第2课时 无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用
知识点一 无氧呼吸
1.(2024·天津黄花店中学高一月考)罐头食品的盖上印有“如发现盖子鼓起,请勿选购”的字样,引起盖子鼓起的最可能原因是( )
A.好氧型细菌呼吸,产生CO2和H2O
B.微生物呼吸,产生CO2和C2H5OH
C.乳酸菌呼吸,产生CO2和C3H6O3
D.酵母菌呼吸,产生CO2和H2O
2.(2024·云南大理高一月考)芒果果实从生长停止到开始进入衰老之间的时期,其细胞呼吸会突然增强至原来的35倍左右,果实成熟到一定程度后细胞呼吸又突然减弱,果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是( )
A.细胞呼吸突然增强后,果实中有机物的总量开始增加
B.低O2或高CO2处理有利于芒果的贮藏
C.细胞呼吸减弱时,呼吸作用第一阶段产生的CO2减少
D.细胞无氧呼吸增强时,果实内乳酸含量上升
3.糖酵解是指从葡萄糖开始分解生成丙酮酸的过程,如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.糖酵解是所有细胞中葡萄糖氧化分解的必经阶段
B.糖酵解产生的NADH均与O2反应生成H2O
C.该过程可发生在细胞质基质和线粒体中
D.糖酵解释放的能量全部储存在ATP中
4.下图表示细胞呼吸的部分过程,相关叙述正确的是( )
葡萄糖丙酮酸CO2
A.在植物细胞中,过程①既可在线粒体中进行,也可在细胞质基质中进行
B.在酵母菌细胞中,过程②可产生[H],也可消耗过程①产生的[H]
C.在植物细胞中,过程①②可释放能量,过程②释放的能量远多于过程①
D.在人体细胞中,过程①②产生的能量一部分转移至ATP,其余以热能形式散失
5.玉米是我国重要的粮食作物,其耐旱性、耐寒性、耐贫瘠性均较强,具有很好的适应性。如图是玉米不同部位的部分细胞呼吸流程图。下列相关叙述正确的是( )
A.玉米细胞中产生物质a的场所是线粒体基质
B.试剂甲是酸性重铬酸钾溶液,现象d是由黄变绿再变蓝
C.物质b中的H全部来自葡萄糖
D.物质c和酒精中都含有未释放出的能量
6.将苹果储藏在密闭容器中,较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的O2时,其O2的消耗量和CO2的产生量如下表所示(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列叙述错误的是( )
氧浓度/% a b c d e
CO2产生速率/(mol·min-1) 1.2 1.0 1.3 1.6 3.0
O2消耗速率/(mol·min-1) 0 0.5 0.7 1.2 3.0
A.氧浓度为a时,苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行
B.氧浓度为c时,苹果产生酒精的速率为0.6 mol·min-1
C.氧浓度为d时,消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵
D.表中5个氧浓度条件下,氧浓度为b时,较适宜苹果的储藏
7.甲图为呼吸作用示意图,乙图为线粒体结构模式图,丙图为酵母菌在不同O2浓度下的CO2释放速率。请据图回答:
(1)甲图中,E代表的物质可能是 ,动物细胞可以进行的过程为 (填字母)阶段。
(2)甲图中C、D阶段发生的场所依次对应乙图中的 (填序号)。
(3)甲图中从A阶段到产生E物质的阶段的呼吸方式是 ,写出有关的反应式: 。
(4)丙图所示过程中,酒精产生速率的变化趋势是 ,试解释C点出现的原因:
。
(5)人体剧烈运动时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是5∶3,则人体产生的CO2与消耗的O2之比是 ;剧烈运动后,人体会有酸胀的感觉,原因是
。
知识点二 细胞呼吸原理的应用
8.下列各项应用中,不是主要利用细胞呼吸原理的是( )
A.储存种子
B.糖渍、盐渍食品
C.果蔬保鲜
D.用透气的消毒纱布包扎伤口
9.“充氮保鲜法”是生产生活中常用的食品储存的方法,其具体做法是将蔬菜、水果等放在一个密闭容器内,排出其中的空气,然后充入氮气,这样能有效地将蔬菜、水果等的保存期和保鲜期延长。以下相关说法错误的是( )
A.在缺氧条件下马铃薯块茎可以进行无氧呼吸产生乳酸
B.利用降低温度的方法也可以实现对蔬菜、水果的长期保存
C.充入氮气的目的是降低氧气浓度以抑制蔬菜、水果的呼吸消耗
D.在储存多汁果蔬时,更适合储藏在低氧、干燥、零上低温条件下
10.(2024·陕西咸阳高一月考)无氧运动过程中氧气摄入量极低,导致肌肉疲劳不能持久,越来越多的人开始注重慢跑等有氧运动。有氧运动是指主要以有氧呼吸提供运动中所需能量的运动方式。下列关于人进行无氧运动和有氧运动的叙述,正确的是( )
A.有氧运动中,有机物分解释放的能量大部分储存在ATP中
B.无氧运动中,细胞中的有机物不能氧化分解会导致无ATP产生
C.与无氧运动相比,机体有氧运动过程中的能量利用率更高
D.有氧运动可以避免肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸和CO2
11.细胞呼吸的第一阶段又称糖酵解,糖酵解时产生了还原型高能化合物NADH。在有氧条件下,NADH中的电子由位于线粒体内膜上的电子载体所组成的电子传递链传递,最终被O2获得。下图为线粒体内膜上电子传递和ATP的形成过程。下列说法正确的是( )
A.H+通过线粒体内膜进、出膜间隙的方式相同
B.有氧呼吸过程中ATP中的能量最终来源于NADH
C.线粒体内膜两侧H+梯度的形成与电子传递过程有关
D.NADH中的电子全部来自糖酵解过程,最终被O2获得
12.如图表示植物非绿色器官呼吸时,O2的吸收量和CO2产生量的相互关系,有关叙述错误的是( )
A.在a点比较适合长期储存该植物器官
B.在b点仍能产生少量的酒精
C.若cd=ca时,a点时无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍
D.该器官有可能来自油料作物
13.(2024·江苏连云港灌云高级中学高一期中)下图为真核细胞中的细胞呼吸示意图(底物全为葡萄糖),其中①②③④⑤表示生理过程,下列叙述错误的是( )
A.①②③发生在细胞质基质中,④⑤发生在线粒体中
B.①②③④生成的ATP量较少,⑤生成的ATP量较多
C.④阶段水中的氧原子会转移到终产物CO2中去
D.O2不足时,人体骨骼肌细胞产生的CO2量等于消耗的O2量
14.(2024·吉林一中高一月考)某实验小组将小鼠的肝细胞研磨后分离出线粒体和细胞质基质,向三支试管中分别加入等量的细胞质基质、线粒体悬浮液和细胞匀浆(含细胞质基质和线粒体),再向各试管中加入等量的葡萄糖溶液,在有氧等适宜的条件下培养。一段时间后,各试管中葡萄糖含量的变化如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.a试管内加入的是线粒体悬浮液
B.b试管中加入的是细胞匀浆
C.c试管中加入的是细胞质基质
D.消耗相同质量的葡萄糖时,b试管释放的热量最多
15.(2024·浙江安吉县高级中学高一月考)呼吸熵(RQ)指单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值(RQ=释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)。下图1表示萌发小麦种子中发生的相关生理过程,A~E表示物质,①~④表示过程。图2表示测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸熵的实验装置。回答下列问题。
(1)图1中,催化过程①②的酶存在于细胞的 ,物质A表示 ,B的产生部位有 。
(2)实验装置乙中,KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是 。
(3)假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,在25 ℃下经10 min观察墨滴的移动情况,如发现甲装置中墨滴不动,乙装置中墨滴左移,则10 min内小麦种子中发生图1中的 (填序号)过程;如发现甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴不动,则10 min内小麦种子中发生图1中的 (填序号)过程。
(4)实际上小麦种子的呼吸底物除了糖类外,还有脂肪等,在25 ℃下10 min内,如果甲装置中墨滴左移30 mm,乙装置中墨滴左移100 mm,则萌发小麦种子的呼吸熵是 。
第2课时 无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用
1.B 好氧型细菌在密闭无氧环境中不能进行有氧呼吸,A错误;微生物无氧呼吸,产生CO2和C2H5OH,可使盖子鼓起,B正确;乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,不生成CO2,C错误;酵母菌在密闭无氧环境中不能进行有氧呼吸产生CO2和H2O,D错误。
2.B 细胞呼吸突然增强,消耗的有机物增加,果实中有机物的总量减少,A错误;低O2或高CO2处理,能降低呼吸速率,减少有机物的消耗,有利于芒果的贮藏,B正确;芒果果实细胞呼吸的第一阶段产物是丙酮酸和[H],不产生CO2,第二阶段才产生二氧化碳,C错误;芒果果实细胞无氧呼吸产生的是酒精和二氧化碳,不是乳酸,D错误。
3.A 糖酵解是指从葡萄糖分解生成丙酮酸的过程,有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段都是葡萄糖分解成丙酮酸,所以是细胞中葡萄糖氧化分解的必经阶段,A正确;进行无氧呼吸时,糖酵解产生的NADH不与O2反应生成H2O,B错误;图示过程只发生在细胞质基质中,C错误;糖酵解释放的能量部分储存在ATP中,还有一部分以热能的形式散失,D错误。
4.D 在植物细胞中,过程①是有氧呼吸第一阶段或者无氧呼吸的第一阶段,场所是细胞质基质,A错误;酵母菌的呼吸方式是兼性厌氧型,过程②是有氧呼吸第二、三阶段或者无氧呼吸第二阶段,无氧呼吸第二阶段不产生[H],B错误;在植物细胞中,若是无氧呼吸,过程①产生少量能量,过程②不产生能量,C错误;在人体细胞中,过程①②产生的能量一部分转移至ATP,其余以热能形式散失,D正确。
