．甲、乙分别代表丙酮酸、[H]
10．下列4支试管中分别含有不同的化学物质和活性酵母菌细胞制备物。给适当条件，经一定时间的保温后，产生CO2的试管有( )
①葡萄糖＋细胞膜已破裂的细胞 ②葡萄糖＋线粒体 ③丙酮酸＋线粒体 ④葡萄糖＋细胞质基质
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
11．(不定项)如图为某真核细胞有氧呼吸的基本流程图，下列相关叙述不正确的是( )
A．阶段a不能发生在硝化细菌中
B．阶段b等同于有氧呼吸第二阶段，在线粒体基质中进行
C．阶段c中的能量均储存在ATP中，最终用于各项生命活动
D．物质①为CO2，其在线粒体基质中的浓度高于在细胞质基质中的
12．(不定项)关于同位素标记法研究动物体细胞有氧呼吸的过程，下列叙述错误的是( )
A．用18O标记葡萄糖，产物H2O中能检测到放射性
B．用18O标记氧气，能检测到的产物只有O
C．用14C标记葡萄糖，产物CO2中能检测到放射性
D．用14C标记葡萄糖，在线粒体中能检测到放射性
13．某课题小组为了确定细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所，进行了如下探究。
实验假设：有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中，不能在细胞质基质中完成。
实验过程：
实验结果：1号和2号试管中均检测到CO2(与预测结果不相符)。
请分析回答：
(1)实验结果与预期不相符的原因是肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸，线粒体产生的CO2扩散进入细胞质基质中。改进措施： ____________________
_____________________________________________________________________。
(2)实验步骤⑥依据的原理是丙酮酸在有氧呼吸的第二阶段和水彻底分解成____________，因此可以通过检测是否有________产生来判断丙酮酸是否被分解。
(3)如果该实验时间过长，空气中的CO2溶入样本中的量足以被检测剂检测出，为了提高实验的科学性，排除干扰因素带来的实验误差，应如何解决？
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)课时分层作业(17)
1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12
C C D C D C C D C A B C A B
8．(1)丙酮酸 水 二氧化碳 (2)⑥ (3)与[H]结合生成水，同时生成大量的能量 (4)线粒体 丙酮酸 (5)C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量
13．(1)用不含葡萄糖的保存液进行暂时保存 (2)CO2和[H] CO2 (3)分别给1号和2号设置对照，对照组所加的物质分别与1号和2号相同，只是步骤⑤不加丙酮酸
1．C [细胞呼吸的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。]
2．C [CO2能使澄清的石灰水变混浊，A正确；CO2能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，B正确；乙醇在酸性条件下(浓硫酸)能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，C错误、D正确。]
3．D [C中的澄清的石灰水用于检测CO2，由于空气中存在CO2，因此去除A装置会影响实验结果的准确性，A错误；温度会影响酶的活性，因此对该实验结果有影响，B错误；种子不能进行光合作用，因此该装置不需要放在黑暗环境中进行，C错误；B装置产生的气体是二氧化碳，二氧化碳也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，D正确。]
4．C [在BTB溶液表面覆盖一层植物油，隔绝外界氧气，可用于探究酵母菌的无氧呼吸，A正确；在氧气充足时，酵母菌进行有氧呼吸，该装置中会快速产生大量的气泡，使BTB溶液由蓝变绿再变黄，B正确；酵母菌呼吸作用产生的能量大多以热能形式释放，且有氧呼吸或无氧呼吸均产生二氧化碳，可使BTB溶液变色，故不能判断其进行的是有氧呼吸还是无氧呼吸，C错误；酒精可使橙色酸性重铬酸钾变为灰绿色，酵母菌无氧呼吸可产生酒精，D正确。]