5.D 由图分析可知,物质a是CO2,物质b是H2O,物质c是乳酸。玉米的有氧呼吸和部分无氧呼吸均可产生CO2,有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质,无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质,A错误;试剂甲是检测酒精的酸性重铬酸钾溶液,但现象d应是灰绿色,B错误;物质b是有氧呼吸产生的H2O,其中的H一部分来自葡萄糖,一部分来自H2O,C错误;酒精和乳酸是无氧呼吸的产物,无氧呼吸是一种不彻底的氧化分解,其中有一些能量在酒精和乳酸中没有释放出来,D正确。
6.C 氧浓度为a时,苹果的细胞呼吸消耗O2的速率为0,表明细胞只进行无氧呼吸,此时苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行,A正确;氧浓度为c时,苹果无氧呼吸产生的CO2量为1.3-0.7=0.6 mol·min-1,而酒精的量与无氧呼吸产生的CO2量相等,也为0.6 mol·min-1,B正确;氧浓度为d时,有氧呼吸产生的CO2量为1.2 mol·min-1,消耗的葡萄糖为0.2 mol·min-1,无氧呼吸产生的CO2量为0.4 mol·min-1,消耗的葡萄糖为0.2 mol·min-1,故氧浓度为d时,消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精发酵,C错误;从表中分析可知,氧浓度为b时,呼吸作用强度最低,CO2产生速率最小,较适宜苹果的储藏,D正确。
7.(1)酒精和CO2 ABCD (2)②① (3)无氧呼吸 C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量 (4)逐渐减慢 此时无氧呼吸受抑制,有氧呼吸较弱 (5)1∶1 剧烈运动导致供氧不足,骨骼肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸
解析:(1)据甲图分析可知,E代表的物质可能是酒精和CO2,动物细胞可以进行的过程为ABCD阶段。(2)甲图中C、D表示有氧呼吸的第二、第三阶段,发生的场所分别为线粒体基质、线粒体内膜,依次对应乙图中的②①。(3)甲图中从A阶段到产生E物质的阶段的呼吸方式是无氧呼吸,反应式为C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量。(4)丙图所示过程中,酒精产生速率的变化趋势是随着O2浓度的增加,酒精产生速率逐渐减慢,C点时无氧呼吸受抑制,有氧呼吸较弱。(5)人体有氧呼吸的反应式为C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量,无氧呼吸的反应式为C6H12O62C3H6O3+少量能量,只有有氧呼吸产生CO2,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是5∶3,人体产生的CO2与消耗O2之比是1∶1;剧烈运动后,人体会有酸胀的感觉,原因是剧烈运动导致供氧不足,骨骼肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸。
8.B 储存种子需要降低种子的呼吸作用,以减少有机物的消耗,A不符合题意;糖渍、盐渍食品利用了高浓度的细胞外液,使得食品的细胞膜丧失选择透过性,从而使得糖、盐进入食品细胞,B符合题意;果蔬保鲜时需在低温、低氧、适宜湿度的条件下,以减少有机物的消耗,C不符合题意;用透气的消毒纱布包扎伤口,目的是防止进行无氧呼吸的厌氧菌的繁殖,D不符合题意。
9.D 马铃薯块茎无氧呼吸的产物与动物细胞相同,都是乳酸,故在缺氧条件下马铃薯块茎可以进行无氧呼吸产生乳酸,A正确;利用降低温度的方法也可以实现对蔬菜、水果的长期保存,这是由于低温降低了植物细胞内酶的活性,从而减少了有机物的消耗,B正确;充入氮气的目的是降低氧气浓度以抑制蔬菜、水果的呼吸消耗,减少对有机物的分解和利用,利于储存,C正确;在储存多汁果蔬时,更适合储藏在低氧、适宜湿度及零上低温条件下,D错误。
10.C 有氧呼吸释放的能量只有少部分储存在ATP中,绝大多数以热能形式散失,A错误;无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同,有少量ATP合成,B错误;无氧呼吸有机物中的能量不能彻底氧化分解,所以与无氧运动相比,机体有氧运动过程中的能量利用率更高,C正确;提倡慢跑等有氧运动,原因之一是人体细胞在缺氧条件下进行无氧呼吸,积累大量的乳酸,会使肌肉产生酸胀乏力的感觉,肌肉细胞无氧呼吸不产生CO2,D错误。
11.C 由图中信息可知,H+由线粒体基质进入线粒体膜间隙时,是从低浓度到高浓度运输,属于主动运输,出膜间隙由高浓度到低浓度,属于被动运输,A错误;有氧呼吸过程中ATP中的能量最终来源于葡萄糖,B错误;NADH中的H+和电子被电子载体所接受,使得膜间隙H+浓度升高,线粒体内膜两侧形成H+梯度,C正确;NADH中的电子一部分来自糖酵解过程,一部分来自水的分解,最终被O2获得,D错误。
12.C 据图分析可知,O2浓度为a时,CO2的产生量最低,有机物的消耗最少,所以比较适合长期储存该植物器官,A正确; 由于b点后O2吸收量高于CO2产生量,所以该植物器官呼吸底物有脂肪等物质的参与,因此b点时,仍能进行无氧呼吸产生少量CO2和酒精,B正确;由于细胞呼吸底物有葡萄糖和脂肪等物质,因此a点时无氧呼吸强度不是有氧呼吸强度的3倍,C错误;图中b点之后O2的吸收量高于CO2的产生量,说明此器官细胞呼吸消耗的可能还有脂肪等物质,故该器官有可能来自油料作物,D正确。
13.B ①是细胞呼吸的第一阶段,②和③分别表示产生酒精和乳酸的无氧呼吸的第二阶段,①②③发生的场所皆为细胞质基质;④和⑤分别表示有氧呼吸的第二阶段和第三阶段,发生在线粒体中,A正确;②③是无氧呼吸第二阶段,不生成ATP,B错误;④阶段表示有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP,生成少量热能,水中的氧原子会转移到CO2中去,C正确;人体无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,而有氧呼吸消耗的O2量和产生的CO2量始终相等,即O2不足时,人体骨骼肌细胞产生的CO2量等于消耗的O2量,D正确。
14.A 葡萄糖不能在线粒体中分解,a试管内葡萄糖相对含量没有减少,说明a试管内装的是线粒体悬浮液,A正确;在有氧等适宜的条件下,c试管消耗葡萄糖的速率较快,说明进行的是有氧呼吸,即c试管装的是细胞匀浆,b试管消耗葡萄糖的速率较慢,说明是无氧呼吸消耗葡萄糖,故b试管内装的是细胞质基质,B、C错误;b试管进行的是无氧呼吸,只在第一阶段释放能量,c试管进行的是有氧呼吸,三个阶段均释放能量,a试管不消耗葡萄糖,所以消耗相同质量的葡萄糖时,c试管释放的热量最多,D错误。
15.(1)细胞质基质 丙酮酸 细胞质基质和线粒体基质
(2)增大吸收二氧化碳的面积 (3)①③④ ①② (4)0.7
解析:(1)①表示细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质,相应酶也分布在细胞质基质。②表示无氧呼吸的第二阶段,发生在细胞质基质,相应酶也分布在细胞质基质。A为呼吸作用第一阶段产生丙酮酸,B为二氧化碳。如果是有氧呼吸,二氧化碳在第二阶段产生,场所是线粒体基质;如果是无氧呼吸,二氧化碳在第二阶段产生,场所是细胞质基质。(2)装置乙中,KOH溶液的作用是吸收二氧化碳,在装置中加入筒状滤纸,滤纸吸收KOH溶液,与空气中二氧化碳接触面增加。(3)假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,在25 ℃下经10 min观察墨滴的移动情况。如发现甲装置中墨滴不动,说明产生的二氧化碳量等于消耗的氧气量,乙装置中墨滴左移,说明消耗了氧气,则10 min内小麦种子只进行有氧呼吸,即发生了图1中①③④过程。如发现甲装置中墨滴右移,说明产生的二氧化碳量大于消耗的氧气量或不消耗氧气但产生了二氧化碳,乙装置中墨滴不动,说明没有消耗氧气,则10 min内小麦种子只进行无氧呼吸,即发生了图1中①②过程。(4)甲装置中墨滴左移30 mm,说明氧气消耗量比二氧化碳产生量多30 mm,乙装置中墨滴左移100 mm,说明氧气消耗量为100。所以,二氧化碳为100-30=70 mm,呼吸熵为释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积=70÷100=0.7。
5 / 5第2课时 无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用
导学 聚焦 1.构建有氧呼吸和无氧呼吸的过程模型,比较二者之间的关系。 2.运用细胞呼吸原理,对生活和生产中的应用实例作出科学解释
知识点(一) 无氧呼吸
1.无氧呼吸
小提醒:人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸,能在肝脏中再次转化为葡萄糖。
2.细胞呼吸的概念和意义
3.判断下列相关表述的正误
(1)无氧呼吸两个阶段都可以产生ATP。( )
(2)无氧呼吸过程中没有氧气参与,所以有[H]的积累。( )
(3)人体产生二氧化碳的细胞呼吸方式是有氧呼吸。( )
(4)水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳。( )
(5)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供。( )
(6)细胞呼吸可以把蛋白质、糖类和脂质的代谢联系起来。( )
探讨一 分析无氧呼吸的过程,提高理解能力
1.如图为无氧呼吸的类型和过程,据图回答有关问题:
(1)将下面生物按照无氧呼吸产物类型进行分类:
①甜菜块根 ②玉米的根毛细胞 ③马铃薯块茎 ④人体剧烈运动时的部分肌肉细胞 ⑤酵母菌 ⑥乳酸菌 ⑦玉米的胚 ⑧苹果 ⑨玉米的根(水淹)
产生酒精、二氧化碳的是 ;产生乳酸的是 。
(2)不同生物无氧呼吸产物不同的原因是什么?
(3)无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP,无氧呼吸为什么产生的能量是少量的?
(4)剧烈运动过后的肌肉酸疼是怎样造成的?
(5)酵母菌既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,若酵母菌进行细胞呼吸时,释放的CO2比吸收的O2多。分析出现上述现象的原因。
(6)1 mol葡萄糖彻底氧化分解能释放出2 870 kJ的能量,而1 mol葡萄糖在分解成乳酸以后,只释放出196.65 kJ的能量,其中只有61.08 kJ的能量储存在ATP中。据此分析,在进行无氧呼吸过程中,葡萄糖中能量的主要去向和葡萄糖氧化分解释放的能量的主要去向分别是什么?
探讨二 对比分析有氧呼吸和无氧呼吸
2.列表比较有氧呼吸和无氧呼吸(内容补充完整)
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不 同 点 条件 不需氧
场所 细胞质基质(第一阶段)、 (第二、三阶段)
分解程度 葡萄糖被 分解 葡萄糖分解
产物 CO2、H2O
能量释放 能量 少量能量
相 同 点 反应条件 需酶和适宜温度
本质 氧化分解 ,释放能量,生成
过程 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同
意义 为生物体的各项生命活动
3.原始大气中是没有氧气的,原核生物也没有线粒体。据此分析回答下列问题:
(1)从进化角度分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系,并说明理由。
(2)有氧呼吸的生物,如植物的根在水淹的情况下能进行短暂的无氧呼吸,人在剧烈运动时,骨骼肌细胞也能进行无氧呼吸。试从生物进化的角度说明需氧生物保留无氧呼吸方式的意义。
1.细胞呼吸过程中[H]和ATP的来源和去路分析
2.归纳总结细胞呼吸反应式中各物质间量的比例关系
(1)有氧呼吸:C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6。
(2)无氧呼吸:C6H12O6∶CO2∶C2H5OH=1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3=1∶2。
(3)消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2的物质的量:有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和=3∶4。
(4)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量:无氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。
1.(2024·江苏盐城中学高一月考)如图是细胞无氧呼吸的过程简图,①②均代表生理过程。相关叙述正确的是( )
A.M、Z分别代表酒精和CO2
B.①阶段产生少量NADPH用于丙酮酸的还原
C.②阶段产生少量ATP,和①同在细胞质基质中进行
D.动物细胞在无氧条件能进行图示过程的呼吸作用
2.(2020·全国Ⅰ卷2题)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是( )
A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸
B.若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多
规律方法
掌握判断细胞呼吸方式的两大依据
知识点(二) 细胞呼吸原理的应用
1.细胞呼吸原理的应用
(1)有氧呼吸的应用
(2)无氧呼吸的应用
小提醒:(1)储藏蔬菜、水果时采取零上低温、一定湿度、低氧等措施延长储藏时间。
(2)储存种子采取零上低温、干燥、低氧等措施延长储存时间。
2.判断下列相关表述的正误
(1)温度是通过影响酶的活性来影响细胞呼吸的。( )
(2)农田长期水淹后造成的植物烂根与无氧呼吸有关。( )
(3)破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中。( )
(4)无氧和零下低温环境有利于水果保鲜。( )
(5)创可贴要透气是为了促进伤口部位细胞的有氧呼吸。( )
探讨 分析影响细胞呼吸的因素,提高数据分析能力
1.下表是某植物非绿色器官(无氧呼吸产生酒精和二氧化碳),随氧气浓度变化,无氧呼吸和有氧呼吸强度的变化,据表分析:
氧气浓度/% 0 2.5 5 7.5 10 12.5
无氧呼吸释放的CO2量 10 7 3 1 0 0
有氧呼吸释放的CO2量(吸收的氧气量) 0 2 3 6 8 10
总CO2释放量 10 9 6 7 8 10
(1)O2浓度为0时,该器官进行的细胞呼吸方式是 ,O2浓度在2.5%~10%之间时该器官进行的细胞呼吸方式是 ,O2浓度在10%以上时,该器官进行的细胞呼吸方式是 。
(2)O2浓度为5%时,有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等,二者消耗的葡萄糖是不是也一样多?
(3)由表中数据判断氧气浓度对无氧呼吸和有氧呼吸的影响?
(4)农作物种子是不是保存在无氧环境中最好?
2.在日常生活中,我们用冰箱保存水果、蔬菜的原理是什么?
归纳概括细胞呼吸的影响因素及应用
1.(2024·山东潍坊高一月考)细胞呼吸原理在生产生活中应用广泛,以下分析不正确的是( )
A.玉米长期水淹,可造成根腐烂,主要原因是无氧呼吸产生的酒精对根产生毒害作用
B.选用透气性好的“创可贴”是为了保证人体细胞的有氧呼吸
C.皮肤破损较深的患者,应及时到医院注射破伤风抗毒血清
D.零上低温、低氧、一定湿度环境储存蔬菜水果,低温、干燥、低氧环境储存粮食
2.甲、乙两图表示苹果组织细胞中CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述错误的是( )
A.甲图中O2浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点
B.甲图中O2浓度为b时,对应乙图中CD段
C.甲图的a、b、c、d四个浓度中,c是最适合储藏苹果的O2浓度
D.甲图中O2浓度为d时没有酒精产生
归纳总结
O2浓度与CO2释放量的关系曲线分析
①曲线
②关键点分析
A点 只进行无氧呼吸
D点 无氧呼吸消失点
A点到D点 有氧呼吸和无氧呼吸同时进行
D点后 只进行有氧呼吸
E点 细胞呼吸强度最弱,有机物消耗最少
(1)所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量,细胞呼吸还被称为细胞代谢的枢纽,原因是什么?
(2)低氧环境下,有机物消耗少的原因是什么?
(3)包扎伤口时,选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的优点是什么?
1.(2024·天津和平耀华中学高一月考)下列关于细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量,生成少量ATP
B.丙酮酸、[H]是有氧呼吸和无氧呼吸共同的中间产物
C.马拉松长跑时,肌肉细胞中CO2的产生量多于O2的消耗量
D.根据溴麝香草酚蓝溶液是否变色,不能鉴定酵母菌的呼吸作用方式
2.如图为酒精发酵和乳酸发酵的过程示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.植物细胞无氧呼吸产生酒精称为酒精发酵
B.图中NADH为还原型辅酶Ⅰ,在细胞质基质中被消耗
C.①过程中产生的能量大部分储存在ATP中
D.细胞的无氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行
3.(2024·黑龙江绥化高一月考)“荔枝香暗琉林,砌下落花深处寻。”岭南盛产的荔枝甜美多汁,将新鲜的荔枝放入纸箱中密封保存,第3天取果时发现果实发热,存放时间长会闻到酒味。下列有关叙述正确的是( )
A.细胞进行无氧呼吸时,有机物的能量大部分以热能形式散失
B.荔枝果实产生酒精的场所是线粒体,同时伴随着CO2释放
C.纸箱密封性越高,荔枝释放的CO2与吸收O2的比值越小
D.为了保鲜荔枝,应将其放在低温、低氧和湿度适宜的环境中
4.在生产生活中广泛运用细胞呼吸的原理。下列有关叙述错误的是( )
A.土壤板结易导致植物烂根与根细胞无氧呼吸产生酒精有关
B.粮食储藏时,应适当降低温度、湿度和氧气浓度
C.温室种植时,夜间适当降温,可减少有机物的消耗量
D.酿酒时为抑制酵母菌有氧呼吸应保持无氧、低温的条件
5.如图甲、乙、丙都表示细胞呼吸强度与O2浓度的关系(呼吸底物为葡萄糖)。据图分析回答下列问题:
(1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是 ,如果某生物的细胞呼吸强度不能用CO2释放量表示,原因可能是 。对于人体来说,安静状态时, (填细胞名称)的呼吸方式与图甲相类似。
(2)图乙中B点对应的CO2释放量来自 (填呼吸方式),当O2浓度达到a以后,CO2释放量不再继续增加的内因主要是 。
(3)图丙中O2浓度为b时,细胞呼吸CO2释放量为O2吸收量的5倍,则有氧呼吸消耗的葡萄糖量占总消耗的葡萄糖量的 。图丙中EF区段CO2释放量急剧减少的原因是 。
(4)图丙中无氧呼吸消失点对应的O2浓度是 ;你认为O2应调节到 浓度,更有利于蔬菜的储存。
第2课时 无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用
【核心要点·巧突破】
知识点(一)
自主学习
1. 细胞质基质 第一个 丙酮酸 酒精和二氧化碳 ATP 酒精
2. 二氧化碳或其他产物 ATP 能量 代谢
3.(1)× (2)× (3)√ (4)×
(5)× 提示:人体剧烈运动所需的能量由葡萄糖分解提供。
(6)√
互动探究
1.(1)②⑤⑧⑨ ①③④⑥⑦
(2)提示:不同生物细胞所具有的酶不同,进而反应途径不同,产物也不同。
(3)提示:因为无氧呼吸生成的乳酸或酒精中储存大部分能量。
(4)提示:剧烈运动,氧气供应不足,肌肉细胞进行无氧呼吸产生了乳酸。