5．D [③是内膜向内折叠形成嵴，为酶的附着提供了位点，A错误；①是线粒体内膜和外膜之间的膜间隙，并不能产生ATP，B错误；②处有分解丙酮酸的酶，没有分解葡萄糖的酶，C错误；②线粒体基质经过有氧呼吸第二阶段，产生CO2和[H]，③线粒体内膜消耗O2和[H]并产生大量能量，D正确。]
6．C [①有氧呼吸的第三阶段需要氧气参与，第二阶段不需要，①错误；②有氧呼吸第二和第三阶段都能生成ATP，②正确；③有氧呼吸第二阶段产生[H]，第三阶段消耗[H]，③错误；④有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质，第三阶段发生在线粒体内膜，④正确。]
7．C [葡萄糖中的大部分能量在有氧呼吸的第三阶段，即图中的③阶段释放，A错误；①②阶段产生的[H]来自葡萄糖和水，B错误；有氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸进入线粒体，可在线粒体中彻底氧化分解，C正确；③阶段是放能过程，不消耗能量，D错误。]
8．(1)①是呼吸作用第一阶段与[H]同时产生的产物，表示丙酮酸；②是[H]与氧气结合的产物，表示水；③是有氧呼吸第二阶段的产物，表示二氧化碳。(2)④⑤⑥分别是有氧呼吸的第一阶段、第二阶段和第三阶段，其中合成ATP最多的是⑥有氧呼吸第三阶段。(3)在有氧呼吸第三阶段，[H]和O2结合产生H2O，释放大量能量。(4)有氧呼吸的主要场所是线粒体，进入该场所的呼吸底物是丙酮酸。(5)有氧呼吸总的反应方程式为：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量。
9．D [根据题意可知，1和2过程分别发生在细胞质基质、线粒体基质中，A错误；1和2发生的生理过程不同，所含酶的种类不同，B错误；1和2产生少量ATP，3产生大量ATP，C错误；甲、乙分别代表丙酮酸、[H]，D正确。]
10．C [①有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二、三阶段在线粒体中进行，细胞膜已破裂的酵母细胞具备细胞质基质和线粒体，能够完成有氧呼吸的过程，有CO2产生，①正确；②有氧呼吸的第二阶段在线粒体中进行，反应物是丙酮酸和水，葡萄糖不能直接参与第二阶段的反应，因此虽然具有产生CO2的场所，但缺少反应物，不能产生CO2，②错误；③丙酮酸和线粒体，具备有氧呼吸第二阶段的反应物和场所，可以产生CO2，③正确；④酵母菌在细胞质基质中利用葡萄糖进行无氧呼吸，产生酒精和CO2，④正确。]
11．ABC [阶段a为有氧呼吸第一阶段，能发生在硝化细菌中，A错误；阶段b属于有氧呼吸第二阶段的一部分，在线粒体基质中进行，B错误；阶段c中释放的能量大部分以热能形式散失，只有少部分储存在ATP中，用于各项生命活动，C错误；物质①为CO2，产生于有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质中，所以其在线粒体基质中的浓度高于在细胞质基质中的浓度，D正确。]
12．AB [用18O标记葡萄糖，在有氧呼吸过程中，葡萄糖中的18O进入CO2，不进入H2O，H2O中的氧来源于O2，因此产物CO2能检测到放射性，产物H2O中不能检测到放射性，A错误；O2参与有氧呼吸第三阶段生成H2O，用18O标记O2，产物O中能检测到放射性O参与有氧呼吸第二阶段，其场所为线粒体基质，生成产物C18O2，因此在线粒体基质生成的产物C18O2中也能检测到放射性，B错误；用14C标记葡萄糖，葡萄糖中的14C进入丙酮酸中，进而进入CO2中，产生CO2的场所是线粒体基质，故在线粒体中能检测到放射性，C、D正确。]
13．(1)为了防止肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸，使线粒体产生的CO2进入细胞质基质，应采用不含葡萄糖的保存液进行暂时保存。(2)丙酮酸和水在有氧呼吸第二阶段反应生成CO2和[H]，因此可以用灵敏的CO2检测剂检测是否有CO2产生来判断丙酮酸是否被分解。(3)为了排除空气中的CO2溶入样本对实验结果产生的干扰，可以分别给1号和2号设置对照，对照组所加的物质分别与1号和2号相同，只是步骤⑤不加丙酮酸。
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