(5)提示:由有氧呼吸和无氧呼吸反应的化学反应式可知,如果酵母菌只进行有氧呼吸,释放的CO2与吸收的O2一样多,如果酵母菌只进行无氧呼吸,则只释放CO2,不吸收O2,故此时酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。
(6)提示:无氧呼吸过程中,葡萄糖中的能量主要储存到乳酸或酒精中,没有释放出来;而氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失。
2.需氧 线粒体 细胞质基质 彻底 不彻底 乳酸或酒精和CO2 大量 有机物 ATP 提供能量
3.(1)提示:有氧呼吸是从无氧呼吸演化而来的。有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段完全相同,都不需要氧气,且都与线粒体无关。
(2)提示:细胞在暂时缺氧时,可以通过无氧呼吸来合成ATP,为生物体的生命活动提供能量,降低因ATP合成量减少而对生物体造成的伤害。
学以致用
1.D M、Z分别代表乳酸和能量,A错误;①阶段产生少量NADH,用于第二阶段还原丙酮酸,B错误;无氧呼吸的第二阶段不释放能量,不能产生ATP,C错误;动物细胞在无氧条件下能进行图示过程的无氧呼吸,产物是乳酸,D正确。
2.D 在反应底物是葡萄糖的情况下,细胞进行有氧呼吸和产生乙醇的无氧呼吸均可产生CO2,其中产生乙醇的无氧呼吸产生的CO2与乙醇的分子数相等,有氧呼吸不产生乙醇,因而若产生的CO2与乙醇的分子数相等,说明细胞只进行无氧呼吸,A正确;根据有氧呼吸反应式,在反应底物是葡萄糖的情况下,若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等,B正确;根据无氧呼吸反应式,在反应底物是葡萄糖的情况下,若细胞无氧呼吸产物是乳酸,则不需要消耗O2也不产生CO2,C正确;有氧呼吸中,吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等,而无氧呼吸不消耗O2,但可能产生CO2,若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的分子数少或两者的数目相等,D错误。
知识点(二)
自主学习
1.(1) 乳酸 酒精 醋酸杆菌 谷氨酸棒状杆菌 酵母菌 (2) 厌氧菌 破伤风芽孢杆菌 乳酸菌
2.(1)√ (2)√ (3)× (4)×
(5)× 提示:创可贴要透气是为了抑制厌氧细菌的无氧呼吸。
互动探究
1.(1)无氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸 有氧呼吸
(2)提示:不是。根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出,有氧呼吸时,1C6H12O6→6CO2;无氧呼吸时,1C6H12O6→2CO2。所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时,二者消耗的葡萄糖之比是1∶3。
(3)提示:抑制无氧呼吸,促进有氧呼吸。
(4)提示:不是。农作物种子应该保存在低氧环境中,抑制了无氧呼吸,有氧呼吸的速率仍然较弱,有机物消耗最少。
2.提示:冰箱可以提供低温环境,降低了细胞呼吸酶的活性、降低了细胞呼吸的速率。
学以致用
1.B 玉米长期水淹,根细胞无氧呼吸产生酒精,毒害细胞可造成根腐烂,A正确;包扎伤口时,选用透气性好的“创可贴”,主要是抑制厌氧菌的繁殖,B错误;皮肤破损较深的患者,应及时到医院注射破伤风抗毒血清,以避免感染破伤风芽孢杆菌而引起破伤风,C正确;零上低温、低氧、一定湿度环境储存蔬菜水果,低温、干燥、低氧环境储存粮食,都可以降低呼吸作用对有机物的消耗,延长保存时间,D正确。
2.B 甲图中O2浓度为a时,细胞只释放CO2不吸收O2,说明细胞只进行无氧呼吸,对应乙图中的A点,A正确;甲图中O2浓度为b时,CO2的释放量远远大于O2的吸收量,说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,且无氧呼吸强度大,应对应乙图中AC段(不包括A点和C点),B错误;储藏苹果应选择CO2释放量最少即细胞呼吸最弱时的O2浓度,对应甲图中的浓度c,C正确;O2浓度为d时,CO2的释放量与O2的吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸,因此没有酒精产生,D正确。
【过程评价·勤检测】
网络构建
(1)提示:细胞呼吸的中间产物可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质,非糖物质代谢产生的某些物质可以形成葡萄糖,糖类、脂质和蛋白质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
(2)提示:在低氧条件下,无氧呼吸受到抑制,呼吸强度较弱,有氧呼吸因氧气不足,呼吸强度也比较小,故总的CO2释放量少,呼吸强度弱。
(3)提示:为伤口创造透气的环境,避免厌氧病菌的繁殖,从而有利于伤口的痊愈。
课堂演练
1.C 无氧呼吸分两个阶段,只在第一阶段释放少量能量,生成少量ATP,第二阶段不释放能量,A正确;丙酮酸、[H]是有氧呼吸和无氧呼吸共同的中间产物,B正确;人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO2,所以马拉松长跑时肌肉细胞中CO2的产生量等于O2的消耗量,C错误;根据溴麝香草酚蓝溶液是否变色,不能鉴定酵母菌的呼吸作用方式,可根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短判断产生的CO2的量,D正确。
2.B 发酵是微生物无氧呼吸的过程,而植物细胞无氧呼吸不能称为发酵,A错误;图中NADH为还原型辅酶Ⅰ,酒精发酵和乳酸发酵的场所是细胞质基质,该过程中的NADH的消耗发生在细胞质基质中,B正确;①过程为细胞呼吸第一阶段,该过程中产生的能量只是少部分储存在ATP中,C错误;细胞的无氧呼吸是在细胞质基质中进行的,D错误。
3.D 细胞进行无氧呼吸时,有机物的能量大部分没有释放出来,而是存留在未彻底分解的酒精或乳酸中,A错误;荔枝果实产生酒精的过程是无氧呼吸的过程,场所是细胞质基质,B错误;氧气浓度降低可抑制有氧呼吸并促进无氧呼吸,由于无氧呼吸不消耗氧气,但产生CO2,而有氧呼吸消耗氧气的体积与产生CO2的体积相等,因此纸箱密封性越高,氧气含量越低,荔枝释放的CO2与吸收O2的比值越大,C错误;为了保鲜荔枝,应将其放在低温、低氧和湿度适宜的环境中,减少有机物消耗的同时保持水果的品质,D正确。
4.D 酿酒过程中,需要先通气让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,后密闭以产生更多的酒精,并且需要提供适宜酵母菌繁殖的温度。
5.(1)无氧呼吸 该生物无氧呼吸不产生CO2 成熟的红细胞 (2)无氧呼吸 呼吸酶的数量有限 (3)1/13 O2浓度增加,无氧呼吸受抑制 (4)d c
解析:(1)图甲中,细胞呼吸强度不受O2浓度的影响,因此只能是无氧呼吸,若某生物的细胞呼吸强度不能以CO2的释放量表示,原因可能是该生物的无氧呼吸不产生CO2。对于人体来说,安静时,成熟红细胞进行的就是不产生CO2的无氧呼吸。(2)图乙中B点对应的O2浓度为0,该点对应的CO2释放量只能来自无氧呼吸;细胞呼吸是在呼吸酶的催化下进行的,当O2浓度达到a以后,CO2释放量不再继续增加的内因主要是呼吸酶的数量有限。(3)图丙中O2浓度为b时,细胞呼吸CO2释放量为O2吸收量的5倍,根据细胞呼吸的反应式,设有氧呼吸O2吸收量为1 mol,则有氧呼吸释放CO2量为1 mol,无氧呼吸释放CO2量为4 mol,由此计算有氧呼吸消耗的葡萄糖的量为1/6 mol,无氧呼吸消耗的葡萄糖的量为2 mol,故有氧呼吸消耗的葡萄糖量占总消耗的葡萄糖量的1/6÷(2+1/6)=1/13。图丙中EF区段CO2释放量急剧减少的原因是O2浓度增加,无氧呼吸受抑制。(4)由图可知,当O2浓度为d时,细胞呼吸的O2吸收量等于CO2释放量,即细胞只进行有氧呼吸。当CO2释放量最少时,总的呼吸强度最弱,消耗有机物最少,是储存果蔬的最佳O2浓度,即图中c。
8 / 8(共98张PPT)
第2课时 无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用
导
学 聚
焦 1.构建有氧呼吸和无氧呼吸的过程模型,比较二者之间的关系。
2.运用细胞呼吸原理,对生活和生产中的应用实例作出科学解释
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
课时训练·提素能
03
目录
CONTENTS
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点(一) 无氧呼吸
1. 无氧呼吸
小提醒:人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸,能在肝脏中再次转化为葡萄糖。
2. 细胞呼吸的概念和意义
3. 判断下列相关表述的正误
(1)无氧呼吸两个阶段都可以产生ATP。 ( × )
(2)无氧呼吸过程中没有氧气参与,所以有[H]的积累。
( × )
(3)人体产生二氧化碳的细胞呼吸方式是有氧呼吸。 ( √ )
(4)水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸
的产物都是酒精和二氧化碳。 ( × )
(5)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供。 ( × )
提示:人体剧烈运动所需的能量由葡萄糖分解提供。
(6)细胞呼吸可以把蛋白质、糖类和脂质的代谢联系起来。
( √ )
×
×
√
×
×
√
探讨一 分析无氧呼吸的过程,提高理解能力
1. 如图为无氧呼吸的类型和过程,据图回答有关问题:
(1)将下面生物按照无氧呼吸产物类型进行分类:
①甜菜块根 ②玉米的根毛细胞 ③马铃薯块茎 ④人体剧
烈运动时的部分肌肉细胞 ⑤酵母菌 ⑥乳酸菌 ⑦玉米的
胚 ⑧苹果 ⑨玉米的根(水淹)
产生酒精、二氧化碳的是 ;产生乳酸的是
。
(2)不同生物无氧呼吸产物不同的原因是什么?
提示:不同生物细胞所具有的酶不同,进而反应途径不同,
产物也不同。
②⑤⑧⑨
①
③④⑥⑦
(3)无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP,无氧呼吸为什么产生
的能量是少量的?
提示:因为无氧呼吸生成的乳酸或酒精中储存大部分能量。
(4)剧烈运动过后的肌肉酸疼是怎样造成的?
提示:剧烈运动,氧气供应不足,肌肉细胞进行无氧呼吸产
生了乳酸。
(5)酵母菌既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,若酵母菌进
行细胞呼吸时,释放的CO2比吸收的O2多。分析出现上述现
象的原因。
提示:由有氧呼吸和无氧呼吸反应的化学反应式可知,如果
酵母菌只进行有氧呼吸,释放的CO2与吸收的O2一样多,如
果酵母菌只进行无氧呼吸,则只释放CO2,不吸收O2,故此
时酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。
(6)1 mol葡萄糖彻底氧化分解能释放出2 870 kJ的能量,而1 mol
葡萄糖在分解成乳酸以后,只释放出196.65 kJ的能量,其中
只有61.08 kJ的能量储存在ATP中。据此分析,在进行无氧呼
吸过程中,葡萄糖中能量的主要去向和葡萄糖氧化分解释放
的能量的主要去向分别是什么?
提示:无氧呼吸过程中,葡萄糖中的能量主要储存到乳酸或
酒精中,没有释放出来;而氧化分解释放的能量主要以热能
的形式散失。
探讨二 对比分析有氧呼吸和无氧呼吸
2. 列表比较有氧呼吸和无氧呼吸(内容补充完整)
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不 同 点 条件 不需氧
场所 细胞质基质(第一阶段)、 (第二、三阶段)
分解程度 葡萄糖被 分解 葡萄糖分解
产物 CO2、H2O
能量释放 能量 少量能量
需氧
线粒体
细胞质基质
彻底
不彻
乳酸或酒精和CO2
大量
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
相 同 点 反应
条件 需酶和适宜温度 本质 氧化分解 ,释放能量,生成 过程 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同 意义 为生物体的各项生命活动 有机物
ATP
提供能量
3. 原始大气中是没有氧气的,原核生物也没有线粒体。据此分析回答
下列问题:
(1)从进化角度分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系,并说明理由。
提示:有氧呼吸是从无氧呼吸演化而来的。有氧呼吸第一阶
段和无氧呼吸第一阶段完全相同,都不需要氧气,且都与线
粒体无关。
(2)有氧呼吸的生物,如植物的根在水淹的情况下能进行短暂的
无氧呼吸,人在剧烈运动时,骨骼肌细胞也能进行无氧呼
吸。试从生物进化的角度说明需氧生物保留无氧呼吸方式的
意义。
提示:细胞在暂时缺氧时,可以通过无氧呼吸来合成ATP,
为生物体的生命活动提供能量,降低因ATP合成量减少而对
生物体造成的伤害。
1. 细胞呼吸过程中[H]和ATP的来源和去路分析
2. 归纳总结细胞呼吸反应式中各物质间量的比例关系
(1)有氧呼吸:C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6。
(2)无氧呼吸:C6H12O6∶CO2∶C2H5OH=1∶2∶2或
C6H12O6∶C3H6O3=1∶2。
(3)消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2的物质的量:有
氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和=
3∶4。
(4)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量:无氧呼吸∶有
氧呼吸=3∶1。
1. (2024·江苏盐城中学高一月考)如图是细胞无氧呼吸的过程简
图,①②均代表生理过程。相关叙述正确的是( )
A. M、Z分别代表酒精和CO2
B. ①阶段产生少量NADPH用于丙酮酸的还原
C. ②阶段产生少量ATP,和①同在细胞质基质中进行
D. 动物细胞在无氧条件能进行图示过程的呼吸作用
解析: M、Z分别代表乳酸和能量,A错误;①阶段产生少量
NADH,用于第二阶段还原丙酮酸,B错误;无氧呼吸的第二阶段
不释放能量,不能产生ATP,C错误;动物细胞在无氧条件下能进
行图示过程的无氧呼吸,产物是乳酸,D正确。
2. (2020·全国Ⅰ卷2题)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物
的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄
糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是( )
A. 若产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸
B. 若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C. 若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
D. 若细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多
解析: 在反应底物是葡萄糖的情况下,细胞进行有氧呼吸
和产生乙醇的无氧呼吸均可产生CO2,其中产生乙醇的无氧呼
吸产生的CO2与乙醇的分子数相等,有氧呼吸不产生乙醇,因
而若产生的CO2与乙醇的分子数相等,说明细胞只进行无氧呼
吸,A正确;根据有氧呼吸反应式,在反应底物是葡萄糖的情
况下,若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数和释放CO2
的分子数相等,B正确;根据无氧呼吸反应式,在反应底物是
葡萄糖的情况下,若细胞无氧呼吸产物是乳酸,则不需要消耗
O2也不产生CO2,C正确;
有氧呼吸中,吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等,而无氧呼
吸不消耗O2,但可能产生CO2,若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼
吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的分子数少或两者的数目相等,
D错误。
规律方法
掌握判断细胞呼吸
方式的两大依据
知识点(二) 细胞呼吸原理的应用
1. 细胞呼吸原理的应用
(1)有氧呼吸的应用
(2)无氧呼吸的应用
小提醒:(1)储藏蔬菜、水果时采取零上低温、一定湿度、
低氧等措施延长储藏时间。
(2)储存种子采取零上低温、干燥、低氧等措施延长储存时间。
2. 判断下列相关表述的正误
(1)温度是通过影响酶的活性来影响细胞呼吸的。 ( √ )
(2)农田长期水淹后造成的植物烂根与无氧呼吸有关。
( √ )
(3)破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中。 ( × )
(4)无氧和零下低温环境有利于水果保鲜。 ( × )
(5)创可贴要透气是为了促进伤口部位细胞的有氧呼吸。
( × )
提示:创可贴要透气是为了抑制厌氧细菌的无氧呼吸。
√
√
×
×
×
探讨 分析影响细胞呼吸的因素,提高数据分析能力
1. 下表是某植物非绿色器官(无氧呼吸产生酒精和二氧化碳),随氧
气浓度变化,无氧呼吸和有氧呼吸强度的变化,据表分析:
氧气浓度/% 0 2.5 5 7.5 10 12.5
无氧呼吸释放的CO2量 10 7 3 1 0 0
有氧呼吸释放的CO2量
(吸收的氧气量) 0 2 3 6 8 10
总CO2释放量 10 9 6 7 8 10
(1)O2浓度为0时,该器官进行的细胞呼吸方式是
,O2浓度在2.5%~10%之间时该器官进行的细胞呼吸
方式是 ,O2浓度在10%以上时,该
器官进行的细胞呼吸方式是 。
无氧呼
吸
有氧呼吸和无氧呼吸
有氧呼吸
(2)O2浓度为5%时,有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等,二
者消耗的葡萄糖是不是也一样多?
提示:不是。根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出,
有氧呼吸时,1C6H12O6→6CO2;无氧呼吸时,
1C6H12O6→2CO2。所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量
相等时,二者消耗的葡萄糖之比是1∶3。
(3)由表中数据判断氧气浓度对无氧呼吸和有氧呼吸的影响?
提示:抑制无氧呼吸,促进有氧呼吸。
(4)农作物种子是不是保存在无氧环境中最好?
提示:不是。农作物种子应该保存在低氧环境中,抑制了无
氧呼吸,有氧呼吸的速率仍然较弱,有机物消耗最少。
2. 在日常生活中,我们用冰箱保存水果、蔬菜的原理是什么?
提示:冰箱可以提供低温环境,降低了细胞呼吸酶的活性、降低了
细胞呼吸的速率。
归纳概括细胞呼吸的影响因素及应用
1. (2024·山东潍坊高一月考)细胞呼吸原理在生产生活中应用广
泛,以下分析不正确的是( )
A. 玉米长期水淹,可造成根腐烂,主要原因是无氧呼吸产生的酒精
对根产生毒害作用
B. 选用透气性好的“创可贴”是为了保证人体细胞的有氧呼吸
C. 皮肤破损较深的患者,应及时到医院注射破伤风抗毒血清
D. 零上低温、低氧、一定湿度环境储存蔬菜水果,低温、干燥、低
氧环境储存粮食
解析: 玉米长期水淹,根细胞无氧呼吸产生酒精,毒害细胞可
造成根腐烂,A正确;包扎伤口时,选用透气性好的“创可贴”,
主要是抑制厌氧菌的繁殖,B错误;皮肤破损较深的患者,应及时
到医院注射破伤风抗毒血清,以避免感染破伤风芽孢杆菌而引起破
伤风,C正确;零上低温、低氧、一定湿度环境储存蔬菜水果,低
温、干燥、低氧环境储存粮食,都可以降低呼吸作用对有机物的消
耗,延长保存时间,D正确。
2. 甲、乙两图表示苹果组织细胞中CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述错误的是( )
A. 甲图中O2浓度为 a 时的情况对应的是乙图中的A点
B. 甲图中O2浓度为 b 时,对应乙图中CD段
C. 甲图的 a 、 b 、 c 、 d 四个浓度中, c 是最适合储藏苹果的O2浓度
D. 甲图中O2浓度为 d 时没有酒精产生
解析: 甲图中O2浓度为 a 时,细胞只释放CO2不吸收O2,说明
细胞只进行无氧呼吸,对应乙图中的A点,A正确;甲图中O2浓度
为 b 时,CO2的释放量远远大于O2的吸收量,说明细胞既进行有氧
呼吸又进行无氧呼吸,且无氧呼吸强度大,应对应乙图中AC段
(不包括A点和C点),B错误;储藏苹果应选择CO2释放量最少即
细胞呼吸最弱时的O2浓度,对应甲图中的浓度 c ,C正确;O2浓度
为 d 时,CO2的释放量与O2的吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸,
因此没有酒精产生,D正确。
归纳总结
O2浓度与CO2释放量的关系曲线分析
①曲线
②关键点分析
A点 只进行无氧呼吸
D点 无氧呼吸消失点
A点到D点 有氧呼吸和无氧呼吸同时进行
D点后 只进行有氧呼吸
E点 细胞呼吸强度最弱,有机物消耗最少
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
(1)所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量,细胞呼吸还被
称为细胞代谢的枢纽,原因是什么?
提示:细胞呼吸的中间产物可以转化为甘油、氨基酸等非糖物
质,非糖物质代谢产生的某些物质可以形成葡萄糖,糖类、脂
质和蛋白质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
(2)低氧环境下,有机物消耗少的原因是什么?
提示:在低氧条件下,无氧呼吸受到抑制,呼吸强度较弱,有
氧呼吸因氧气不足,呼吸强度也比较小,故总的CO2释放量少,
呼吸强度弱。
(3)包扎伤口时,选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的优点
是什么?
提示:为伤口创造透气的环境,避免厌氧病菌的繁殖,从而有
利于伤口的痊愈。
1. (2024·天津和平耀华中学高一月考)下列关于细胞呼吸的叙述,
错误的是( )
A. 无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量,生成少量ATP
B. 丙酮酸、[H]是有氧呼吸和无氧呼吸共同的中间产物
C. 马拉松长跑时,肌肉细胞中CO2的产生量多于O2的消耗量
D. 根据溴麝香草酚蓝溶液是否变色,不能鉴定酵母菌的呼吸作用方式
解析: 无氧呼吸分两个阶段,只在第一阶段释放少量能量,生
成少量ATP,第二阶段不释放能量,A正确;丙酮酸、[H]是有氧
呼吸和无氧呼吸共同的中间产物,B正确;人体细胞无氧呼吸的产
物是乳酸,不产生CO2,所以马拉松长跑时肌肉细胞中CO2的产生
量等于O2的消耗量,C错误;根据溴麝香草酚蓝溶液是否变色,不
能鉴定酵母菌的呼吸作用方式,可根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的时
间长短判断产生的CO2的量,D正确。
2. 如图为酒精发酵和乳酸发酵的过程示意图,下列相关叙述正确的是
( )
A. 植物细胞无氧呼吸产生酒精称为酒精发酵
B. 图中NADH为还原型辅酶Ⅰ,在细胞质基质中被消耗
C. ①过程中产生的能量大部分储存在ATP中
D. 细胞的无氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行
解析: 发酵是微生物无氧呼吸的过程,而植物细胞无氧呼吸不
能称为发酵,A错误;图中NADH为还原型辅酶Ⅰ,酒精发酵和乳酸
发酵的场所是细胞质基质,该过程中的NADH的消耗发生在细胞质
基质中,B正确;①过程为细胞呼吸第一阶段,该过程中产生的能
量只是少部分储存在ATP中,C错误;细胞的无氧呼吸是在细胞质
基质中进行的,D错误。
3. (2024·黑龙江绥化高一月考)“荔枝香暗琉林,砌下落花深处
寻。”岭南盛产的荔枝甜美多汁,将新鲜的荔枝放入纸箱中密封保
存,第3天取果时发现果实发热,存放时间长会闻到酒味。下列有
关叙述正确的是( )
A. 细胞进行无氧呼吸时,有机物的能量大部分以热能形式散失
B. 荔枝果实产生酒精的场所是线粒体,同时伴随着CO2释放
C. 纸箱密封性越高,荔枝释放的CO2与吸收O2的比值越小
D. 为了保鲜荔枝,应将其放在低温、低氧和湿度适宜的环境中
解析: 细胞进行无氧呼吸时,有机物的能量大部分没有释放出
来,而是存留在未彻底分解的酒精或乳酸中,A错误;荔枝果实产
生酒精的过程是无氧呼吸的过程,场所是细胞质基质,B错误;氧
气浓度降低可抑制有氧呼吸并促进无氧呼吸,由于无氧呼吸不消耗
氧气,但产生CO2,而有氧呼吸消耗氧气的体积与产生CO2的体积
相等,因此纸箱密封性越高,氧气含量越低,荔枝释放的CO2与吸
收O2的比值越大,C错误;为了保鲜荔枝,应将其放在低温、低氧
和湿度适宜的环境中,减少有机物消耗的同时保持水果的品质,D
正确。
4. 在生产生活中广泛运用细胞呼吸的原理。下列有关叙述错误的是
( )
A. 土壤板结易导致植物烂根与根细胞无氧呼吸产生酒精有关
B. 粮食储藏时,应适当降低温度、湿度和氧气浓度
C. 温室种植时,夜间适当降温,可减少有机物的消耗量
D. 酿酒时为抑制酵母菌有氧呼吸应保持无氧、低温的条件
解析: 酿酒过程中,需要先通气让酵母菌进行有氧呼吸大
量繁殖,后密闭以产生更多的酒精,并且需要提供适宜酵母菌
繁殖的温度。
5. 如图甲、乙、丙都表示细胞呼吸强度与O2浓度的关系(呼吸底物
为葡萄糖)。据图分析回答下列问题:
(1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是 ,如果某生物
的细胞呼吸强度不能用CO2释放量表示,原因可能是
。对于人体来说,安静状态时,
(填细胞名称)的呼吸方式与图甲相类似。
无氧呼吸
该生物
无氧呼吸不产生CO2
成熟的
红细胞
解析:图甲中,细胞呼吸强度不受O2浓度的影响,因此只能是无氧呼吸,若某生物的细胞呼吸强度不能以CO2的释放量表示,原因可能是该生物的无氧呼吸不产生CO2。对于人体来说,安静时,成熟红细胞进行的就是不产生CO2的无氧呼吸。
(2)图乙中 B 点对应的CO2释放量来自 (填呼吸方
式),当O2浓度达到 a 以后,CO2释放量不再继续增加的内因
主要是 。
解析:图乙中 B 点对应的O2浓度为0,该点对应的CO2释放量只能来自无氧呼吸;细胞呼吸是在呼吸酶的催化下进行的,当O2浓度达到 a 以后,CO2释放量不再继续增加的内因主要是呼吸酶的数量有限。
无氧呼吸
呼吸酶的数量有限
(3)图丙中O2浓度为 b 时,细胞呼吸CO2释放量为O2吸收量的5
倍,则有氧呼吸消耗的葡萄糖量占总消耗的葡萄糖量
的 。图丙中 EF 区段CO2释放量急剧减少的原因是
。
1/13
O2浓
度增加,无氧呼吸受抑制
解析:图丙中O2浓度为 b 时,细胞呼吸CO2释放量为O2吸收量的5倍,根据细胞呼吸的反应式,设有氧呼吸O2吸收量为1 mol,则有氧呼吸释放CO2量为1 mol,无氧呼吸释放CO2量为4 mol,由此计算有氧呼吸消耗的葡萄糖的量为1/6 mol,无氧呼吸消耗的葡萄糖的量为2 mol,故有氧呼吸消耗的葡萄糖量占总消耗的葡萄糖量的1/6÷(2+1/6)=1/13。图丙中 EF 区段CO2释放量急剧减少的原因是O2浓度增加,无氧呼吸受抑制。
(4)图丙中无氧呼吸消失点对应的O2浓度是 ;你认为O2应调
节到 浓度,更有利于蔬菜的储存。
解析:由图可知,当O2浓度为 d 时,细胞呼吸的O2吸收量等于CO2释放量,即细胞只进行有氧呼吸。当CO2释放量最少时,总的呼吸强度最弱,消耗有机物最少,是储存果蔬的最佳O2浓度,即图中 c 。
d
c
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一 无氧呼吸
1. (2024·天津黄花店中学高一月考)罐头食品的盖上印有“如发现
盖子鼓起,请勿选购”的字样,引起盖子鼓起的最可能原因是
( )
A. 好氧型细菌呼吸,产生CO2和H2O
B. 微生物呼吸,产生CO2和C2H5OH
C. 乳酸菌呼吸,产生CO2和C3H6O3
D. 酵母菌呼吸,产生CO2和H2O
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解析: 好氧型细菌在密闭无氧环境中不能进行有氧呼吸,A错
误;微生物无氧呼吸,产生CO2和C2H5OH,可使盖子鼓起,B正
确;乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,不生成CO2,C错误;酵母菌
在密闭无氧环境中不能进行有氧呼吸产生CO2和H2O,D错误。
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2. (2024·云南大理高一月考)芒果果实从生长停止到开始进入衰老
之间的时期,其细胞呼吸会突然增强至原来的35倍左右,果实成熟
到一定程度后细胞呼吸又突然减弱,果实进入衰老阶段。下列叙述
正确的是( )
A. 细胞呼吸突然增强后,果实中有机物的总量开始增加
B. 低O2或高CO2处理有利于芒果的贮藏
C. 细胞呼吸减弱时,呼吸作用第一阶段产生的CO2减少
D. 细胞无氧呼吸增强时,果实内乳酸含量上升
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解析: 细胞呼吸突然增强,消耗的有机物增加,果实中有机物
的总量减少,A错误;低O2或高CO2处理,能降低呼吸速率,减少
有机物的消耗,有利于芒果的贮藏,B正确;芒果果实细胞呼吸的
第一阶段产物是丙酮酸和[H],不产生CO2,第二阶段才产生二氧
化碳,C错误;芒果果实细胞无氧呼吸产生的是酒精和二氧化碳,
不是乳酸,D错误。
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3. 糖酵解是指从葡萄糖开始分解生成丙酮酸的过程,如图所示,下列
有关叙述正确的是( )
A. 糖酵解是所有细胞中葡萄糖氧化分解的必经阶段
B. 糖酵解产生的NADH均与O2反应生成H2O
C. 该过程可发生在细胞质基质和线粒体中
D. 糖酵解释放的能量全部储存在ATP中
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解析: 糖酵解是指从葡萄糖分解生成丙酮酸的过程,有氧呼吸
和无氧呼吸第一个阶段都是葡萄糖分解成丙酮酸,所以是细胞中葡
萄糖氧化分解的必经阶段,A正确;进行无氧呼吸时,糖酵解产生
的NADH不与O2反应生成H2O,B错误;图示过程只发生在细胞质
基质中,C错误;糖酵解释放的能量部分储存在ATP中,还有一部
分以热能的形式散失,D错误。
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4. 下图表示细胞呼吸的部分过程,相关叙述正确的是( )
葡萄糖 丙酮酸 CO2
A. 在植物细胞中,过程①既可在线粒体中进行,也可在细胞质基质
中进行
B. 在酵母菌细胞中,过程②可产生[H],也可消耗过程①产生的[H]
C. 在植物细胞中,过程①②可释放能量,过程②释放的能量远多于
过程①
D. 在人体细胞中,过程①②产生的能量一部分转移至ATP,其余以热
能形式散失
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解析: 在植物细胞中,过程①是有氧呼吸第一阶段或者无氧呼
吸的第一阶段,场所是细胞质基质,A错误;酵母菌的呼吸方式是
兼性厌氧型,过程②是有氧呼吸第二、三阶段或者无氧呼吸第二阶
段,无氧呼吸第二阶段不产生[H],B错误;在植物细胞中,若是
无氧呼吸,过程①产生少量能量,过程②不产生能量,C错误;在
人体细胞中,过程①②产生的能量一部分转移至ATP,其余以热能
形式散失,D正确。
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5. 玉米是我国重要的粮食作物,其耐旱性、耐寒性、耐贫瘠性均较
强,具有很好的适应性。如图是玉米不同部位的部分细胞呼吸流程
图。下列相关叙述正确的是( )
A. 玉米细胞中产生物质a的场所是线粒体基质
B. 试剂甲是酸性重铬酸钾溶液,现象d是由黄变绿再变蓝
C. 物质b中的H全部来自葡萄糖
D. 物质c和酒精中都含有未释放出的能量
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解析: 由图分析可知,物质a是CO2,物质b是H2O,物质c是乳
酸。玉米的有氧呼吸和部分无氧呼吸均可产生CO2,有氧呼吸产生
CO2的场所是线粒体基质,无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基
质,A错误;试剂甲是检测酒精的酸性重铬酸钾溶液,但现象d应
是灰绿色,B错误;物质b是有氧呼吸产生的H2O,其中的H一部分
来自葡萄糖,一部分来自H2O,C错误;酒精和乳酸是无氧呼吸的
产物,无氧呼吸是一种不彻底的氧化分解,其中有一些能量在酒精
和乳酸中没有释放出来,D正确。
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6. 将苹果储藏在密闭容器中,较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓
度的O2时,其O2的消耗量和CO2的产生量如下表所示(假设细胞呼
吸的底物都是葡萄糖)。下列叙述错误的是( )
氧浓度/% a b c d e
CO2产生速率/(mol·min-1) 1.2 1.0 1.3 1.6 3.0
O2消耗速率/(mol·min-1) 0 0.5 0.7 1.2 3.0
A. 氧浓度为a时,苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行
B. 氧浓度为c时,苹果产生酒精的速率为0.6 mol·min-1
C. 氧浓度为d时,消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵
D. 表中5个氧浓度条件下,氧浓度为b时,较适宜苹果的储藏
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解析: 氧浓度为a时,苹果的细胞呼吸消耗O2的速率为0,表明
细胞只进行无氧呼吸,此时苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进
行,A正确;氧浓度为c时,苹果无氧呼吸产生的CO2量为1.3-0.7
=0.6 mol·min-1,而酒精的量与无氧呼吸产生的CO2量相等,也为
0.6 mol·min-1,B正确;氧浓度为d时,有氧呼吸产生的CO2量为
1.2 mol·min-1,消耗的葡萄糖为0.2 mol·min-1,无氧呼吸产生的
CO2量为0.4 mol·min-1,消耗的葡萄糖为0.2 mol·min-1,故氧浓度
为d时,消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精发酵,C错误;从表中分析
可知,氧浓度为b时,呼吸作用强度最低,CO2产生速率最小,较
适宜苹果的储藏,D正确。
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7. 甲图为呼吸作用示意图,乙图为线粒体结构模式图,丙图为酵母菌
在不同O2浓度下的CO2释放速率。请据图回答:
(1)甲图中,E代表的物质可能是 ,动物细胞可以
进行的过程为 (填字母)阶段。
酒精和CO2
ABCD
解析:据甲图分析可知,E代表的物质可能是酒精和CO2,动物细胞可以进行的过程为ABCD阶段。
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(2)甲图中C、D阶段发生的场所依次对应乙图中的 (填序
号)。
解析:甲图中C、D表示有氧呼吸的第二、第三阶段,发生的场所分别为线粒体基质、线粒体内膜,依次对应乙图中的②①。
②①
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(3)甲图中从A阶段到产生E物质的阶段的呼吸方式是
,写出有关的反应式:
。
解析:甲图中从A阶段到产生E物质的阶段的呼吸方式是无氧呼吸,反应式为C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量。
无氧呼
吸
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少
量能量
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(4)丙图所示过程中,酒精产生速率的变化趋势是 ,
试解释C点出现的原因:
。
解析:丙图所示过程中,酒精产生速率的变化趋势是随着O2浓度的增加,酒精产生速率逐渐减慢,C点时无氧呼吸受抑制,有氧呼吸较弱。
(5)人体剧烈运动时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是
5∶3,则人体产生的CO2与消耗的O2之比是 ;剧烈运动
后,人体会有酸胀的感觉,原因是
。
逐渐减慢
此时无氧呼吸受抑制,有氧呼吸较
弱
1∶1
剧烈运动导致供氧不足,
骨骼肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸
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解析:人体有氧呼吸的反应式为C6H12O6+6O2+
6H2O 6CO2+12H2O+能量,无氧呼吸的反应式为
C6H12O6 2C3H6O3+少量能量,只有有氧呼吸产生CO2,有
氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是5∶3,人体产生的
CO2与消耗O2之比是1∶1;剧烈运动后,人体会有酸胀的感
觉,原因是剧烈运动导致供氧不足,骨骼肌细胞进行无氧呼
吸产生乳酸。
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知识点二 细胞呼吸原理的应用
8. 下列各项应用中,不是主要利用细胞呼吸原理的是( )
A. 储存种子
B. 糖渍、盐渍食品
C. 果蔬保鲜
D. 用透气的消毒纱布包扎伤口
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解析: 储存种子需要降低种子的呼吸作用,以减少有机物的消
耗,A不符合题意;糖渍、盐渍食品利用了高浓度的细胞外液,使
得食品的细胞膜丧失选择透过性,从而使得糖、盐进入食品细胞,
B符合题意;果蔬保鲜时需在低温、低氧、适宜湿度的条件下,以
减少有机物的消耗,C不符合题意;用透气的消毒纱布包扎伤口,
目的是防止进行无氧呼吸的厌氧菌的繁殖,D不符合题意。
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9. “充氮保鲜法”是生产生活中常用的食品储存的方法,其具体做法
是将蔬菜、水果等放在一个密闭容器内,排出其中的空气,然后充
入氮气,这样能有效地将蔬菜、水果等的保存期和保鲜期延长。以
下相关说法错误的是( )
A. 在缺氧条件下马铃薯块茎可以进行无氧呼吸产生乳酸
B. 利用降低温度的方法也可以实现对蔬菜、水果的长期保存
C. 充入氮气的目的是降低氧气浓度以抑制蔬菜、水果的呼吸消耗
D. 在储存多汁果蔬时,更适合储藏在低氧、干燥、零上低温条件下
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解析: 马铃薯块茎无氧呼吸的产物与动物细胞相同,都是乳
酸,故在缺氧条件下马铃薯块茎可以进行无氧呼吸产生乳酸,A正
确;利用降低温度的方法也可以实现对蔬菜、水果的长期保存,这
是由于低温降低了植物细胞内酶的活性,从而减少了有机物的消
耗,B正确;充入氮气的目的是降低氧气浓度以抑制蔬菜、水果的
呼吸消耗,减少对有机物的分解和利用,利于储存,C正确;在储
存多汁果蔬时,更适合储藏在低氧、适宜湿度及零上低温条件下,
D错误。
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10. (2024·陕西咸阳高一月考)无氧运动过程中氧气摄入量极低,导
致肌肉疲劳不能持久,越来越多的人开始注重慢跑等有氧运动。
有氧运动是指主要以有氧呼吸提供运动中所需能量的运动方式。
下列关于人进行无氧运动和有氧运动的叙述,正确的是( )
A. 有氧运动中,有机物分解释放的能量大部分储存在ATP中
B. 无氧运动中,细胞中的有机物不能氧化分解会导致无ATP产生
C. 与无氧运动相比,机体有氧运动过程中的能量利用率更高
D. 有氧运动可以避免肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸和CO2
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解析: 有氧呼吸释放的能量只有少部分储存在ATP中,绝大多
数以热能形式散失,A错误;无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一
阶段相同,有少量ATP合成,B错误;无氧呼吸有机物中的能量不
能彻底氧化分解,所以与无氧运动相比,机体有氧运动过程中的
能量利用率更高,C正确;提倡慢跑等有氧运动,原因之一是人
体细胞在缺氧条件下进行无氧呼吸,积累大量的乳酸,会使肌肉
产生酸胀乏力的感觉,肌肉细胞无氧呼吸不产生CO2,D错误。
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11. 细胞呼吸的第一阶段又称糖酵解,糖酵解时产生了还原型高能化
合物NADH。在有氧条件下,NADH中的电子由位于线粒体内膜
上的电子载体所组成的电子传递链传递,最终被O2获得。下图为
线粒体内膜上电子传递
和ATP的形成过程。下列
说法正确的是( )
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A. H+通过线粒体内膜进、出膜间隙的方式相同
B. 有氧呼吸过程中ATP中的能量最终来源于NADH
C. 线粒体内膜两侧H+梯度的形成与电子传递过程有关
D. NADH中的电子全部来自糖酵解过程,最终被O2获得
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解析: 由图中信息可知,H+由线粒体基质进入线粒体膜间隙
时,是从低浓度到高浓度运输,属于主动运输,出膜间隙由高浓
度到低浓度,属于被动运输,A错误;有氧呼吸过程中ATP中的能
量最终来源于葡萄糖,B错误;NADH中的H+和电子被电子载体
所接受,使得膜间隙H+浓度升高,线粒体内膜两侧形成H+梯
度,C正确;NADH中的电子一部分来自糖酵解过程,一部分来
自水的分解,最终被O2获得,D错误。
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12. 如图表示植物非绿色器官呼吸时,O2的吸收量和CO2产生量的相
互关系,有关叙述错误的是( )
A. 在a点比较适合长期储存该植物器官
B. 在b点仍能产生少量的酒精
C. 若cd=ca时,a点时无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍
D. 该器官有可能来自油料作物
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解析: 据图分析可知,O2浓度为a时,CO2的产生量最低,有
机物的消耗最少,所以比较适合长期储存该植物器官,A正确;
由于b点后O2吸收量高于CO2产生量,所以该植物器官呼吸底物有
脂肪等物质的参与,因此b点时,仍能进行无氧呼吸产生少量CO2
和酒精,B正确;由于细胞呼吸底物有葡萄糖和脂肪等物质,因
此a点时无氧呼吸强度不是有氧呼吸强度的3倍,C错误;图中b点
之后O2的吸收量高于CO2的产生量,说明此器官细胞呼吸消耗的
可能还有脂肪等物质,故该器官有可能来自油料作物,D正确。
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13. 2024·江苏连云港灌云高级中学高一期中)下图为真核细胞中的细胞呼吸示意图(底物全为葡萄糖),其中①②③④⑤表示生理过程,
下列叙述错误
的是( )
A. ①②③发生在细胞质基质中,④⑤发生在线粒体中
B. ①②③④生成的ATP量较少,⑤生成的ATP量较多
C. ④阶段水中的氧原子会转移到终产物CO2中去
D. O2不足时,人体骨骼肌细胞产生的CO2量等于消耗的O2量
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解析:①是细胞呼吸的第一阶段,②和③分别表示产生酒精和乳酸的无氧呼吸的第二阶段,①②③发生的场所皆为细胞质基质;④和⑤分别表示有氧呼吸的第二阶段和第三阶段,发生在线粒体中,A正确;②③是无氧呼吸第二阶段,不生成ATP,B错误;④阶段表示有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP,生成少量热能,水中的氧原子会转移到CO2中去,C正确;人体无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,而有氧呼吸消耗的O2量和产生的CO2量始终相等,即O2不足时,人体骨骼肌细胞产生的CO2量等于消耗的O2量,D正确。
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14. (2024·吉林一中高一月考)某实验小组将小鼠的肝细胞研磨后分离出线粒体和细胞质基质,向三支试管中分别加入等量的细胞质基质、线粒体悬浮液和细胞匀浆(含细胞质基质和线粒体),再向各试管中加入等量的葡萄糖溶液,在有氧等适宜的条件下培养。一段时间后,各试管中葡萄糖含量的变化如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. a试管内加入的是线粒体悬浮液
B. b试管中加入的是细胞匀浆
C. c试管中加入的是细胞质基质
D. 消耗相同质量的葡萄糖时,b试管释放的热量最多
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解析:葡萄糖不能在线粒体中分解,a试管内葡萄糖相对含量没有减少,说明a试管内装的是线粒体悬浮液,A正确;在有氧等适宜的条件下,c试管消耗葡萄糖的速率较快,说明进行的是有氧呼吸,即c试管装的是细胞匀浆,b试管消耗葡萄糖的速率较慢,说明是无氧呼吸消耗葡萄糖,故b试管内装的是细胞质基质,B、C错误;b试管进行的是无氧呼吸,只在第一阶段释放能量,c试管进行的是有氧呼吸,三个阶段均释放能量,a试管不消耗葡萄糖,所以消耗相同质量的葡萄糖时,c试管释放的热量最多,D错误。
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15. (2024·浙江安吉县高级中学高一月考)呼吸熵(RQ)指单位时
间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值
(RQ=释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)。下图1表示萌发
小麦种子中发生的相关生理过程,A~E表示物质,①~④表示过
程。图2表示测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸熵的实验装置。回
答下列问题。
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(1)图1中,催化过程①②的酶存在于细胞的 ,物
质A表示 ,B的产生部位有
。
细胞质基质
丙酮酸
细胞质基质和线粒体基
质
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解析:①表示细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质,相应酶也分布在细胞质基质。②表示无氧呼吸的第二阶段,发生在细胞质基质,相应酶也分布在细胞质基质。A为呼吸作用第一阶段产生丙酮酸,B为二氧化碳。如果是有氧呼吸,二氧化碳在第二阶段产生,场所是线粒体基质;如果是无氧呼吸,二氧化碳在第二阶段产生,场所是细胞质基质。
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(2)实验装置乙中,KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是
。
解析:装置乙中,KOH溶液的作用是吸收二氧化碳,
在装置中加入筒状滤纸,滤纸吸收KOH溶液,与空气中二
氧化碳接触面增加。
增大吸
收二氧化碳的面积
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(3)假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,在25 ℃下经10 min观
察墨滴的移动情况,如发现甲装置中墨滴不动,乙装置中墨
滴左移,则10 min内小麦种子中发生图1中的 (填序
号)过程;如发现甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴不动,
则10 min内小麦种子中发生图1中的 (填序号)过程。
①③④
①②
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解析:假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,在25 ℃下经10 min观察墨滴的移动情况。如发现甲装置中墨滴不动,说明产生的二氧化碳量等于消耗的氧气量,乙装置中墨滴左移,说明消耗了氧气,则10 min内小麦种子只进行有氧呼吸,即发生了图1中①③④过程。如发现甲装置中墨滴右移,说明产生的二氧化碳量大于消耗的氧气量或不消耗氧气但产生了二氧化碳,乙装置中墨滴不动,说明没有消耗氧气,则10 min内小麦种子只进行无氧呼吸,即发生了图1中①②过程。
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(4)实际上小麦种子的呼吸底物除了糖类外,还有脂肪等,在25
℃下10 min内,如果甲装置中墨滴左移30 mm,乙装置中墨
滴左移100 mm,则萌发小麦种子的呼吸熵是 。
解析:甲装置中墨滴左移30 mm,说明氧气消耗量比二氧化碳产生量多30 mm,乙装置中墨滴左移100 mm,说明氧气消耗量为100。所以,二氧化碳为100-30=70 mm,呼吸熵为释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积=70÷100=0.7。
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